CN108086153A - 一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构及铺装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，属于桥梁建造工程技术领域，该结构包括自下而上依次设置的正交异性钢桥面板、Eliminator防水粘结层、凯夫拉层压薄板、粘结层、钢纤维混凝土防爆层、沥青混凝土磨耗层；所述正交异性钢桥面板的上表面焊接有焊钉‑橡胶柔性组合连接件，钢纤维混凝土防爆层内部设置有钢筋网片。该柔性组合连接件增强了铺装结构的整体性，降低了抗剪刚度，改善了钢纤维混凝土防爆层的受力状态，提高了桥面铺装结构的适用性；钢筋网片、钢纤维混凝土防爆层与凯夫拉层压薄板组成了桥面铺装结构的防护体系，有效地提高了钢桥面板及其内部结构的防爆防冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢桥面铺装结构，属于桥梁建造工程技术领域，特别是涉及一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构及铺装方法。
背景技术
近年来，随着我国桥梁设计理论的不断完善与建造水平的不断提升，桥梁跨径与规模不断提高，大跨度桥梁已成为桥梁规划设计阶段的首选桥型。正交异性钢桥面板是一种由纵、横向相互垂直的加劲肋（纵梁与横梁）连同桥面盖板焊接成一整体共同承受车轮荷载的桥面结构，其具有用料省、自重轻、承载力大、工厂化程度高、施工周期短和结构造型美观等优点，已广泛应用于公路桥梁和铁路桥梁，是国内外大跨度桥梁普遍采用的桥面结构型式。
“9.11恐怖袭击事件”以来，桥梁反恐抗爆问题日益得到桥梁界的重视。桥梁结构属于开放型公共交通设施，在其运营过程中，存在危险物品运输车辆在桥面爆炸或者恐怖分子在桥面上引爆炸弹而导致桥梁结构损坏的风险。正交异性钢桥面板厚度薄、刚度低，桥面铺装结构通常没有结构性目的，主要用于满足行车的安全舒适性要求和分散车轮荷载提高桥面的使用寿命，对爆炸冲击不具有抵抗作用。当桥面爆炸事件发生时，正交异性钢桥面板在剧烈的爆炸冲击荷载作用下将会发生塑性变形，严重时会出现钢桥面板开裂甚至破口，短时间内形成的强烈空气冲击波可对桥梁结构关键构件造成迅速破坏，进而可能导致桥梁结构局部破坏或整体倒塌，引起交通中断及其他次生灾害情况发生，后果十分严重。目前，我国现行桥梁规范尚未对爆炸冲击荷载进行规定，国外桥梁规范也未有对爆炸冲击作用的详细规定，现有的桥梁防爆防冲击研究多集中于桥梁墩柱下部结构，对桥面结构防爆炸冲击作用研究较少。
申请号201410743551.7公开了一种使用柔性连接件的钢桥面铺装结构与铺装方法，其设计思路仅是从减少刚性焊钉与钢纤维混凝土相互作用刚度出发，改善了钢纤维混凝土的受力状态，避免了铺装层压碎破坏，但该桥面铺装结构及设计方法尚未能有效地抵抗爆炸冲击波的破坏作用。申请号201510946264.0公开了一种具有防爆性能的钢桥面铺装结构与铺装方法，但其抗爆设计方法缺乏考虑抗爆性能优良的桥面铺装结构与铺装材料，其抗爆设计方法仍有待优化。因此，针对大跨度桥梁结构开展桥面结构防爆炸冲击作用的研究，提出一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构具有十分重要的工程实际意义。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供一种在桥面遭受到爆炸冲击波或重物冲击时可减轻或避免其下钢桥面板与桥梁下部结构破坏的钢桥面铺装结构及铺装方法，极大地增强了钢桥面铺装结构的抗拉压强度、韧性与防爆防冲击的能力。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，包括自下而上依次设置的正交异性钢桥面板、Eliminator防水粘结层、凯夫拉层压薄板、粘结层、钢纤维混凝土防爆层和沥青混凝土磨耗层；
