一种钢桥面铺装结构及其铺装方法技术

本发明专利技术公开了一种钢桥面铺装结构，它包括在钢桥面上从下至上依次设置的第一环氧树脂粘结层、整体式环氧沥青混凝土层、第二环氧树脂粘结层、第一集料碎石层、第三环氧树脂粘结层和第二集料碎石层。本发明专利技术还公开了前述钢桥面铺装结构的铺装方法。与现有技术相比，本发明专利技术重量轻、强度高、防水防渗性能好、抗滑性能优异、表面集料碎石不易脱落且在高温重载下不易发生推移变形。同时，本发明专利技术方法方便施工，施工可控性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路铺装工程
，具体涉及一种钢桥面铺装结构及其铺装方法。
技术介绍
钢桥面铺装是大跨径桥梁工程中的重要组成部分。大跨径桥梁的桥面变形相对较大而刚度相对较小，钢桥面铺装与普通道路铺装相比，不仅要满足结构强度与疲劳耐久性的要求，特别的，还需要满足重量轻，粘结强度高，底部能随同桥面板协调变形，结构层高温抗车辙性能优异，防水渗透性能好，同时铺装表面足够抗滑的要求。近年来环氧沥青混凝土开始大量应用于我国的钢桥面铺装工程中，包括南京长江二桥、润扬大桥、南京长江三桥、杭州湾跨海大桥、江阴大桥等等。环氧沥青混凝土采用环氧沥青作为胶结料，公称最大粒径为9.5mm，是一种悬浮密实型级配，故而能降低桥梁铺装的自重荷载，保证沥青混凝土的抗水损和疲劳特性，使其具有优异的强度、抗高温变形以及抗疲劳开裂性能，能够满足钢桥面铺装的特殊要求。目前环氧沥青混凝土在钢桥面铺装中应用的主要铺装结构形式是双层铺装，包括“双层环氧沥青混凝土”，“下层浇筑式沥青混凝土+上层环氧沥青混凝土”等。然而，在长期的铺装性能观察中发现，环氧沥青混凝土的应用却带来了一些问题。首先，环氧沥青混凝土要满足自重低的要求，采用的公称最大粒径为9.5mm，且防水防渗性能要好，采用悬浮密实结构，这虽然保证了空隙率低的要求，却也使得表面构造深度差，路表抗滑性能无法满足。大桥上路面的抗滑性能不足，在降雨情况等特殊状态下，车辆愈加容易打滑，而大桥上一旦发生追尾，或者一旦驶离桥面撞上栏杆，甚或发生撞出栏杆掉下桥面等极其危险的情况时，后果都将是不堪设想的。其次，双层结构的铺装不可避免的要对两层结构中间设置粘结层。尽管粘结层性能优异，理论上可以很好的联结两层材料，从而形成一个结构整体，但是在施工过程中，施工人员流汗，施工时间不足，包括环境的影响等，往往会导致粘结层的强度无法达到理论值，双层结构路面在车辆荷载的作用下，就容易发生推移等破坏。针对环氧沥青混凝土表面抗滑不足的问题，申请公开号CN102296514A提出了在环氧沥青混凝土表面撒布一层环氧树脂和一层碎石固化形成抗滑磨耗层，在一定程度上提 高了铺装表面的抗滑能力，但是由于其厚度较小，结构的整体性不足，在高速行车中容易造成粒料脱落的风险。因此，急需专利技术一种抗滑性能更加优异，且高温重载下不发生沥青混凝土的推移，同时兼具施工工艺简便的钢桥面铺装结构与方案。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种重量轻、强度高、防水防渗性能好、高温抗车辙、抗疲劳、整体性好、抗滑性能优异、表面集料碎石不易脱落且在高温重载下不易发生推移变形的钢桥面铺装结构，以解决现有技术存在效果不佳的问题。本专利技术还要解决的技术问题是提供上述钢桥面铺装结构的铺装方法。