一种桥面铺块及铺装该铺块的桥梁及该铺块的加工方法

文档序号:8918502阅读:516来源:国知局
一种桥面铺块及铺装该铺块的桥梁及该铺块的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种桥面铺块及该铺块的加工方法,本发明还涉及铺装该铺块的桥 梁。
【背景技术】
[0002] 钢桥有利于减轻恒载和发挥空间结构的特性,是大跨径桥梁首选的结构形式。但 钢桥面板光滑、柔韧、局部变形大、动力特性复杂、热容小等特点都对桥面铺装提出了严格 的要求。现有钢桥面铺装无论浇注式沥青混凝土(GA)、沥青玛蹄脂混凝土(MA)、改性沥青 (SMA)、环氧树脂沥青(EA)均过早出现高温车辙、横向推移、开裂等病害,这些病害既与钢 桥面铺装不利的使用条件有关也与我国的交通状况有直接的关系,但关键是铺装的各种结 构GA、MA、SMA、EA不能满足钢桥面铺装功能要求:即良好的疲劳抗开裂性能、优良高温稳定 性能、完善的防排水性能、良好的层间结合性能、与钢板变形良好的追从性、良好的平整度 与抗滑性能、尽可能小的适当的厚度(减轻结构自重)。
[0003] 据不完全统计,目前国内大跨径公路桥已完成钢桥面铺装面积仅200万平米。近 20年中国钢桥面铺装研宄和实践就一直未停止过。然而,迄今为止钢桥面铺装问题仍未有 效解决。从技术层面,钢箱梁是大型薄壁空间结构,在温度与荷载作用下,钢箱梁会发生伸 长、缩短、弯曲、局部下挠、扭转等变形。桥面铺装要求具有追随钢箱梁一起协同变形的能 力。另外一方面,桥面铺装直接承担着车轮荷载碾压,桥面铺装需要抵抗车轮荷载产生的局 部变形,同时要求钢桥面铺装保持外观平顺,便于行车。这种互相矛盾的需求就决定了钢桥 面铺装工程技术复杂性。加之我国公路普遍存在的重载车辆现象,这无疑加剧了矛盾的复 杂性。钢桥面铺装结构和材料与选择,多年来不仅是我国公路工程建设中的难点和热点技 术问题,也是国际上一个尚未解决的难题。
[0004]目前世界各国的钢桥面铺装基本上均采用沥青混凝土体系。钢桥面铺装结构主要 有以下四大类:①德国、日本为代表的浇注式沥青混凝土GA(GussAsphalt)结构,一般德 国饶注式沥青混凝土的厚度为2X35mm,日本35mm饶注式沥青混凝土 +30mm改性密级配沥 青混凝土;以英国为代表的沥青玛蹄脂混凝土MA(MsticAsphalt)结构(实际上也是饶注 式沥青混凝土,只是铺装厚度和工艺与日本等有所不同),一般38mm浇筑式沥青混凝土,其 主要缺点是:高温稳定性差,易形成车辙;施工需要一系列专用设备,施工组织较为复杂; 施工时混合料的温度非常高,达到240°C以上,对桥梁的影响不容忽视。浇注式钢桥面铺 装技术适用于夏季温度不太高的国家和地区,如德国、英国、北欧等一些国家,浇注式钢桥 面铺装技术在日本的应用也较为广泛。;②德国和日本等国近期采用的改性沥青SMA结构 (StoneMasticAsphalt),改性沥青SMA主要缺点:改性沥青SMA在路面结构中被广泛应 用,但通过对已竣工钢桥应用调查,改性沥青SMA在钢桥铺装应用效果并不理想,路面开通 不久就会出现程度不同的车辙、局部拥包、推移、泛油、局部疲劳裂缝;双层SMA在国内早期 应用较多,经过长时间的使用,一些桥梁的桥面铺装出现了严重破坏,各种破坏形式都有所 表现。由于采用SBS沥青的SMA材料抗裂性不佳,所以开裂是双层SMA铺装最常见的病害之 一,同时桥面还会出现车辙、坑槽、推移等病害。③以美国为代表的环氧树脂沥青EA(Epoxy asphalt)混凝土结构,总厚32-76mm环氧沥青混凝土(EA),主要缺点是:环氧沥青价格较 高,关键技术多被国外大企业控制;环氧沥青混合料的配制工艺比较复杂;环氧沥青混合 料施工中对时间和温度要求十分严格,对施工环境要求苛刻,施工难度大。环氧沥青铺装养 护时间长,修复难度大,目前针对环氧沥青出现损坏后的修复方法还没有;环氧沥青铺装工 后表面光滑,宏观构造深度小,特别是雨天行车安全性差。环氧沥青铺装发生的主要问题在 于施工控制,施工控制不严是铺装发生损坏的主要原因。其柔韧性相对沥青材料来说较差, 桥面铺装容易出现开裂等病害;由于环氧沥青铺装层密不透水,施工时内部残留的水分容 易导致铺装层鼓包病害,如没有得到有效的处理,会进一步发展成为坑槽。环氧沥青铺装的 修复至今没有好的办法,铣刨后重新铺装需要长时间的养生,对交通影响非常大,修复施工 往往要屈服于交通的压力,最终影响修复的效果。