所述正交异性钢桥面板上铺设Eliminator防水粘结层，所述Eliminator防水粘结层与凯夫拉层压薄板采用环氧树脂胶粘结；
所述正交异性钢桥面板的上表面设置有焊钉-橡胶柔性组合连接件，所述凯夫拉层压薄板设置有与焊钉-橡胶柔性组合连接件位置相对应的孔洞；所述焊钉-橡胶柔性组合连接件顶面低于钢纤维混凝土防爆层表面5-10mm；
所述焊钉-橡胶柔性组合连接件包括圆柱头焊钉与外包橡胶套，外包橡胶套位于圆柱头焊钉根部的1/3~1/2高度处，外包橡胶套与圆柱头焊钉之间以环氧树脂胶粘结并采用细扎丝绑扎连接。所述圆柱头焊钉直径为16mm，高度为71mm，所述外包橡胶套采用邵氏A硬度为45～55的天然橡胶，外包橡胶套厚度为圆柱头焊钉直径的1/8-1/4。所述焊钉-橡胶柔性组合连接件呈正方形网状排布设置，圆柱头焊钉之间横、纵桥向间距为300-500mm。
所述Eliminator防水粘结层包括底涂层、防水层与粘结剂三部分，底涂层采用ZedS94防腐金属漆，防水层为甲基丙烯酸树脂涂层，粘结剂为Tack Coat No.2胶粘剂。
所述凯夫拉层压薄板厚3.5-4 mm，主要成分为凯夫拉纤维，所述凯夫拉层压薄板纱线材料密度为1430-1445kg/m3，纺织线径0.5-0.6mm，弹性模量大于80GPa，断裂伸长率大于2.6%。
所述钢纤维混凝土防爆层厚度为60-80mm，钢纤维混凝土的钢纤维体积比为2.5%~3%，钢纤维采用锯齿形异形钢纤维，钢纤维长20-25mm，长径比为50-60，钢纤维抗拉强度为600-700MPa。
所述钢纤维混凝土防爆层内部设置有钢筋网片，所述钢筋网片通过扎丝绑在焊钉-橡胶柔性组合连接件顶部的圆柱头焊钉上。
所述钢筋网片为100mm×100mm正方形网格的单层双向钢筋网，钢筋直径为10mm，钢筋网片采用带肋钢筋焊接成型。
所述钢纤维混凝土防爆层制作方法为：首先，将胶合料、水泥、粉煤灰、硅粉倒入搅拌机干搅拌2min～3min；然后，将粗、细骨料碎石与砂倒入搅拌机干搅拌2min～3min；其后，将减水剂溶于水中并倒入搅拌机进行湿搅拌2min～3min；最后，将钢纤维缓慢加入搅拌机中，继续搅拌2min～3min；为使钢纤维均匀分布且避免结团，应在加入钢纤维时保证搅拌机处于旋转状态，采取缓慢分散加入方法，掺加速度不大于40kg/min，钢纤维混凝土养护时间不小于5天。所述钢纤维混凝土抗压强度大于60MPa，抗折强度大于25MPa，弯曲韧性比大于1.0。
所述凯夫拉层压薄板与钢纤维混凝土防爆层之间铺设有粘结层，粘结层采用1.2kg/m2改性环氧沥青，上撒布2.36mm~4.0mm的粗砂，以增强凯夫拉层压薄板与钢纤维混凝土防爆层的粘结。
所述沥青混凝土磨耗层由30mm改性沥青混凝土SMA-13上面层＋20mm浇筑式沥青混凝土GA-10下面层组成。该磨耗层具有抗滑、抗车辙与耐磨功效，同时其防水性好与整体性强，可以提高桥面车辆行驶的安全性与舒适性。
所述一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构的铺装方法，包括以下铺装步骤：
第一步，用钢尺和墨线，在正交异性钢桥面板上画出焊钉-橡胶柔性组合连接件位置，将圆柱头焊钉垂直焊接于正交异性钢桥面板的上表面；
第二步，对正交异性钢桥面板喷砂除锈，要求清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到70μm～100μm；
第三步，在正交异性钢桥面板上铺设Eliminator防水粘结层，具体实施方式为：对正交异性钢桥面板喷砂除锈后，在3小时内滚涂Zed S94防腐金属漆，Zed S94用量为240g/m2，干膜厚度约为60μm；待防腐底漆固化后，分两层喷涂甲基丙烯酸树脂涂层，每层湿膜厚度不小于2.5mm，总用量3500-3900g/m2；最后采用无气喷涂方式喷涂Tack Coat No.2胶粘剂，用量为160-180g/m2；
