CN100552140C - 钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构及施工方法,涉及桥面铺装等铺面工程。将聚合物类材料,或聚合物与填料组成的复合材料,或聚合物与玻璃纤维布、碳纤维布等织物组成的复合材料涂刷或粘贴在钢桥面(3)上,形成粘结层(2),再将聚合物、碎石、填料搅拌均匀,形成聚合物多孔混凝土材料,将聚合物多孔混凝土铺装在粘结层(2)上,形成聚合物多孔混凝土面层(1)。聚合物多孔混凝土面层具有强度高、变形大、抗裂性好、耐水性好、抗老化、耐腐蚀性好的特点,粘结层(2)的采用使聚合物多孔混凝土面层(1)与底层钢桥面(3)形成一个整体,共同承受外界作用,并能抗渗、防水和防绣,保护桥梁结构。具有施工简单、方便快速、适用面广、经济性强的特点。
Description
一、技术领域
本发明涉及桥面铺装等铺面工程及其施工方法,尤其是钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构及施工方法。
二、背景技术
1、钢桥面铺装及其施工方法
对于钢桥面铺装,钢桥面柔度大,为了保证铺装面层与钢桥面板能够较好地粘结为一体,并且变形协调,许多情况下采用柔性的沥青混凝土或改性沥青混凝土进行铺装。
钢桥面铺装不同于一般公路沥青混凝土路面,它直接铺设在正交异性钢桥面上,由于正交异性钢桥面柔度大,以及在行车荷载与温度变化、风载、地震等自然因素共同影响下,特别是受到桥梁结构变形的影响,其受力和变形要复杂的多,同时钢桥面的温差大、防水防锈及层间结合要求高。沥青混凝土作为钢桥面铺装具有良好的变形迫从性,能够适应桥面板较大的变形,防水性能较好,但是沥青混凝土却没有足够的强度与刚度来分散荷载并防止桥面板产生过大的变形,高温稳定性与抗剪能力较差。
2、存在的问题
常规的钢桥面铺装采用的沥青混凝土铺装强度、刚度较小,钢桥面变形较大,与钢板的粘结不良或发生早期破坏,导致界面剥离,铺装层过早发生破坏,且沥青混凝土抗油性差,高温稳定性不好,造成铺装层早期开裂,并带来钢桥面的腐蚀,对结构造成危害。同时,普通沥青混凝土铺装层表面易积水,噪音大,且表面光滑,行车安全性差。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单,施工方便,通过在铺装层与钢桥面间设置具有防锈、防水、粘结作用的粘结层,并利用聚合物多孔混凝土材料,形成一种在钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构及施工方法。
本发明的目的所采用的技术方案是,其结构:包括有钢桥面,在钢桥面上有粘结层,在粘结层上有聚合物多孔混凝土面层。
本发明,粘结层为聚合物类材料,或聚合物与填料或玻璃纤维布、碳纤维布组成的复合材料,一次施工单独成层或分层多次施工粘结为一体而成的复合层,粘结层的采用使面层与底层钢桥面形成一个整体,共同承受外界作用,并能抗渗、防水和防绣,保护桥梁结构。
本发明,聚合物多孔水泥混凝土面层为聚合物多孔混凝土材料,由间断级配或者单一级配的碎石与填料、聚合物组成,每立方米聚合物多孔混凝土按重量配比为——聚合物∶填料∶碎石=50~200∶0~500∶1200~2200。聚合物多孔混凝土面层具有强度高、变形大、抗裂性好、耐水性好、抗老化、耐腐蚀性好的特点。
本发明,聚合物为聚合物树脂、聚合物粉末或聚合物乳液,加入相应的稀释剂、助剂,聚合物与稀释剂、助剂的重量配比为——聚合物∶稀释剂∶助剂=1∶0~10∶0~2,聚合物能够将填料粘结为一体,或与织物组成复合材料,具有防水、防锈、粘结作用,稀释剂或水的适量加入在保证材料性质的前提下改变材料粘稠性,利于施工,助剂如稳定剂、消泡剂等的适量加入可以改善聚合物材料的施工性、稳定性等。
本发明,填料为活性填料,包括水泥、粉煤灰;或者为惰性填料,包括碳酸钙、滑石粉、石英砂;或者不同的填料组成的混合物。填料的加入可以提高粘结强度、方便施工或降低成本。
