[发明专利]一种长寿命钢筋网柔性纤维混凝土桥面铺装结构

说明书

结构领域

本案例属于桥梁建设领域，尤其涉及一种双重阻裂、随机增强、多重防水的长寿命钢筋网柔性纤维混凝土桥面铺装结构。 

背景结构

桥面铺装即行车道铺装，亦称桥面保护层，它是桥面系中车轮直接作用的部分，其作用不仅在于保护桥面，防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板，保护桥梁免受雨水及其它有害物质的侵蚀，而且还可以起到均衡分布桥面荷载，参与结构受力，确保结构长寿命的作用。桥面铺装质量的好坏将直接影响整个桥梁的外观质量以及行车安全性和舒适性。 

20世纪80年代以来，我国高等级公路发展十分迅速，路桥建设数量剧增。随着公路等级的提高，桥梁涵洞等公路构造物所占比重越来越大，而高等级公路对路面质量要求较高，合理的路面结构设计、高性能的施工设备以及完善的施工工艺已使路面质量达到相应的指标。如近些年来我国所修筑的高速公路，路面质量有大幅度提高，行车舒适性得到大大改善。 

然而，随着交通量的增加和荷载等级的提高，桥面铺装层的破坏情况越来越严重，有为数不少的桥梁在通车后不久，桥面就不同程度地出现开裂、剥离、破碎、凹凸不平、塌陷、桥面磨光、剪切破坏和桥面连续处破坏等病害。造成了直接和间接的巨大经济损失。 

在以往的桥梁设计中，桥面铺装一般不作受力计算，只是作为构造层来考虑。《公路桥梁设计通用规范》(JTG D60-2004)规定：装配式钢筋混凝土、预应力混凝土梁桥采用水泥混凝土或沥青混凝土铺装，其厚度最小为 0.05-0.08m，如果在施工中能确保铺装层与行车道板紧密结合成整体，则铺装层的混凝土(除去作为车轮磨耗部分可取0.01-0.02m厚外)还可以计算在行车道的厚度内和行车道板共同受力。为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性(起到联系各桥梁共同受力的作用)，一般宜在混凝土中铺设直径为8mm的钢筋网。然而，随着交通量的增加和荷载等级的提高，当载重车反复作用时，由于主要承重结构的变形，使得桥面铺装不能满足使用荷载及结构变形的要求，导致铺装层破坏。 

混凝土梁桥桥面铺装层结构的破坏已经成为高等级公路主要病害之一，严重影响了行车安全性与舒适性，并由此暴露出一些设计与施工中对铺装层工作状况认识不足的问题。特别是类似于我国北方地区，经济发展快，矿产资源丰富，公路运输比例大，重车多，温差变化大、雨雪多等复杂的交通环境，桥面铺装使用年限短，严重影响行车舒适性和运营安全，迫切需要一种新型的长寿命桥面铺装。 

为了解决这个问题，本方案发明了长寿命桥面。通过调查北方地区铺装结构的典型破坏形式，分析其破坏机理，提出适应北方地区重载、温差大、多雨雪等交通环境的铺装结构思路；在基于破坏力学的铺装结构破坏发展、演变机理研究的基础上，提出适应于北方地区重载交通使用环境下的铺装结构的长寿命结构指标(材料、典型结构)；建立基于断裂力学的“柔性聚丙烯纤维混凝土+钢筋网+改性聚合界面粘接剂”的阻裂铺装结构的裂尖闭合力阻裂机理模型，揭示铺装结构的阻裂、抗疲劳等机理，从理论上为铺装结构的工程应用奠定基础；结合数值仿真分析和试验研究，优化合理可行的长寿命铺装方案，针对选定的铺装层材料、界面粘结材料和铺装层结构形式开展系统的试验研究，提出典型的铺装结构及合理高效的施工工艺。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种长寿命桥面，旨在解决传统桥面铺装使用年限短，严重影响行车舒适性和运营安全的问题。 

本发明提供了一种长寿命桥面铺装，所述长寿命桥面包括：界面粘接剂层、柔性纤维混凝土层、钢筋网层和铺装层； 

桥梁顶板和铺装层之间铺设界面粘接剂层，界面粘接剂层上铺设柔性纤维混凝土层，沿着铺装层纵横方向布置了钢筋网层。 

进一步，所述界面粘接剂层采用改性防脱防水聚合界面粘接剂。 

进一步，所述柔性纤维混凝土层采用柔性聚丙烯纤维混凝土，柔性聚丙烯纤维在混凝土中呈三维乱向分布。 

本发明的另一目的在于提供一种应用上述长寿命桥面铺装的桥梁。