第四步，采用环氧树脂胶将凯夫拉层压薄板粘结于Eliminator防水粘结层上，且使圆柱头焊钉穿过凯夫拉层压薄板相应预留孔洞；
第五步，在凯夫拉层压薄板上铺设1.2kg/m2改性环氧沥青，其上撒布2.36-4.0mm的粗砂；
第六步，在圆柱头焊钉外侧外包橡胶套，将橡胶套沿高度方向剪开，内部涂上环氧树脂胶后从圆柱头焊钉底部起包裹于圆柱头焊钉外侧，并使用细扎丝固定；
第七步，绑扎钢筋网片，将100mm×100mm的钢筋网片采用细扎丝绑扎到焊钉-橡胶柔性组合连接件顶部的圆柱头焊钉上，然后浇筑钢纤维混凝土；
第八步，振捣、养护完成后，铺设沥青混凝土磨耗层。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
本发明提供了一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构及铺装方法，其结构简单合理，铺装方法方便可行。钢纤维混凝土防爆层内设钢筋网片，其下通过粘结层与凯夫拉层压薄板进行连接，利用焊钉-橡胶柔性组合连接件将钢桥面板与钢纤维混凝土连为一体，不仅大大增强了钢桥面铺装结构的整体性，而且极大地增强了钢桥面铺装结构的抗拉压强度、韧性与防爆防冲击的能力，具体地：
（1）钢纤维混凝土防爆层内部设有100mm×100mm单层双向钢筋网片，起到了冲击波应力扩散的作用，降低了冲击波应力峰值。
（2）本发明钢纤维混凝土防爆层选用高强高韧性的钢纤维混凝土，通过在普通混凝土中掺入乱向分布的钢纤维形成一种多相复合材料，选用钢纤维长20mm～25mm，长径比为50～60，长径比大，增加了纤维的粘结长度，并且钢纤维采用锯齿形异形钢纤维改善纤维的形状、增加纤维与基体间的摩阻和咬合力，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗爆性能，且具有较好的延性。爆炸冲击荷载作用下，钢纤维混凝土在裂缝扩展时，钢纤维须克服基材的黏结力而被拔出或是钢纤维被拉断，需消耗大量的能量，极大地缓解了爆炸冲击波的压力。
（3）凯夫拉层压薄板韧性好、强度高，具有良好的耐热阻燃性与抗爆抗倾彻性能，材料的塑性变形能力与动能吸收能力均较强，能将爆炸冲击能量转化为弹性储能，再以相对较低的速率释放，从而起到保护钢桥面板及其内部结构的作用。
（4）焊钉-橡胶柔性组合连接件一方面增强了桥面铺装层与正交异性钢桥面板的整体性；另一方面由于橡胶套的存在降低了剪切刚度，改善了圆柱头焊钉附近的桥面铺装层受力状态，能有效避免桥面铺装层压碎破坏，增强了桥面铺装结构的适用性。
（5）本发明结构Eliminator防水粘结层具有良好的层间结合力、良好的低温抗裂性与随从变形能力，且其性能受温度变化影响较小，保证桥面结构可以适应各种气候条件下结构层和钢板的伸缩变形，使各结构层之间在较大的弯拉应力和剪切应力情况下仍能良好结合。Eliminator防水粘结层具有良好的防水性能、优良的抗老化能力和耐久性，保证桥面的使用年限。
附图说明
图1为本发明的钢桥面铺装结构横断面示意图。
图2为本发明的钢桥面铺装结构空间示意图。
图3为本发明的凯夫拉层压薄板结构示意图。
图4是焊钉-橡胶柔性组合连接件示意图。
图中，1为正交异性钢桥面板，2为Eliminator防水粘结层，3为凯夫拉层压薄板，4为粘结层，5为钢纤维混凝土防爆层，6为沥青混凝土磨耗层，7为焊钉－橡胶柔性组合连接件，8为圆柱头焊钉，9为橡胶套，10为钢筋网片，11为孔洞，12为细扎丝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
如图1、图2所示，一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，包括自下而上依次设置的正交异性钢桥面板1、Eliminator防水粘结层2、凯夫拉层压薄板3、粘结层4、钢纤维混凝土防爆层5和沥青混凝土磨耗层6；
