一種橋面復(fù)合鋪裝塊及鋪裝該鋪裝塊的橋梁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種橋面復(fù)合鋪裝塊，本實用新型還涉及鋪裝該鋪裝塊的橋梁。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼橋有利于減輕恒載和發(fā)揮空間結(jié)構(gòu)的特性，是大跨徑橋梁首選的結(jié)構(gòu)形式。但鋼橋面板光滑、柔韌、局部變形大、動力特性復(fù)雜、熱容小等特點都對橋面鋪裝提出了嚴(yán)格的要求?，F(xiàn)有鋼橋面鋪裝無論澆注式瀝青混凝土(GA)、瀝青瑪蹄脂混凝土(MA)、改性瀝青(SMA)、環(huán)氧樹脂瀝青(EA)均過早出現(xiàn)高溫車轍、橫向推移、開裂等病害，這些病害既與鋼橋面鋪裝不利的使用條件有關(guān)也與我國的交通狀況有直接的關(guān)系，但關(guān)鍵是鋪裝的各種結(jié)構(gòu)GA、MA、SMA、EA不能滿足鋼橋面鋪裝功能要求:S卩良好的疲勞抗開裂性能、優(yōu)良高溫穩(wěn)定性能、完善的防排水性能、良好的層間結(jié)合性能、與鋼板變形良好的追從性、良好的平整度與抗滑性能、盡可能小的適當(dāng)?shù)暮穸?減輕結(jié)構(gòu)自重)。
[0003]據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)大跨徑公路橋已完成鋼橋面鋪裝面積僅200萬平米。近20年中國鋼橋面鋪裝研究和實踐就一直未停止過。然而，迄今為止鋼橋面鋪裝問題仍未有效解決。從技術(shù)層面，鋼箱梁是大型薄壁空間結(jié)構(gòu)，在溫度與荷載作用下，鋼箱梁會發(fā)生伸長、縮短、彎曲、局部下?lián)稀⑴まD(zhuǎn)等變形。橋面鋪裝要求具有追隨鋼箱梁一起協(xié)同變形的能力。另外一方面，橋面鋪裝直接承擔(dān)著車輪荷載碾壓，橋面鋪裝需要抵抗車輪荷載產(chǎn)生的局部變形，同時要求鋼橋面鋪裝保持外觀平順，便于行車。這種互相矛盾的需求就決定了鋼橋面鋪裝工程技術(shù)復(fù)雜性。加之我國公路普遍存在的重載車輛現(xiàn)象，這無疑加劇了矛盾的復(fù)雜性。鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)和材料與選擇，多年來不僅是我國公路工程建設(shè)中的難點和熱點技術(shù)問題，也是國際上一個尚未解決的難題。
[0004]目前世界各國的鋼橋面鋪裝基本上均采用瀝青混凝土體系。鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)主要有以下四大類:①德國、日本為代表的饒注式瀝青混凝土 GA(Guss Asphalt)結(jié)構(gòu)，一般德國饒注式瀝青混凝土的厚度為2 X 35mm，日本35mm饒注式瀝青混凝土 +30mm改性密級配瀝青混凝土；以英國為代表的瀝青瑪蹄脂混凝土 MA(Mstic Asphalt)結(jié)構(gòu)(實際上也是饒注式瀝青混凝土，只是鋪裝厚度和工藝與日本等有所不同)，一般38mm饒筑式瀝青混凝土，其主要缺點是:高溫穩(wěn)定性差，易形成車轍；施工需要一系列專用設(shè)備，施工組織較為復(fù)雜；施工時混合料的溫度非常高，達到240°C以上，對橋梁的影響不容忽視。澆注式鋼橋面鋪裝技術(shù)適用于夏季溫度不太高的國家和地區(qū)，如德國、英國、北歐等一些國家，澆注式鋼橋面鋪裝技術(shù)在日本的應(yīng)用也較為廣泛。；②德國和日本等國近期采用的改性瀝青SMA結(jié)構(gòu)(Stone Mastic Asphalt)，改性瀝青SMA主要缺點:改性瀝青SMA在路面結(jié)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用，但通過對已竣工鋼橋應(yīng)用調(diào)查，改性瀝青SMA在鋼橋鋪裝應(yīng)用效果并不理想，路面開通不久就會出現(xiàn)程度不同的車轍、局部擁包、推移、泛油、局部疲勞裂縫；雙層SMA在國內(nèi)早期應(yīng)用較多，經(jīng)過長時間的使用，一些橋梁的橋面鋪裝出現(xiàn)了嚴(yán)重破壞，各種破壞形式都有所表現(xiàn)。由于采用SBS瀝青的SMA材料抗裂性不佳，所以開裂是雙層SMA鋪裝最常見的病害之一，同時橋面還會出現(xiàn)車轍、坑槽、推移等病害。③以美國為代表的環(huán)氧樹脂瀝青EA (Epoxyasphalt)混凝土結(jié)構(gòu)，總厚32_76mm環(huán)氧瀝青混凝土(EA)，主要缺點是:環(huán)氧瀝青價格較高，關(guān)鍵技術(shù)多被國外大企業(yè)控制；環(huán)氧瀝青混合料的配制工藝比較復(fù)雜；環(huán)氧瀝青混合料施工中對時間和溫度要求十分嚴(yán)格，對施工環(huán)境要求苛刻，施工難度大。環(huán)氧瀝青鋪裝養(yǎng)護時間長，修復(fù)難度大，目前針對環(huán)氧瀝青出現(xiàn)損壞后的修復(fù)方法還沒有；環(huán)氧瀝青鋪裝工后表面光滑，宏觀構(gòu)造深度小，特別是雨天行車安全性差。環(huán)氧瀝青鋪裝發(fā)生的主要問題在于施工控制，施工控制不嚴(yán)是鋪裝發(fā)生損壞的主要原因。其柔韌性相對瀝青材料來說較差，橋面鋪裝容易出現(xiàn)開裂等病害；由于環(huán)氧瀝青鋪裝層密不透水，施工時內(nèi)部殘留的水分容易導(dǎo)致鋪裝層鼓包病害，如沒有得到有效的處理，會進一步發(fā)展成為坑槽。環(huán)氧瀝青鋪裝的修復(fù)至今沒有好的辦法，銑刨后重新鋪裝需要長時間的養(yǎng)生，對交通影響非常大，修復(fù)施工往往要屈服于交通的壓力，最終影響修復(fù)的效果。