本发明,施工方法步骤如下:将聚合物类材料,或聚合物与填料按照重量比为1∶0~15组成的复合材料,或聚合物与玻璃纤维布、碳纤维布组成的复合材料,采用机械或者人工的方法单层或分层涂刷或粘结在清扫过的钢桥面的表面上,形成粘结层,然后将聚合物、填料、碎石按照每立方米聚合物混凝土重量比为50~200∶0~500∶1200~2200采用水泥混凝土搅拌机搅拌均匀,形成聚合物多孔混凝土材料,将聚合物多孔混凝土运至施工现场,采用摊铺机或者人工将聚合物多孔混凝土进行摊铺、整平、振实,铺装完成后形成聚合物多孔混凝土面层。铺装时不需压路机碾压振实,一次成型,施工简单方便
本发明,采用聚合物多孔混凝土作为钢桥面铺装材料,减少了钢桥面的过大的局部变形,并具有良好的柔性和变形协调的能力,铺装层材料的力学性能更加优异;并在钢桥面上设置防锈保护层,有效阻止外部水及环境对钢桥面的腐蚀;在铺装层与防锈保护层之间通过粘结过渡层与防水粘结层将铺装层与钢桥面牢固粘结为一体,形成共同受力的铺装结构,具有强度高,抗裂性好、耐水性好、抗老化、耐腐蚀性好的特点,同时具有防止铺装层中的水渗透到下部而锈蚀钢桥面。
本发明,与现行的钢桥面铺装有着很大的差别,具体表现为:
(1)本发明的聚合物多孔水泥混凝土与现行的钢桥面铺装材料不同,与此相应的,铺装结构也明显不同:本发明申请的聚合物多孔水泥混凝土桥面铺装结构由薄层聚合物多孔水泥混凝土、聚合物水泥浆形成的防水粘结层、浸透聚合物树脂或乳液的纤维布构成粘结过渡层和聚合物树脂或乳液形成的防锈保护层构成。
(2)施工工艺明显不同。本发明,施工程序为:首先将聚合物类材料,或聚合物与填料或玻璃纤维布、碳纤维布等织物组成的复合材料,采用机械或者人工的方法单层或分层涂刷或粘结在清扫过的钢桥面的表面上,形成粘结层,然后将骨料、填料、聚合物采用水泥混凝土搅拌机搅拌均匀,形成聚合物多孔水泥混凝土材料,将聚合物多孔水泥混凝土运至施工现场,采用摊铺机自摊平、自振实工艺施工聚合物多孔混凝土,摊铺后无需采用压路机碾压,也不需要振动器振动使结构密实。因此本发明的施工工艺简单方便,容易实现,便于推广。
综上,本发明是一种新的不同于现有混凝土桥面板的桥面铺装结构以及施工方法。铺装层材料既具有水泥混凝土高强度,又具有沥青混凝土的高柔性,既具有无机材料的稳定性,又具有有机材料的粘结能力,同时具有刚性铺装结构与柔性铺装结构的优点并各去其短。
本发明可以在保证优良的桥面铺装前提下完全与钢桥面粘结为一体,大幅降低铺装层的厚度,减轻了桥梁自重,带来显著的经济性,并形成了施工简单、快捷的钢桥面桥面铺装的施工方法。
四、附图说明
结合附图进一步说明本发明。
附图是本发明断面结构示意图。
图中:1——聚合物多孔混凝土面层 2——粘结层 3——钢桥面
五、具体实施方式
下面一个实施例:
其结构为,钢桥面3、粘结层2、聚合物多孔混凝土面层1,其钢桥面3上有粘结层2,在粘结层2上有聚合物多孔混凝土面层1。粘结层2为聚合物类材料,或聚合物与填料或玻璃纤维布、碳纤维布等织物组成的复合材料,一次施工单独成层或分层多次施工粘结为一体而成的防锈、防水粘结复合层,形成粘结层2,能与其下的钢桥面3和其上的聚合物多孔混凝土面层1牢固粘结。聚合物多孔混凝土面层1为聚合物多孔混凝土材料,由间断级配或者单一级配的碎石与填料、聚合物组成,每立方米聚合物多孔混凝土按重量配比为——聚合物∶填料∶碎石=50~200∶0~500∶1200~2200。粘结层2与聚合物多孔混凝土中的聚合物为聚合物树脂、聚合物粉末或聚合物乳液,聚合物中可以加入相应的稀释剂或水进行稀释,也可以加入相应的助剂,聚合物与稀释剂或水、助剂的重量配比为——聚合物∶稀释剂或水∶助剂=1∶0~10∶0~2。填料为活性填料,如水泥、粉煤灰等,或者为惰性填料,如碳酸钙、滑石粉、石英砂等,或者为不同的填料组成的混合物。