所述正交异性钢桥面板1上铺设Eliminator防水粘结层2，所述Eliminator防水粘结层2与凯夫拉层压薄板3采用环氧树脂胶粘结；
所述正交异性钢桥面板1的上表面设置有焊钉-橡胶柔性组合连接件7，所述凯夫拉层压薄板3设置有与焊钉-橡胶柔性组合连接件7位置相对应的孔洞11；所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶面低于钢纤维混凝土防爆层5表面5mm；所述钢纤维混凝土防爆层5内部设置有钢筋网片10，所述钢筋网片10通过扎丝绑在焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶部的圆柱头焊钉8上。
如图4所示，所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7包括圆柱头焊钉8与外包橡胶套9，外包橡胶套9位于圆柱头焊钉8根部的1/3~1/2高度处，外包橡胶套9与圆柱头焊钉8之间以环氧树脂胶粘结并采用细扎丝12绑扎连接。所述圆柱头焊钉8直径为16mm，高度为71mm，所述外包橡胶套采用邵氏A硬度为45的天然橡胶，外包橡胶套厚度为圆柱头焊钉直径的1/8。所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7呈正方形网状排布设置，圆柱头焊钉之间横、纵桥向间距为300mm。
所述Eliminator防水粘结层2包括底涂层、防水层与粘结剂三部分，底涂层采用Zed S94防腐金属漆，Zed S94用量为240g/m2，干膜厚度约为60μm；防水层为甲基丙烯酸树脂涂层。
所述凯夫拉层压薄板3厚3.5mm，主要成分为凯夫拉纤维，所述凯夫拉层压薄板3纱线材料密度为1430kg/m3，纺织线径0.5mm，弹性模量85GPa，断裂伸长率2.7%。
所述钢纤维混凝土防爆层5厚度为60mm，钢纤维混凝土的钢纤维体积比为3％，钢纤维采用锯齿形异形钢纤维，钢纤维长25mm，长径比为60，钢纤维抗拉强度为700MPa。
所述钢筋网片10为100mm×100mm正方形网格的单层双向钢筋网，钢筋直径为10mm，钢筋网片采用带肋钢筋焊接成型。
所述钢纤维混凝土防爆层5制作方法为：首先，将胶合料、水泥、粉煤灰、硅粉倒入搅拌机干搅拌2min～3min；然后，将粗、细骨料碎石与砂倒入搅拌机干搅拌2min～3min；其后，将减水剂溶于水中并倒入搅拌机进行湿搅拌2min～3min；最后，将钢纤维缓慢加入搅拌机中，继续搅拌2min～3min；为使钢纤维均匀分布且避免结团，应在加入钢纤维时保证搅拌机处于旋转状态，采取缓慢分散加入方法，掺加速度不大于40kg/min，钢纤维混凝土养护时间不小于5天。所述钢纤维混凝土抗压强度大于60MPa，抗折强度大于25MPa，弯曲韧性比大于1.0。
所述凯夫拉层压薄板3与钢纤维混凝土防爆层5之间铺设有粘结层4，粘结层4采用1.2kg/m2改性环氧沥青，上撒布2.36mm~4.0mm的粗砂，以增强凯夫拉层压薄板3与钢纤维混凝土防爆层5的粘结。
所述沥青混凝土磨耗层6由30mm改性沥青混凝土SMA-13上面层＋20mm浇筑式沥青混凝土GA-10下面层组成。该磨耗层具有抗滑、抗车辙与耐磨功效，同时其防水性好与整体性强，可以提高桥面车辆行驶的安全性与舒适性。
本发明一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构的铺装方法，包括以下铺装步骤：
第一步，用钢尺和墨线，在正交异性钢桥面板1上画出焊钉-橡胶柔性组合连接件7位置，将圆柱头焊钉8垂直焊接于正交异性钢桥面板1的上表面；
第二步，对正交异性钢桥面板1喷砂除锈，要求清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到70μm～100μm；
