专利名称：适宜于超长跨径大柔度多塔连跨悬索桥的新型铺装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于超大跨径大柔度多塔连跨的悬索桥桥面的铺装结构型式，属 于交通运输工程的技术领域。
背景技术：
随着世界桥梁建设步入跨江越海时代，超长跨径成为桥梁建设的主要方向。多塔 连跨悬索桥是在传统两塔单主跨悬索桥的基础上，通过增设一个或多个中间塔的方式，实 现悬索桥的连续超长跨越。多塔连跨悬索结构加剧了桥面系的柔性。梁式桥的允许挠跨比 应小于1/600，两塔悬索桥的挠跨比通常为1/300左右，柔性远大于梁桥，而多塔连跨悬索 桥的挠跨比约为1/250，其柔度更大，这使铺装层的结构行为特性更加复杂，其应力与形变 特性、疲劳特性等与传统桥型相比均会发生较大变化。因此，对于多塔连跨悬索桥结构，从 超大跨度连续大柔度的特点出发，研究出一种新型的适宜于多塔连跨的桥梁结构特点的铺 装结构型式显得十分必要。目前，传统两塔单主跨悬索桥主要采用的铺装结构型式有双层环氧浙青混凝土 铺装结构、双层浇注式浙青混凝土铺装结构、单层环氧浙青混凝土铺装结构、单层浇注式浙 青混凝土铺装结构、下层浇注式浙青混凝土加上层改性浙青密级配混凝土铺装结构等。然 而，这些铺装结构在使用过程中或多或少都存在不同程度的病害情况，如疲劳开裂、车辙、 脱层、坑洞等，这主要是由于在材料设计过程中，没有按照各层的使用功能选用合适的铺装 材料所导致的。例如，采用浇注式浙青混凝土或改性浙青密级配混凝土作为铺装结构上层 就容易发生车辙现象，而采用环氧浙青混凝土作为铺装结构下层在大变形作用下就容易发 生开裂现象。对于更长更柔的多塔连跨悬索桥而言，其铺装结构的使用要求比传统两塔单 主跨悬索桥更苛刻。
发明内容
技术问题本发明提供一种适宜于超大跨径大柔度多塔连跨的悬索桥桥面的铺装 结构型式，即下层改性型浇注式浙青混凝土加上层热固性树脂改性浙青混凝土的铺装结构 型式。该铺装结构型式在强度、协同变形、低温抗裂性、高温稳定性、疲劳性能、密水性以及 行车舒适性等方面均具有优异的性能，能够改善铺装的行驶舒适度，提高铺装结构的服务 年限。技术方案为解决上述技术问题，本发明提供的一种适宜于超大跨径大柔度多塔 连跨悬索桥的新型铺装结构为其包括钢桥面板、在钢桥面板上方依次设置的防腐层、改性 型浇注式浙青混凝土层和热固性树脂改性浙青混凝土层；所述防腐层与改性型浇注式浙青 混凝土层之间通过防水粘结层粘合，所述改性型浇注式浙青混凝土层与所述热固性树脂改 性浙青混凝土层之间通过粘结层粘合。优选的，所述的防腐层厚度大于或等于100 μ m;所述改性型浇注式浙青混凝土层 的厚度为25 30mm ；所述热固性树脂改性浙青混凝土层的厚度为25 30mm ；所述防水粘结层的厚度为0. 6 0. 8mm ；所述粘结层的厚度为0. 4 0. 6mm。优选的，所述改性型浇注式浙青混凝土层中浇注式浙青混凝土是由结合料与集料 混合按质量比为7 10 100而成；所述结合料由特立尼达湖浙青与乙烯-丁二烯-苯乙 烯嵌段共聚物性浙青按质量比为60 40混合而成；所述热固性树脂改性浙青混凝土层(4)中热固性树脂改性浙青混凝土是由热固 性树脂改性浙青结合料与集料按质量比为6 8 100混合而成；所述热固性树脂改性浙 青结合料由树脂加热至82°C -92°C后与加热至125°C _135°C的结合料用含固化剂的基质浙 青按质量比为100 291混合而成；所述防水粘结层采用热固性树脂改性浙青粘结料制成，所述热固性树脂改性浙 青粘结料由树脂加热至87士5°C后与加热至150士5°C的粘结料用含固化剂的基质浙青按 质量比为100 245. 1混合而成，并与热固性树脂改性浙青结合料采用不同配方的原料组 分；所述粘结层材料与防水粘结层相同；所述防腐层的材料采用环氧富锌漆。