[0005] 钢桥桥面铺装一般由防锈层、粘结层、沥青混合料铺装层构成,直接铺筑于钢箱梁 顶板之上,总厚度在35-80mm之间。由于钢箱梁桥面铺装的使用条件、施工工艺、质量控制 与要求的特殊性,对它的强度、抗疲劳性能、抗车辙性能、抗剪切性能以及变形协调性等均 有较高的要求,我国目前尚未形成普遍有效的钢桥面铺装设计理论与方法。
[0006] 目前,世界上最常用的,也是业内认为效果最好的有三种钢桥铺装结构。结构一: 双层改性SMA国内早期钢桥面铺装常采用此种结构。其病害主要有开裂、坑槽、车辙和推 移。结构二:浇筑式沥青混凝土(GA)+高弹SMA。由于上层采用了高弹沥青SMA,病害类型 与双层SMA比较相似。结构三:双层美国环氧沥青混凝土。从2008年至今,国内不少采用 美国环氧沥青混凝土铺装技术的钢桥面也开始出现了病害和缺陷,环氧沥青钢桥面铺装常 见病害有:鼓包、开裂、坑槽等。其问题也日益突出,一时间似乎没有一个公认可行的铺装技 术方案。由于钢桥桥面铺装的使用条件、施工工艺、质量控制与要求的特殊性,它的强度、抗 疲劳性能、抗车辙性能、抗剪切性能、抗震性能以及变形协调性等均不同于在路基上的使用 要求。
[0007] 到目前为止,国内钢桥面铺装的发展已经历了三个阶段。从1997年至2002年, 以虎门大桥为代表,积极引进国外先进铺装技术,期间引进和推广的技术有:双层SMA混凝 土、英国浇注式沥青混凝土及美国双层环氧沥青混凝土等技术,但均产生了脱层推移病害。 从2002年至2008年,前两种技术在工程应用中出现了问题,以南京二桥为代表的美国环氧 沥青混凝土技术开始应用。从2008年至今,国内不少采用美国环氧沥青混凝土铺装技术的 钢桥面也开始出现了病害和缺陷,业内对美国环氧沥青混凝土铺装技术也丧失了信心,钢 桥面铺装问题日益突出,一时间似乎没有一个公认可行的铺装技术方案。由此可见,我国已 建大跨径钢桥的桥面沥青铺装使用情况不太理想,国内还缺乏钢桥面铺装的成功经验。此 外,国外钢桥面铺装使用寿命也从未超过30年。

【发明内容】

[0008] 本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足,提供一种重量轻、使 用寿命长、抗疲劳开裂、与钢板变形有良好的追从性桥面铺块。
[0009] 本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足,提供一种桥面铺块的 加工工艺。
[0010] 本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足,提供一种铺有轻型拼 接式桥面铺块的桥梁。
[0011] 按照本发明提供的桥面铺块采用的主要技术方案为:包括铺块体,所述铺块体由 复合橡胶混凝土或橡胶沥青混凝土构成。
[0012] 本发明提供的桥面铺块还采用如下附属技术方案:
[0013] 还包括设在所述铺块体底部的基板。
[0014] 所述基板上设有嵌入所述铺块体的定位体。
[0015] 所述基板为金属板。
[0016] 所述金属板上冲有孔钉,所述孔钉为所述定位体。
[0017] 所述基板为钢板。
[0018] 所述桥面铺块周边设有用于拼接的插槽和插块。
[0019] 所述复合橡胶混凝土或所述橡胶沥青混凝土由65% -75%质量百分含量的集料 与35% -25%质量百分含量的胶凝材料组成。
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