第三步，在正交异性钢桥面板1上铺设Eliminator防水粘结层2，具体实施方式为：对正交异性钢桥面板1喷砂除锈后，在3小时内滚涂Zed S94防腐金属漆，Zed S94用量为240g/m2，干膜厚度约为60μm；待防腐底漆固化后，分两层喷涂甲基丙烯酸树脂涂层，每层湿膜厚度2.5mm，总用量3500g/m2；最后采用无气喷涂方式喷涂Tack Coat No.2胶粘剂，用量为160g/m2；
第四步，采用环氧树脂胶将凯夫拉层压薄板3粘结于Eliminator防水粘结层2上，且使圆柱头焊钉8穿过凯夫拉层压薄板3相应预留孔洞11；
第五步，在凯夫拉层压薄板3上铺设1.2kg/m2改性环氧沥青，其上撒布2.36-4.0mm的粗砂；
第六步，在圆柱头焊钉8外侧外包橡胶套9，将橡胶套沿高度方向剪开，内部涂上环氧树脂胶后从圆柱头焊钉底部起包裹于圆柱头焊钉外侧，并使用细扎丝固定；
第七步，绑扎钢筋网片10，将100mm×100mm的钢筋网片10采用细扎丝绑扎到焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶部的圆柱头焊钉8上，然后浇筑钢纤维混凝土；
第八步，振捣、养护完成后，铺设沥青混凝土磨耗层6。
实施例2
一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，包括自下而上依次设置的正交异性钢桥面板1、Eliminator防水粘结层2、凯夫拉层压薄板3、粘结层4、钢纤维混凝土防爆层5和沥青混凝土磨耗层6；
所述正交异性钢桥面板1上铺设Eliminator防水粘结层2，所述Eliminator防水粘结层2与凯夫拉层压薄板3采用环氧树脂胶粘结；
所述正交异性钢桥面板1的上表面设置有焊钉-橡胶柔性组合连接件7，所述凯夫拉层压薄板3设置有与焊钉-橡胶柔性组合连接件7位置相对应的孔洞11；所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶面低于钢纤维混凝土防爆层5表面10mm；所述钢纤维混凝土防爆层5内部设置有钢筋网片10，所述钢筋网片10通过扎丝绑在焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶部的圆柱头焊钉8上。
如图4所示，所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7包括圆柱头焊钉8与外包橡胶套9，外包橡胶套9位于圆柱头焊钉8根部的1/3~1/2高度处，外包橡胶套9与圆柱头焊钉8之间以环氧树脂胶粘结并采用细扎丝12绑扎连接。所述圆柱头焊钉8直径为16mm，高度为71mm，所述外包橡胶套采用邵氏A硬度为55的天然橡胶，外包橡胶套厚度为圆柱头焊钉直径的1/4。所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7呈正方形网状排布设置，圆柱头焊钉之间横、纵桥向间距为500mm。
所述Eliminator防水粘结层2包括底涂层、防水层与粘结剂三部分，底涂层采用Zed S94防腐金属漆，Zed S94用量为240g/m2,干膜厚度约为60μm；防水层为甲基丙烯酸树脂涂层。
所述凯夫拉层压薄板3厚4 mm，主要成分为凯夫拉纤维，所述凯夫拉层压薄板3纱线材料密度为1445kg/m3，纺织线径0.6mm，弹性模量90GPa，断裂伸长率3.0%。
所述钢纤维混凝土防爆层5厚度为80mm，钢纤维混凝土的钢纤维体积比为2.5％，钢纤维采用锯齿形异形钢纤维，钢纤维长20mm，长径比为50，钢纤维抗拉强度为600MPa。
所述钢筋网片10为100mm×100mm正方形网格的单层双向钢筋网，钢筋直径为10mm，钢筋网片采用带肋钢筋焊接成型。