在进行钢桥面铺装结构设计时，考虑如下问题：1、双层结构由于其施工过程导致的粘结层强度无法达到理论值从而易出现层间推移等破坏；2、当结构层厚度超过4cm时，环氧沥青混凝土的压实度不能满足要求，且孔隙率无法达到小于3％的标准，使得水分容易渗入造成水损害；3、环氧沥青混凝土的构造深度小，表面抗滑能力低，需要进行特殊处理，而申请公开号CN102296514A的专利提出了在环氧沥青混凝土表面一层环氧树脂和一层碎石固化形成抗滑磨耗层，在一定程度上提高了铺装表面的抗滑性能，但是由于其厚度小，结构整体性不足，且在高速行车中容易发生粒料脱落的风险。基于以上考虑，为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种钢桥面铺装结构，它包括在钢桥面上从下至上依次设置的第一环氧树脂粘结层、整体式环氧沥青混凝土层、第二环氧树脂粘结层、第一集料碎石层、第三环氧树脂粘结层和第二集料碎石层；其中，第一环氧树脂粘结层、第二环氧树脂粘结层和第三环氧树脂粘结层由环氧树脂粘层油铺筑而成，可以起到防水防渗和粘结的双重作用。整体式环氧沥青混凝土层由热拌环氧沥青结合料和集料以6.4～6.7：100的质量比混合铺筑而成；第一集料碎石层和第二集料碎石层由玄武岩碎石铺筑而成。其中，铺筑第一环氧树脂粘结层、第二环氧树脂粘结层和第三环氧树脂粘结层时，环氧树脂粘层油的用量均为0.4～0.8kg/m2。其中，整体式环氧沥青混凝土层的厚度为3～4cm。其中，铺筑第一集料碎石层的玄武岩碎石的粒径为2.36mm，用量为0.8～1.2kg/m2。其中，铺筑第二集料碎石层的玄武岩碎石的粒径为1.18mm，用量为1～1.2kg/m2。其中，所述的环氧树脂粘层油由主剂和硬化剂以4～6:4～6的质量比混合而成；其中，环氧树脂主剂由1,6—己二醇二缩水甘油醚和4-叔丁基苯基缩水甘油醚混合而成，1,6—己二醇二缩水甘油醚和4-叔丁基苯基缩水甘油醚的质量比为85～95：5～15；环氧树脂硬化剂由2-丙烯酸与1,3－丁二烯的聚合物、亚油酸与3,3-[氧化双(2,1-亚乙基氧基)]双丙胺聚合物和苯乙烷－(3，4-二甲基)苯乙烷混合而成，2-丙烯酸与1,3—丁二烯的聚合物、亚油酸与3,3-[氧化双(2,1-亚乙基氧基)]双丙胺聚合物和苯乙烷－(3，4-二甲基)苯乙烷的质量比为30～40：40～50：10～30。其中，铺筑整体式环氧沥青混凝土层所用集料的公称最大粒径为13.2mm。其中，所述的热拌环氧沥青结合料的制备方法为：在170～185℃下，将环氧树脂主剂和硬化剂以5.5～6:4～4.5的质量比混合后，再将混合物与基质沥青以4.5～5：5～5.5的质量比混合而成；其中，环氧树脂主剂由1,6—己二醇二缩水甘油醚和4-叔丁基苯基缩水甘油醚混合而成，1,6—己二醇二缩水甘油醚和4-叔丁基苯基缩水甘油醚的质量比为85～95：5～15；环氧树脂硬化剂由2-丙烯酸与1,3－丁二烯的聚合物、亚油酸与3,3-[氧化双(2,1-亚乙基氧基)]双丙胺聚合物和苯乙烷－(3，4-二甲基)苯乙烷混合而成，2-丙烯酸与1,3—丁二烯的聚合物、亚油酸与3,3-[氧化双(2,1-亚乙基氧基)]双丙胺聚合物和苯乙烷－(3，4-二甲基)苯乙烷的质量比为30～40：40～50：10～30。上述钢桥面铺装结构的铺装方法，它包括如下步骤：(1)将环氧树脂主剂和硬化剂混合后，用人工滚筒或机械撒布的方式涂覆钢桥面上，固化后，形成第一环氧树脂粘结层；(2)将热拌环氧沥青结合料和集料混合后摊铺在第一环氧树脂粘结层上，经压实即形成整体式环氧沥青混凝土层；(3)将环氧树脂主剂和硬化剂混合后，用人工滚筒或机械撒布的方式涂覆在整体式 环氧沥青混凝土层上，并在固化前撒布2.36mm粒径的玄武岩碎石，形成第二环氧树脂粘结层和第一集料碎石层；(4)将环氧树脂主剂和硬化剂混合后，用人工滚筒或机械撒布的方式涂覆在第一集料碎石层上，并在固化前撒布1.18mm粒径的玄武岩碎石，形成第三环氧树脂粘结层和第二集料碎石层。