CN201459603U - 一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构 - Google Patents

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本实用新型公开了一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构，刚桥面板上为防腐层，防腐层上为防水层，防水层上为底层粘结层，底层粘结层上为底层环氧改性沥青混凝土，底层环氧改性沥青混凝土上为上层粘结层，上层粘结层上为面层环氧改性沥青混凝土。本实用新型铺装后的桥面铺装层高低温稳定性能好，耐疲劳，抗水损害能力强，延长铺装层使用寿命的同时，有效保护底层钢桥面板，保证桥梁结构的使用安全。本实用新型克服了传统环氧沥青桥面铺装结构的缺点。

Description

一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构
技术领域  本实用新型涉及钢桥面铺装结构，特别涉及一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构。
背景技术  大跨径桥梁的桥面刚度相对较小而变形相对较大，钢桥面铺装层在交通荷载、风载、气候条件及温度变化等因素影响下的受力和变形复杂，对其强度、柔韧性、高温稳定性和疲劳耐久性均有更高的要求，其好坏直接影响到行车的安全性、舒适性和铺装层的使用寿命。同时，由于桥面铺装的特殊位置及功能，要求铺装层结构重量轻、不透水、粘结性能好等特殊性能要求，它的好坏对桥梁结构的安全性、桥梁耐久性及投资效益和社会效益产生重大影响。因此，钢桥面铺装是大跨径钢桥建设中的一项关键技术。
环氧沥青混凝土(Epoxy Asphalt)是由壳牌石油公司最初开发用于机场道路以抵抗飞机燃油和喷气的侵害，于1967年首次用于美国San Mateo-Hayward Bridge正交异性钢板桥面的铺装层。它是将环氧树脂加入沥青中，经与固化剂发生固化反应，形成不可逆的固化物。这种固化物从根本上改变了沥青的热塑性质，而赋予沥青完全新的优良物理、力学性能。环氧沥青混合料与普通沥青混合料相比有较高的强度、耐久性、粘结性和抗疲劳性能，是钢桥面铺装特别是大跨径钢桥面铺装的理想筑路材料。因此，美国以后国内外许多大型钢桥中采用环氧沥青混凝土铺筑桥面。国外的如加州的San Diego Crondo大桥、San FranciscoOkiand海湾大桥、Queens Way大桥、Fruitvele Avenue大桥；俄勒冈的Sellwodd大桥，加拿大的Mercier大桥、Lions Gate大桥，澳大利亚的West Gate大桥，荷兰的Hagestein大桥等。我国在2000年建成通车的南京长江二桥钢桥面铺筑中，首次采用了环氧沥青混凝土技术，随后的舟山桃夭门大桥、上海青浦大桥、天津沽口大桥、江苏润扬大桥、南京长江三桥、广东佛山平胜大桥、湛江海湾大桥、北京昌平南环大桥等使用了环氧沥青路面材料。
传统的钢桥面环氧沥青铺装典型的结构为富锌涂层、环氧粘结层、双层环氧沥青层，铺装中没有设置专门防水层。从目前钢桥面环氧沥青铺装实体工程考察，相对普通沥青混凝土使用效果较好，但由于超载与大交通、桥面钢板相对较薄、铺装施工过程中的质量控制问题等，环氧沥青铺装层也出现了不少病害，最主要破坏形式有纵向裂缝和脱层。由于未设防水层，桥面铺装的破坏将直接威胁到钢桥面板。环氧沥青混凝土开裂后，水分从桥面铺装的裂缝处下渗，水和空气沿环氧富锌漆的微小空隙扩散，催化环氧富锌漆中的锌粉氧化成氧化锌或锌盐，导致铺装层局部脱层，从而引起已产生裂缝区域周围的伴随性开裂，加速氧化腐蚀薄薄的富锌层；没有富锌层保护的钢桥面板，在水分和氧气的作用下产生锈蚀，影响桥梁结构安全，引发使用安全隐患。
国内外环氧沥青混凝土钢桥面铺装病害
  序号   桥名   铺装材料及结构   破坏类型
  1   Lions Gate   防腐层+环氧沥青粘层+环氧沥青面层   脱层
  序号   桥名   铺装材料及结构   破坏类型
  2   West Gate   防腐层+环氧沥青粘层+环氧沥青面层   脱层、裂缝