所述钢纤维混凝土防爆层5制作方法为：首先，将胶合料、水泥、粉煤灰、硅粉倒入搅拌机干搅拌2min～3min；然后，将粗、细骨料碎石与砂倒入搅拌机干搅拌2min～3min；其后，将减水剂溶于水中并倒入搅拌机进行湿搅拌2min～3min；最后，将钢纤维缓慢加入搅拌机中，继续搅拌2min～3min；为使钢纤维均匀分布且避免结团，应在加入钢纤维时保证搅拌机处于旋转状态，采取缓慢分散加入方法，掺加速度不大于40kg/min，钢纤维混凝土养护时间不小于5天。所述钢纤维混凝土抗压强度大于60MPa，抗折强度大于25MPa，弯曲韧性比大于1.0。
所述凯夫拉层压薄板3与钢纤维混凝土防爆层5之间铺设有粘结层4，粘结层4采用1.2kg/m2改性环氧沥青，上撒布2.36mm~4.0mm的粗砂，以增强凯夫拉层压薄板3与钢纤维混凝土防爆层5的粘结。
所述沥青混凝土磨耗层6由30mm改性沥青混凝土SMA-13上面层＋20mm浇筑式沥青混凝土GA-10下面层组成。该磨耗层具有抗滑、抗车辙与耐磨功效，同时其防水性好与整体性强，可以提高桥面车辆行驶的安全性与舒适性。
本发明一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构的铺装方法，包括以下铺装步骤：
第一步，用钢尺和墨线，在正交异性钢桥面板1上画出焊钉-橡胶柔性组合连接件7位置，将圆柱头焊钉8垂直焊接于正交异性钢桥面板1的上表面；
第二步，对正交异性钢桥面板1喷砂除锈，要求清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到70μm～100μm；
第三步，在正交异性钢桥面板1上铺设Eliminator防水粘结层2，具体实施方式为：对正交异性钢桥面板1喷砂除锈后，在3小时内滚涂Zed S94防腐金属漆，Zed S94用量为240g/m2，干膜厚度约为60μm；待防腐底漆固化后，分两层喷涂甲基丙烯酸树脂涂层，每层湿膜厚度2.7mm，总用量3900g/m2；最后采用无气喷涂方式喷涂Tack Coat No.2胶粘剂，用量为180g/m2；
第四步，采用环氧树脂胶将凯夫拉层压薄板3粘结于Eliminator防水粘结层2上，且使圆柱头焊钉8穿过凯夫拉层压薄板3相应预留孔洞11；
第五步，在凯夫拉层压薄板3上铺设1.2kg/m2改性环氧沥青，其上撒布2.36-4.0mm的粗砂；
第六步，在圆柱头焊钉8外侧外包橡胶套9，将橡胶套沿高度方向剪开，内部涂上环氧树脂胶后从圆柱头焊钉底部起包裹于圆柱头焊钉外侧，并使用细扎丝固定；
第七步，绑扎钢筋网片10，将100mm×100mm的钢筋网片10采用细扎丝绑扎到焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶部的圆柱头焊钉8上，然后浇筑钢纤维混凝土；
第八步，振捣、养护完成后，铺设沥青混凝土磨耗层6。
实施例3
一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，包括自下而上依次设置的正交异性钢桥面板1、Eliminator防水粘结层2、凯夫拉层压薄板3、粘结层4、钢纤维混凝土防爆层5和沥青混凝土磨耗层6；
所述正交异性钢桥面板1上铺设Eliminator防水粘结层2，所述Eliminator防水粘结层2与凯夫拉层压薄板3采用环氧树脂胶粘结；
所述正交异性钢桥面板1的上表面设置有焊钉-橡胶柔性组合连接件7，所述凯夫拉层压薄板3设置有与焊钉-橡胶柔性组合连接件7位置相对应的孔洞11；所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶面低于钢纤维混凝土防爆层5表面8mm；所述钢纤维混凝土防爆层5内部设置有钢筋网片10，所述钢筋网片10通过扎丝绑在焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶部的圆柱头焊钉8上。
