[实用新型]一种桥面复合铺装块及铺装该铺装块的桥梁

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桥面复合铺装块,本实用新型还涉及铺装该铺装块的桥梁。

背景技术

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)。

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究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。

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，一般德国浇注式沥青混凝土的厚度为2×35mm，日本35mm浇注式沥青混凝土+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(实际上也是浇注式沥青混凝土，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℃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(Epoxyasphalt)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。

钢桥桥面铺装一般由防锈层、粘接层、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。