  3   润扬长江公路大桥   防腐层+环氧沥青粘层+环氧沥青面层   裂缝、脱层
  4   江阴长江大桥   防腐层+环氧沥青粘层+环氧沥青面层   裂缝、坑槽
  5   湛江海湾大桥   防腐层+环氧沥青粘层+环氧沥青面层   裂缝、脱层
发明内容  本实用新型的目的就是针对传统环氧改性沥青钢桥面铺装结构的不足，提供一种高低温性能好、耐疲劳、抗水损害能力强、能有效保护钢桥面板的新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构。
为了实现上述目的，本实用新型钢桥面铺装结构结构如下：
一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构，刚桥面板上为防腐层，防腐层上为防水层，防水层上为底层粘结层，底层粘结层上为底层环氧改性沥青混凝土，底层环氧改性沥青混凝土上为上层粘结层，上层粘结层上为面层环氧改性沥青混凝土。
优选的，所述防腐层为环氧富锌漆、丙烯酸聚氨酯防腐漆、无机富锌漆、乙烯基酯重防腐涂料的一种，防腐层的涂膜厚度为0.02-0.1mm。
优选的，所述防水层的材料为复合改性环氧树脂、甲基丙烯酸类树脂、有机硅防水涂料、聚合物弹性防水涂料、高分子橡胶防水涂料、反应性树脂的一种，防水层的涂膜厚度为1.5-4.0mm。
优选的，所述底层粘结层的材料为环氧改性沥青、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚合物改性沥青、聚合物改性乳化沥青、溶剂型沥青粘接料的一种，底层粘结层的涂膜厚度为0.1-1.0mm。
优选的，所述上层粘结层的材料为环氧改性沥青、聚合物改性沥青、聚合物改性乳化沥青的一种，上层粘结层的涂膜厚度为0.3-0.6mm。
优选的，底层环氧改性沥青混凝土、面层环氧改性沥青混凝土采用同种环氧改性沥青混凝土；底层环氧改性沥青混凝土的厚度为2.5-3.5cm，面层环氧改性沥青混凝土的厚度为2.0-3.5cm。
优选的，所述刚桥面板由厚度为12-16mm的钢板构成。
由上述防腐层、防水层、底层粘结层共同组成刚桥面铺装防水粘结体系。
采用本实用型技术进行钢桥面铺装时，铺装的步骤如下：
1)桥面防水粘结体系施工
a、对钢桥面板进行除锈和防腐处理，包括喷砂除锈及喷涂防腐剂；
b、进行桥面防水处理，均匀涂上防水剂；
c、喷涂底层粘结层；
2)铺筑底层环氧改性沥青混凝土；
3)喷涂上层粘结层；
4)铺装面层环氧改性沥青混凝土；
5)自然条件下养护到一定强度，开放交通。
本实用新型采用环氧沥青铺装结构专设高性能防水粘结体系的新方案，铺装后的桥面铺装层高低温稳定性能好，耐疲劳，抗水损害能力强，延长铺装层使用寿命的同时，有效保护底层钢桥面板，保证桥梁结构的使用安全。本实用新型克服了传统环氧沥青桥面铺装结构的缺点。
附图说明
图1是本实用新型桥面铺装结构示意图，其中：1.钢桥面板  2.防腐层  3.防水层  4.底层粘结层  5.底层环氧改性沥青混凝土  6.上层粘结层  7.面层环氧改性沥青混凝土。
具体实施例
实施例1
参见图1、一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构，刚桥面板1上为防腐层2，防腐层2上为防水层3，防水层3上为底层粘结层4，底层粘结层4上为底层环氧改性沥青混凝土5，底层环氧改性沥青混凝土5上为上层粘结层6，上层粘结层6上为面层环氧改性沥青混凝土7。
所述防腐层2为环氧富锌漆，防腐层2的涂膜厚度为0.03mm。
所述防水层3的材料为高分子橡胶防水涂料防水层3的涂膜厚度为2.0mm。
所述底层粘结层4的材料为环氧改性沥青，底层粘结层4的涂膜厚度为1.0mm。
所述上层粘结层6的材料为环氧改性沥青，上层粘结层6的涂膜厚度为0.3mm。
底层环氧改性沥青混凝土5、面层环氧改性沥青混凝土7采用同种环氧改性沥青混凝土；底层环氧改性沥青混凝土5的厚度为2.5cm，面层环氧改性沥青混凝土7的厚度为2.5cm。
所述刚桥面板1由厚度为12mm的钢板构成。