如图4所示，所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7包括圆柱头焊钉8与外包橡胶套9，外包橡胶套9位于圆柱头焊钉8根部的1/3~1/2高度，外包橡胶套9与圆柱头焊钉8之间以环氧树脂胶粘结并采用细扎丝12绑扎连接。所述圆柱头焊钉8直径为16mm，高度为71mm，所述外包橡胶套采用邵氏A硬度为50的天然橡胶，外包橡胶套厚度为圆柱头焊钉直径的1/6。所述焊钉-橡胶柔性组合连接件7呈正方形网状排布设置，圆柱头焊钉之间横、纵桥向间距为400mm。
所述Eliminator防水粘结层2包括底涂层、防水层与粘结剂三部分，底涂层采用Zed S94防腐金属漆，Zed S94用量为240g/m2,干膜厚度约为60μm；防水层为甲基丙烯酸树脂涂层。
所述凯夫拉层压薄板3厚3.8mm，主要成分为凯夫拉纤维，所述凯夫拉层压薄板3纱线材料密度为1440kg/m3，纺织线径0.55mm，弹性模量85GPa，断裂伸长率2.7%。
所述钢纤维混凝土防爆层5厚度为75mm，钢纤维混凝土的钢纤维体积比为2.7％，钢纤维采用锯齿形异形钢纤维，钢纤维长23mm，长径比为55，钢纤维抗拉强度为650MPa。
所述钢筋网片10为100mm×100mm正方形网格的单层双向钢筋网，钢筋直径为10mm，钢筋网片采用带肋钢筋焊接成型。
所述钢纤维混凝土防爆层5制作方法为：首先，将胶合料、水泥、粉煤灰、硅粉倒入搅拌机干搅拌2min～3min；然后，将粗、细骨料碎石与砂倒入搅拌机干搅拌2min～3min；其后，将减水剂溶于水中并倒入搅拌机进行湿搅拌2min～3min；最后，将钢纤维缓慢加入搅拌机中，继续搅拌2min～3min；为使钢纤维均匀分布且避免结团，应在加入钢纤维时保证搅拌机处于旋转状态，采取缓慢分散加入方法，掺加速度不大于40kg/min，钢纤维混凝土养护时间不小于5天。所述钢纤维混凝土抗压强度大于60MPa，抗折强度大于25MPa，弯曲韧性比大于1.0。
所述凯夫拉层压薄板3与钢纤维混凝土防爆层5之间铺设有粘结层4，粘结层4采用1.2kg/m2改性环氧沥青，上撒布2.36mm~4.0mm的粗砂，以增强凯夫拉层压薄板3与钢纤维混凝土防爆层5的粘结。
所述沥青混凝土磨耗层6由30mm改性沥青混凝土SMA-13上面层＋20mm浇筑式沥青混凝土GA-10下面层组成。该磨耗层具有抗滑、抗车辙与耐磨功效，同时其防水性好与整体性强，可以提高桥面车辆行驶的安全性与舒适性。
本发明一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构的铺装方法，包括以下铺装步骤：
第一步，用钢尺和墨线，在正交异性钢桥面板1上画出焊钉-橡胶柔性组合连接件7位置，将圆柱头焊钉8垂直焊接于正交异性钢桥面板1的上表面；
第二步，对正交异性钢桥面板1喷砂除锈，要求清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到70μm～100μm；
第三步，在正交异性钢桥面板1上铺设Eliminator防水粘结层2，具体实施方式为：对正交异性钢桥面板1喷砂除锈后，在3小时内滚涂Zed S94防腐金属漆，Zed S94用量为240g/m2，干膜厚度约为60μm；待防腐底漆固化后，分两层喷涂甲基丙烯酸树脂涂层，每层湿膜厚度2.8mm，总用量3700g/m2；最后采用无气喷涂方式喷涂Tack Coat No.2胶粘剂，用量为170g/m2；
第四步，采用环氧树脂胶将凯夫拉层压薄板3粘结于Eliminator防水粘结层2上，且使圆柱头焊钉8穿过凯夫拉层压薄板3相应预留孔洞11；
第五步，在凯夫拉层压薄板3上铺设1.2kg/m2改性环氧沥青，其上撒布2.36-4.0mm的粗砂；
第六步，在圆柱头焊钉8外侧外包橡胶套9，将橡胶套沿高度方向剪开，内部涂上环氧树脂胶后从圆柱头焊钉底部起包裹于圆柱头焊钉外侧，并使用细扎丝固定；
第七步，绑扎钢筋网片10，将100mm×100mm的钢筋网片10采用细扎丝绑扎到焊钉-橡胶柔性组合连接件7顶部的圆柱头焊钉8上，然后浇筑钢纤维混凝土；