步骤(2)中，摊铺内部温度为160℃～170℃；其中，压实的方法为：在内部温度在155℃～165℃时进行初次碾压，在表面温度在110℃～120℃时进行二次碾压，在表面温度在90℃～100℃时进行终压。步骤(1)、(3)和(4)中，将环氧树脂主剂和硬化剂的混合液进行涂覆时，根据混合液温度的不同，从混合到涂覆完成的总施工时间也不同；混合液温度越高，总施工时间越短。例如，混合液20℃时，总施工时间为45min；混合液30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢桥面铺装结构，其特征在于，它包括在钢桥面上从下至上依次设置的第一环氧树脂粘结层(1)、整体式环氧沥青混凝土层(2)、第二环氧树脂粘结层(3)、第一集料碎石层(4)、第三环氧树脂粘结层(5)和第二集料碎石层(6)；其中，第一环氧树脂粘结层(1)、第二环氧树脂粘结层(3)和第三环氧树脂粘结层(5)由环氧树脂粘层油铺筑而成；整体式环氧沥青混凝土层(2)由热拌环氧沥青结合料和集料以6.4～6.7：100的质量比混合铺筑而成；第一集料碎石层(4)和第二集料碎石层(6)由玄武岩碎石铺筑而成。

【技术特征摘要】
1.一种钢桥面铺装结构，其特征在于，它包括在钢桥面上从下至上依次设置的第一环氧树脂粘结层(1)、整体式环氧沥青混凝土层(2)、第二环氧树脂粘结层(3)、第一集料碎石层(4)、第三环氧树脂粘结层(5)和第二集料碎石层(6)；其中，第一环氧树脂粘结层(1)、第二环氧树脂粘结层(3)和第三环氧树脂粘结层(5)由环氧树脂粘层油铺筑而成；整体式环氧沥青混凝土层(2)由热拌环氧沥青结合料和集料以6.4～6.7：100的质量比混合铺筑而成；第一集料碎石层(4)和第二集料碎石层(6)由玄武岩碎石铺筑而成。2.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，铺筑第一环氧树脂粘结层(1)、第二环氧树脂粘结层(3)和第三环氧树脂粘结层(5)时，环氧树脂粘层油的用量均为0.4～0.8kg/m2。3.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，整体式环氧沥青混凝土层(2)的厚度为3～4cm。4.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，铺筑第一集料碎石层(4)的玄武岩碎石的粒径为2.36mm，用量为0.8～1.2kg/m2。5.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，铺筑第二集料碎石层(6)的玄武岩碎石的粒径为1.18mm，用量为1～1.2kg/m2。6.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述的环氧树脂粘层油由主剂和硬化剂以4～6:4～6的质量比混合而成。7.根据权利要求1所述的钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗桑，王建伟，丁京，钱振东，钟科，魏小皓，袁小翔，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32