有益效果本发明的新型铺装结构，采用“防腐层加防水粘结层加改性型浇注式 浙青混凝土层加粘结层加热固性树脂改性浙青混凝土层”的铺装结构类型，其中，防腐层能 够防止钢桥面板锈蚀，保证钢桥面板具有干净整洁的工作面，增加了钢桥面板与铺装的粘 结性能；防水粘结层能够防止水分侵入以保护钢桥面板，并与桥面板充分粘结，提供足够的 附着力以抵抗温度变化、重车刹车所造成的剪力；下层改性型浇注式浙青混凝土层在保证 70摄氏度高温不出现车辙的前提下，能够很好地追从钢板变形，在大变形作用时在钢桥面 板和铺装上层之间起到应变协调的作用，且空隙率接近于零，兼具防水作用；粘结层起到保 证上下铺装层的协同作用，共同承担车辆的荷载作用；上层热固性树脂改性浙青混凝土为 磨耗层，具有很高的强度和抗车辙性能，直接与车轮荷载接触中，不会发生任何高温流变变 形，同时具有足够的抗低温弯曲能力和疲劳性能。本发明方案改善了铺装层的整体变形协调能力与抗疲劳性能，并取得了结构的低 温抗裂性、高温稳定性能与使用耐久性等方面的综合平衡，完全符合超大跨径大柔度多塔 连跨悬索桥桥面铺装的使用要求。
图1是为本发明提供的适宜于超长跨径大柔度多塔连跨悬索桥的新型铺装结构 的结构示意图；图中有钢桥面板1、防腐层2、改性型浇注式浙青混凝土层3、热固性树脂改 性浙青混凝土层4、防水粘结层5、粘结层6。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。如图1所示，本发明提供的适宜于超长跨径大柔度多塔连跨悬索桥的新型铺装结 构包括钢桥面板1、在钢桥面板1上方依次设置的防腐层2、改性型浇注式浙青混凝土层3 和热固性树脂改性浙青混凝土层4 ；所述防腐层2与改性型浇注式浙青混凝土层3之间通 过防水粘结层5粘合，所述改性型浇注式浙青混凝土层3与所述热固性树脂改性浙青混凝
4土层4之间通过粘结层6粘合。所述的防腐层2厚度大于或等于100 μ m ；所述改性型浇注式浙青混凝土层3的厚 度为25 30mm ；所述热固性树脂改性浙青混凝土层4的厚度为25 30mm ；所述防水粘结 层5的厚度为0. 6 0. 8mm ；所述粘结层6的厚度为0. 4 0. 6mm。所述改性型浇注式浙青混凝土层3中浇注式浙青混凝土是由结合料与集料混合 按质量比为7 10 100而成；所述结合料由特立尼达湖浙青与SBS(乙烯-丁二烯-苯 乙烯嵌段共聚物)性浙青按质量比为60 40混合而成。所述铺装上层中的热固性树脂改性浙青混凝土层4是由热固性树脂改性浙青结 合料与集料混合而成，混合比例为6 8 100，以重量份计；所述热固性树脂改性浙青结 合料由树脂(A组分)加热至87士5°C后与加热至130士5°C的结合料用含固化剂的基质浙 青(Bbinder组分)混合而成，混合比例为100 291，以重量份计。所述防水粘结层中的热固性树脂改性浙青粘结料由树脂(A组分)加热至87士5°C 后与加热至150士5°C的粘结料用含固化剂的基质浙青(Bbond组分)混合而成，并与热固性 树脂改性浙青结合料采用不同配方的原料组分，混合比例为100 245. 1，以重量份计。所述粘结层6材料与防水粘结层5相同；所述防腐层2的材料采用环氧富锌漆。本实施例中的新型铺装结构，各项技术指标均能满足作为超大跨径大柔度多塔连 跨悬索桥铺装层的使用要求。具体检测结果见表7。本发明提供的本发明提供一种适宜于超大跨径大柔度多塔连跨的悬索桥桥面的 铺装结构型式，即下层改性型浇注式浙青混凝土 +上层热固性树脂改性浙青混凝土的铺装 结构型式。该铺装结构型式在强度、协同变形、低温抗裂性、高温稳定性、疲劳性能、密水性 以及行车舒适性等方面均具有优异的性能，能够改善铺装的行驶舒适度，提高铺装结构的 服务年限。本发明涉及的超大跨径大柔度多塔连跨悬索桥新型铺装结构中，各项原材料需满 足表1 表4的要求。本发明中环氧富锌防腐层需满足表1的要求。表1环氧富锌漆的技术要求 本发明中对铺装下层改性型浇注式浙青混凝土中特立尼达湖浙青(TLA)、SBS(乙 烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物)改性浙青以及混合后的结合料的技术要求见表2。