对厚度为12mm的钢桥面板1进行除锈处理，除锈后喷涂0.03mm的防腐层2，待防腐层2与桥面板拉拔强度大于5Mpa后，涂布2.0mm的防水层3，然后涂布1.0mm的底层粘结层4，在底层粘结层4上铺筑2.5cm的底层环氧改性沥青混凝土5，然后涂布0.3mm的上层粘结层6，最后铺装2.5cm的面层环氧改性沥青混凝土7。铺装后的桥面铺装高低温稳定性好，耐疲劳，抗水损害能力强，延长铺装层使用寿命的同时，有效保护了底层钢桥面板。
实施例2
参见图1、一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构，刚桥面板1上为防腐层2，防腐层2上为防水层3，防水层3上为底层粘结层4，底层粘结层4上为底层环氧改性沥青混凝土5，底层环氧改性沥青混凝土5上为上层粘结层6，上层粘结层6上为面层环氧改性沥青混凝土7。
所述防腐层2为丙烯酸聚氨酯防腐漆，防腐层2的涂膜厚度为0.05mm。
所述防水层3的材料为甲基丙烯酸类树脂，防水层3的涂膜厚度为3.0mm。
所述底层粘结层4的材料为甲基丙烯酸甲酯树脂，底层粘结层4的涂膜厚度为0.7mm。
所述上层粘结层6的材料为聚合物改性沥青，上层粘结层6的涂膜厚度为0.4mm。
底层环氧改性沥青混凝土5、面层环氧改性沥青混凝土7采用同种环氧改性沥青混凝土；底层环氧改性沥青混凝土5的厚度为2.5cm，面层环氧改性沥青混凝土7的厚度为3.5cm。
所述刚桥面板1由厚度为14mm的钢板构成。
对厚度为14mm的钢桥面板1进行除锈处理，除锈后喷涂0.05mm的防腐层2，待防腐层2与桥面板拉拔强度大于5Mpa后，涂布3.0mm的防水层3，然后涂布0.7mm的底层粘结层4，在底层粘结层4上铺筑2.5cm的底层环氧改性沥青混凝土5，然后涂布0.4mm的上层粘结层6，最后铺装3.5cm的面层环氧改性沥青混凝土7。铺装后的桥面铺装高低温稳定性好，耐疲劳，抗水损害能力强，延长铺装层使用寿命的同时，有效保护了底层钢桥面板。
实施例3
参见图1、一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构，刚桥面板1上为防腐层2，防腐层2上为防水层3，防水层3上为底层粘结层4，底层粘结层4上为底层环氧改性沥青混凝土5，底层环氧改性沥青混凝土5上为上层粘结层6，上层粘结层6上为面层环氧改性沥青混凝土7。
所述防腐层2为无机富锌漆，防腐层2的涂膜厚度为0.07mm。
所述防水层3的材料为聚合物弹性防水涂料，防水层3的涂膜厚度为3.5mm。
所述底层粘结层4的材料为聚合物改性沥青，底层粘结层4的涂膜厚度为0.4mm。
所述上层粘结层6的材料为聚合物改性沥青，上层粘结层6的涂膜厚度为0.5mm。
底层环氧改性沥青混凝土5、面层环氧改性沥青混凝土7采用同种环氧改性沥青混凝土；底层环氧改性沥青混凝土5的厚度为3.0cm，面层环氧改性沥青混凝土7的厚度为2.5cm。
所述刚桥面板1由厚度为12mm的钢板构成。
对一厚度为12mm的钢桥面板1进行除锈处理，除锈后喷涂0.07mm的防腐层2，待防腐层2与桥面板拉拔强度大于5Mpa后，涂布3.5mm的防水层3，然后涂布0.4mm的底层粘结层4，在底层粘结层4上铺筑3.0cm的底层环氧改性沥青混凝土5，然后涂布0.5mm的上层粘结层6，最后铺装2.5cm的面层环氧改性沥青混凝土7。铺装后的桥面铺装高低温稳定性好，耐疲劳，抗水损害能力强，延长铺装层使用寿命的同时，有效保护了底层钢桥面板。
实施例4
参见图1、一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构，刚桥面板1上为防腐层2，防腐层2上为防水层3，防水层3上为底层粘结层4，底层粘结层4上为底层环氧改性沥青混凝土5，底层环氧改性沥青混凝土5上为上层粘结层6，上层粘结层6上为面层环氧改性沥青混凝土7。
所述防腐层2为乙烯基酯重防腐涂料，防腐层2的涂膜厚度为0.1mm。
所述防水层3的材料为有反应性树脂，防水层3的涂膜厚度为4.0mm。
所述底层粘结层4的材料为聚合物改性乳化沥青，底层粘结层4的涂膜厚度为0.2mm。
所述上层粘结层6的材料为聚合物改性乳化沥青，上层粘结层6的涂膜厚度为0.6mm。
底层环氧改性沥青混凝土5、面层环氧改性沥青混凝土7采用同种环氧改性沥青混凝土；底层环氧改性沥青混凝土5的厚度为3.0cm，面层环氧改性沥青混凝土7的厚度为3.0cm.
