[发明专利]大跨径钢桥面日本环氧沥青铺装施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥面铺装技术，特别涉及一种大跨径钢桥面日本环氧沥青铺装方法。

背景技术

近十几年来国家在公路工程项目建设中修建了许多大跨径的钢箱梁桥。由于正交异性钢桥面板具有重量轻、跨度大等优点，在国内大跨径钢桥中得到广泛的应用，钢桥面铺装是直接铺筑在钢桥正交异性面板上，其保护钢桥面板、满足车辆行驶要求的路面表面功能，与钢桥面结构共同承担交通荷载的作用；其在行车荷载、风载、温度变化及钢桥面局部变形等综合因素的影响下，工作在极为不利的工作环境中，其受力和变形远较一般的公路工程沥青路面、水泥混凝土桥面铺装复杂。

因此，钢桥面铺装除了满足普通沥青路面的基本要求外，还必须具有与正交异性钢桥面板的结构特点相适应的技术性能，应具有对钢板的变形追从性好、与钢板的粘结牢固，高温稳定、低温抗裂、疲劳性、耐久、致密不透水、表面抗滑耐磨和抵抗汽油、柴油及其他有害化学物质腐蚀的能力。(1)足够的强度和适当的刚度。铺装层只有具备足够的强度和适当的刚度才能够有效地抵抗行车载荷并将其分散传递到钢箱梁上。(2)良好的变形追从性。钢桥面铺装必须与桥面板紧密结合在一起形成一个整体，与桥面板的变形协调一致，以防止出现剪切破坏和弯曲破坏，即要求铺装层具有良好变形追从性。(3)良好的防水性能。桥面铺装必须具有良好的致密不透水及抗水损能力，以起到保护钢桥面板，而铺装结构则应完善的防水、排水系统，以防止钢桥面生锈。(4)具有较高的高温稳定与抗剪切能力、抗裂性能。钢桥面铺装必须具有较小的温度敏感性和温度收缩系数，夏季耐高温，有良好的高温稳定性和高温抗剪能力，不致产生车辙、推挤、拥包等病害；冬季耐低温，有良好的应力松弛性能和低温抗裂性能。正交异性桥面的桥面铺装问题，是大跨径钢桥建设的关键技术之一，一直困扰着国内外的工程技术人员，是业界公认的世界性技术难题。

近30多年来，许多国家对钢桥面铺装进行了深入的研究，采用多种铺装形式进行试验，但是，各种形式均存在不同的不足，其中相对比较成功当属环氧沥青桥面铺装，收到了比较良好的效果。采用环氧沥青作桥面铺装，主要基于以下考虑：①铺装层能与钢板形成牢固的粘结，不因温度变化和交通荷载的作用而脱开；②能适应因温度变化引起钢板尺寸的变化而不致脱落；③具有足够的疲劳强度，可使用多年而不损坏。

环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中，经过与固化剂发生硬化反应，形成不可逆的固化物，使沥青性质由热塑性转化成热固性，从而赋予沥青以优良的物理、化学性能。环氧沥青混凝土材料的优良特性主要表现在以下几个方面：(1)强度高、刚度大。热拌环氧沥青混凝土有很高的强度，是一种高强铺面材料。即使是冷拌环氧沥青混凝土，虽然它的强度比热拌环氧沥青混凝土要低，但它与普通热拌沥青混凝土材料相比，其强度还是要高出很多。实验数据表明，在0℃时，环氧沥青混凝土的劲度模量与普通沥青混凝土相差不大，但在20时环氧沥青要高8倍。温度越高，两者的劲度模量相差越大，这表明环氧沥青混凝土不仅具有很高的强度，而且高温下也具有很高的抗变形能力。(2)优良的耐疲劳性能。环氧沥青混凝土由于强度高，故在同样的荷载作用下，表现出极其优良的耐疲劳性能。在不同应力水平下进行间接拉伸疲劳的实验表明，环氧沥青混凝土的疲劳寿命是普通沥青混凝土的的几十倍。环氧沥青混凝土材料优良的耐疲劳性能是其重要的特性，因此采用环氧沥青作钢桥面铺装，能够大大延长桥面的使用寿命。(3)优良的高温稳定性和水稳定性。由于高温季节桥面铺装的温度可能达到70，故对铺装层沥青混凝土的高温稳定性有很高的要求。同时对不同沥青材料的试验表明，环氧沥青混凝土的动稳定度远大于其他的沥青混合料，具有较高的高温稳定性和良好的抗水损害能力。(4)良好的抗腐蚀性。一般沥青路面如柴油渗入，将使沥青失去粘结力而松散，这也是沥青混凝土路面产生坑槽等病害的主要原因之一。然而，环氧沥青却不怕燃油的侵蚀。因此，用环氧沥青混凝土作为大跨径钢桥面的铺装材料可以避免因汽车用油的渗入而产生病害。(5)温度应力较小。如果铺装层和钢板的热缩系数相差过大，导致收缩过程中二者存在变形差，铺装层与钢箱梁之间就会产生温度应力，温度应力可能导致铺装层开裂或层间滑移。无论在何种温度区间内，环氧沥青混凝土的线收缩系数与钢的线收缩系数相差不大，尤其在低温情况下，两者几乎相等。这是其他材料所不能达到的。