表2改性型浇注式浙青混凝土用结合料的技术要求 本发明中对铺装上层热固性树脂改性浙青结合料中A组分的技术要求见表3，防 水粘结层和粘结层的热固性树脂改性浙青粘结料中A组分与此要求相同。表3A组分技术要求 本发明中对铺装上层热固性树脂改性浙青结合料中Bbinder(结合料用含固化剂 的基质浙青)组分以及防水粘结层和粘结层热固性树脂改性浙青粘结料Bbond(结合料用 含固化剂的基质浙青)组分的技术要求见表4。表4B组分技术要求 本发明中对铺装上层热固性树脂改性浙青结合料以及防水粘结层和粘结层热固 性树脂改性浙青结合料的技术要求见表5。表5热固性树脂改性浙青结合料和粘结料的技术要求 本发明对铺装结构中的热固性树脂改性浙青混凝土和改性型浇注式浙青混凝土 的集料级配要求见表6。表6热固性树脂改性浙青混凝土和改性型浇注式浙青混凝土矿料级配要求 本实施例中的新型铺装结构，各项技术指标均能满足作为超大跨径大柔度多塔连 跨悬索桥铺装层的使用要求。具体检测结果见表7。表7新型铺装结构层路用性能检测结果及技术要求 附注*复合结构试验过程中所采用的试件是根据本发明中新型铺装结构型式 等厚度比例成型的“下层改性型浇注式浙青混凝土 +上层热固性树脂改性浙青混凝土”的 结构型式。
权利要求
一种适宜于超长跨径大柔度多塔连跨悬索桥的铺装结构，其特征在于其包括钢桥面板(1)、在钢桥面板(1)上方依次设置的防腐层(2)、改性型浇注式沥青混凝土层(3)和热固性树脂改性沥青混凝土层(4)；所述防腐层(2)与改性型浇注式沥青混凝土层(3)之间通过防水粘结层(5)粘合，所述改性型浇注式沥青混凝土层(3)与所述热固性树脂改性沥青混凝土层(4)之间通过粘结层(6)粘合。
2.根据权利要求1所述的适宜于超大跨径大柔度多塔连跨悬索桥的新型铺装结构， 其特征在于所述的防腐层(2)厚度大于或等于100 μ m ；所述改性型浇注式浙青混凝土层 (3)的厚度为25 30mm ；所述热固性树脂改性浙青混凝土层(4)的厚度为25 30mm ；所 述防水粘结层(5)的厚度为0. 6 0. 8mm ；所述粘结层(6)的厚度为0. 4 0. 6mm。
3.根据权利要求1所述的适宜于超大跨径大柔度多塔连跨悬索桥的新型铺装结构，其 特征在于所述改性型浇注式浙青混凝土层(3)中浇注式浙青混凝土是由结合料与集料混 合按质量比为7 10 100而成；所述结合料由特立尼达湖浙青与乙烯-丁二烯-苯乙烯 嵌段共聚物性浙青按质量比为60 40混合而成。
4.根据权利要求1所述的适宜于超大跨径大柔度多塔连跨悬索桥的新型铺装结构，其 特征在于所述热固性树脂改性浙青混凝土层(4)中热固性树脂改性浙青混凝土是由热固 性树脂改性浙青结合料与集料按质量比为6 8 100混合而成；所述热固性树脂改性浙 青结合料由树脂加热至82°C -92°C后与加热至125°C _135°C的结合料用含固化剂的基质浙 青按质量比为100 291混合而成。
5.根据权利要求1所述的适宜于超大跨径大柔度多塔连跨悬索桥的新型铺装结构，其 特征在于所述防水粘结层(5)和粘结层(6)均采用热固性树脂改性浙青粘结料制成，所述 热固性树脂改性浙青粘结料由树脂加热至87士5°C后与加热至150士5°C的粘结料用含固 化剂的基质浙青按质量比为100 245. 1混合而成，并与热固性树脂改性浙青结合料采用 不同配方的原料组分。
6.根据权利要求1所述的适宜于超大跨径大柔度多塔连跨悬索桥的新型铺装结构，其 特征在于所述防腐层(2)的材料采用环氧富锌漆。
全文摘要
本发明涉及一种适宜于超长跨径大柔度多塔连跨悬索桥的铺装结构，其特征在于其包括钢桥面板(1)、在钢桥面板(1)上方依次设置的防腐层(2)、改性型浇注式沥青混凝土层(3)和热固性树脂改性沥青混凝土层(4)；所述防腐层(2)与改性型浇注式沥青混凝土层(3)之间通过防水粘结层(5)粘合，所述改性型浇注式沥青混凝土层(3)与所述热固性树脂改性沥青混凝土层(4)之间通过粘结层(6)粘合。该铺装结构型式在强度、协同变形、低温抗裂性、高温稳定性、疲劳性能、密水性以及行车舒适性等方面均具有优异的性能，能够改善铺装的行驶舒适度，提高铺装结构的服务年限。
文档编号C04B26/26GK101914894SQ20101023638
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者王建伟, 罗桑, 钱振东, 黄卫 申请人:东南大学