本发明的具体实施方式为:首先清扫干净先期形成的桥梁结构部分的钢桥面3,然后在其表面人工涂刷具有粘结、抗渗、防水、防锈作用的环氧树脂,在环氧树脂未固化且仍具有粘结作用时,将玻璃纤维布摊铺其上,再用同样的环氧树脂涂刷玻璃纤维布,在环氧树脂固化后,聚合物多孔混凝土铺装层施工前,用人工或机械的方法摊铺聚合物水泥浆,与下面的环氧树脂、玻璃纤维布、砂子等材料粘结为一体,成为粘结层,在聚合物水泥浆没有凝固之前,保持湿润状态时,用沥青摊铺机摊铺、整平、自振实聚合物多孔混凝土,形成聚合物多孔混凝土面层。粘结层2中的聚合物水泥浆的重量配比为——聚合物VAE乳液(含水0.1、助剂消泡剂0.01)∶普通硅酸盐水泥PO42.5=1∶2,同时用水泥混凝土搅拌机配制具有一定干稠度、适合于沥青摊铺机自整平、自振实工艺的聚合物多孔混凝土,其重量配比为——普通硅酸盐水泥PO 42.5∶碎石(单级配,粒径5-10mm)∶∶苯丙乳液聚合物(含水0.1、助剂消泡剂0.01)=340∶1650∶120,将搅拌均匀的混合料用自卸汽车运至施工现场,在混凝土面板表面涂刷的聚合物水泥浆干硬之前用沥青摊铺机摊铺,采用摊铺机的自整平、自振实工艺实现聚合物多孔水泥混凝土的整平、压实,形成孔隙率较大的聚合物多孔混凝土面层。
Claims (7)
1、一种钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构,包括有钢桥面(3),其特征是:钢桥面(3)上有粘结层(2),在粘结层(2)上有聚合物多孔混凝土面层(1)。
2、根据权利要求1所述的钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构,其特征是:粘结层(2)为聚合物类材料,或聚合物与填料按照重量比为1∶0~15组成的复合材料,或聚合物与玻璃纤维布、碳纤维布组成的复合材料粘结一体而形成的防锈、防水复合层,能与其下的钢桥面(3)和其上的聚合物多孔混凝土面层(1)牢固粘结。
3、根据权利要求1所述的钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构,其特征是:聚合物多孔混凝土面层(1)为聚合物多孔混凝土材料,由间断级配或者单一级配的碎石与填料、聚合物组成,每立方米聚合物多孔混凝土按重量配比为——聚合物∶填料∶碎石=50~200∶0~500∶1200~2200。
4、根据权利要求2或3所述的钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构,其特征是:聚合物为聚合物树脂、聚合物粉末或聚合物乳液,加入相应的稀释剂、助剂,聚合物与稀释剂、助剂的重量配比为——聚合物∶稀释剂∶助剂=1∶0~10∶0~2。
5、根据权利要求2或3所述的钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构,其特征是:填料为活性填料或者为惰性填料,或者为不同的填料组成的混合物。
6、根据权利要求5所述的钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构,其特征是:活性填料包括水泥、粉煤灰;惰性填料包括碳酸钙、滑石粉、石英砂。
7、一种钢桥面上有聚合物多孔混凝土面层的结构施工方法,其特征是步骤如下:将聚合物类材料,或聚合物与填料按照重量比为1∶0~15组成的复合材料,或聚合物与玻璃纤维布、碳纤维布组成的复合材料,采用机械或者人工的方法涂刷或粘结在清扫过的钢桥面(3)的表面上,形成粘结层(2),然后将聚合物、填料、碎石按照每立方米聚合物混凝土重量比为50~200∶0~500∶1200~2200采用水泥混凝土搅拌机搅拌均匀,形成聚合物多孔混凝土材料,将聚合物多孔混凝土运至施工现场,采用摊铺机或者人工将聚合物多孔混凝土进行摊铺、整平、振实,铺装完成后形成聚合物多孔混凝土面层(1)。
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