第八步，振捣、养护完成后，铺设沥青混凝土磨耗层6。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，其特征在于包括自下而上依次设置的正交异性钢桥面板（1）、Eliminator防水粘结层（2）、凯夫拉层压薄板（3）、粘结层（4）、钢纤维混凝土防爆层（5）和沥青混凝土磨耗层（6）；
所述正交异性钢桥面板（1）的上表面设置有焊钉-橡胶柔性组合连接件（7），所述凯夫拉层压薄板（3）设置有与焊钉-橡胶柔性组合连接件（7）位置相对应的孔洞（11）；所述焊钉-橡胶柔性组合连接件（7）顶面低于钢纤维混凝土防爆层（5）表面5-10mm；
所述钢纤维混凝土防爆层（5）内部设置有钢筋网片（10）。
2.根据权利要求1所述的一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，其特征在于所述Eliminator防水粘结层（2）包括自下而上设置的底涂层、防水层与粘结剂层，底涂层为ZedS94防腐金属漆；防水层为甲基丙烯酸树脂涂层；粘结剂层为Tack Coat No.2胶粘剂。
3.根据权利要求1所述的一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，其特征在于所述凯夫拉层压薄板（3）厚3.5mm～4mm，主要成分为凯夫拉纤维。
4.根据权利要求1所述的一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，其特征在于所述焊钉-橡胶柔性组合连接件（7）包括圆柱头焊钉（8）与外包橡胶套（9），外包橡胶套（9）位于圆柱头焊钉（8）根部至1/3~1/2高度处，外包橡胶套（9）与圆柱头焊钉（8）之间以环氧树脂胶粘结并采用细扎丝（12）绑扎连接。
5.根据权利要求1所述的一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，其特征在于所述焊钉-橡胶柔性组合连接件（7）呈正方形网状排布设置。
6.根据权利要求1所述的一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，其特征在于所述钢筋网片（10）为100mm×100mm正方形网格的单层双向钢筋网，钢筋直径为10mm，所述钢筋网片（10）与焊钉-橡胶柔性组合连接件（7）顶部的圆柱头焊钉（8）通过扎丝绑扎连接。
7.根据权利要求1所述的一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，其特征在于所述钢纤维混凝土防爆层（5）厚度为60mm～80mm，钢纤维混凝土的钢纤维体积比为2.5%~3%，钢纤维采用锯齿形异形钢纤维，钢纤维长20mm～25mm，长径比为50～60。
8.根据权利要求1-7任一所述的防爆防冲击的钢桥面铺装结构的铺装方法，其特征在于，包括以下铺装步骤：
第一步，用钢尺和墨线，在正交异性钢桥面板（1）上画出焊钉-橡胶柔性组合连接件（7）位置，将圆柱头焊钉（8）垂直焊接于正交异性钢桥面板（1）的上表面；
第二步，对正交异性钢桥面板（1）喷砂除锈；
第三步，在正交异性钢桥面板（1）上铺设Eliminator防水粘结层（2）；
第四步，采用环氧树脂胶将凯夫拉层压薄板（3）粘结于Eliminator防水粘结层（2）上，且使圆柱头焊钉（8）穿过凯夫拉层压薄板（3）相应预留孔洞（11）；
第五步，在凯夫拉层压薄板（3）上铺设粘结层（4）；
第六步，在圆柱头焊钉（8）外侧外包橡胶套（9）；
第七步，绑扎钢筋网片（10），然后浇筑钢纤维混凝土；
第八步，振捣、养护完成后，铺设沥青混凝土磨耗层（6）。
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