所述刚桥面板1由厚度为16mm的钢板构成。
对厚度为16mm的钢桥面板1进行除锈处理，除锈后喷涂0.1mm的防腐层2，待防腐层2与桥面板拉拔强度大于5Mpa后，涂布4.0mm的防水层3，然后涂布0.2mm的底层粘结层4，在底层粘结层4上铺筑3.0cm的底层环氧改性沥青混凝土5，然后涂布0.6mm的上层粘结层6，最后铺装3.0cm的面层环氧改性沥青混凝土7。铺装后的桥面铺装高低温稳定性好，耐疲劳，抗水损害能力强，延长铺装层使用寿命的同时，有效保护了底层钢桥面板。

Claims (7)

1.一种新型环氧改性沥青混凝土钢桥面铺装结构，其特征是：刚桥面板(1)上为防腐层(2)，防腐层(2)上为防水层(3)，防水层(3)上为底层粘结层(4)，底层粘结层(4)上为底层环氧改性沥青混凝土(5)，底层环氧改性沥青混凝土(5)上为上层粘结层(6)，上层粘结层(6)上为面层环氧改性沥青混凝土(7)。
2.按照权利要求1所述的新型环氧改性沥青混凝土钢桥面结构，其特征是：所述防腐层(2)为环氧富锌漆、丙烯酸聚氨酯防腐漆、无机富锌漆、乙烯基酯重防腐涂料的一种，防腐层(2)的涂膜厚度为0.02-0.1mm。
3.按照权利要求1所述的新型环氧改性沥青混凝土钢桥面结构，其特征是：所述防水层(3)的材料为复合改性环氧树脂、甲基丙烯酸类树脂、有机硅防水涂料、聚合物弹性防水涂料、高分子橡胶防水涂料、反应性树脂的一种，防水层(3)的涂膜厚度为1.5-4.0mm。
4.按照权利要求1所述的新型环氧改性沥青混凝土钢桥面结构，其特征是：所述底层粘结层(4)的材料为环氧改性沥青、甲基丙烯酸甲酯树脂、聚合物改性沥青、聚合物改性乳化沥青、溶剂型沥青粘接料的一种，底层粘结层(4)的涂膜厚度为0.1-1.0mm。
5.按照权利要求1所述的新型环氧改性沥青混凝土钢桥面结构，其特征是：所述上层粘结层(6)的材料为环氧改性沥青、聚合物改性沥青、聚合物改性乳化沥青的一种，上层粘结层(6)的涂膜厚度为0.3-0.6mm。
6.按照权利要求1所述的新型环氧改性沥青混凝土钢桥面结构，其特征是：底层环氧改性沥青混凝土(5)、面层环氧改性沥青混凝土(7)采用同种环氧改性沥青混凝土；底层环氧改性沥青混凝土(5)的厚度为2.5-3.5cm，面层环氧改性沥青混凝土(7)的厚度为2.0-3.5cm。
7.按照权利要求1所述的新型环氧改性沥青混凝土钢桥面结构，其特征是：所述刚桥面板(1)由厚度为12-16mm的钢板构成。
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