[0005]鋼橋橋面鋪裝一般由防銹層、粘接層、瀝青混合料鋪裝層構(gòu)成，直接鋪筑于鋼箱梁頂板之上，總厚度在35-80mm之間。由于鋼箱梁橋面鋪裝的使用條件、施工工藝、質(zhì)量控制與要求的特殊性，對它的強度、抗疲勞性能、抗車轍性能、抗剪切性能以及變形協(xié)調(diào)性等均有較高的要求，我國目前尚未形成普遍有效的鋼橋面鋪裝設(shè)計理論與方法。
[0006]目前，世界上最常用的，也是業(yè)內(nèi)認(rèn)為效果最好的有三種鋼橋鋪裝結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)一:雙層改性SMA國內(nèi)早期鋼橋面鋪裝常采用此種結(jié)構(gòu)。其病害主要有開裂、坑槽、車轍和推移。結(jié)構(gòu)二:澆筑式瀝青混凝土(GA)+高彈SMA。由于上層采用了高彈瀝青SMA，病害類型與雙層SMA比較相似。結(jié)構(gòu)三:雙層美國環(huán)氧瀝青混凝土。從2008年至今，國內(nèi)不少采用美國環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝技術(shù)的鋼橋面也開始出現(xiàn)了病害和缺陷，環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝常見病害有:鼓包、開裂、坑槽等。其問題也日益突出，一時間似乎沒有一個公認(rèn)可行的鋪裝技術(shù)方案。由于鋼橋橋面鋪裝的使用條件、施工工藝、質(zhì)量控制與要求的特殊性，它的強度、抗疲勞性能、抗車轍性能、抗剪切性能、抗震性能以及變形協(xié)調(diào)性等均不同于在路基上的使用要求。
[0007]到目前為止，國內(nèi)鋼橋面鋪裝的發(fā)展已經(jīng)歷了三個階段。從1997年至2002年，以虎門大橋為代表，積極引進國外先進鋪裝技術(shù)，期間引進和推廣的技術(shù)有:雙層SMA混凝土、英國澆注式瀝青混凝土及美國雙層環(huán)氧瀝青混凝土等技術(shù)，但均產(chǎn)生了脫層推移病害。從2002年至2008年，前兩種技術(shù)在工程應(yīng)用中出現(xiàn)了問題，以南京二橋為代表的美國環(huán)氧瀝青混凝土技術(shù)開始應(yīng)用。從2008年至今，國內(nèi)不少采用美國環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝技術(shù)的鋼橋面也開始出現(xiàn)了病害和缺陷，業(yè)內(nèi)對美國環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝技術(shù)也喪失了信心，鋼橋面鋪裝問題日益突出，一時間似乎沒有一個公認(rèn)可行的鋪裝技術(shù)方案。由此可見，我國已建大跨徑鋼橋的橋面瀝青鋪裝使用情況不太理想，國內(nèi)還缺乏鋼橋面鋪裝的成功經(jīng)驗。此夕卜，國外鋼橋面鋪裝使用壽命也從未超過30年。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種重量輕、使用壽命長、抗疲勞開裂、與鋼板變形有良好的追從性的橋面復(fù)合鋪裝塊。
[0009]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種鋪有橋面復(fù)合鋪裝塊的橋梁。
[0010]按照本實用新型提供的橋面復(fù)合鋪裝塊采用的主要技術(shù)方案為:包括依次設(shè)置的石料板、第一加強板、蜂窩板和第二加強板。
[0011]本實用新型提供的橋面復(fù)合鋪裝塊還采用如下附屬技術(shù)方案:
[0012]所述蜂窩板與所述第一加強板之間，所述蜂窩板與所述第二加強板之間以及所述第一加強板與所述石料板之間均設(shè)有粘接層。
[0013]所述石料板一面與所述第一加強板粘結(jié)，所述石料板另一面設(shè)有凹凸花紋。
[0014]所述蜂窩板為鋁蜂窩板或塑料蜂窩板。
[0015]所述橋面復(fù)合鋪裝塊周邊設(shè)有用于拼接的插槽和插塊。
[0016]所述蜂窩板的孔隙率為83%?93%。
[0017]所述第一加強板和第二加強板均為金屬板。
[0018]所述蜂窩板上蜂窩孔的投影為六邊形或四邊形。
[0019]所述蜂窩孔的孔壁厚度為0.02mm-0.08mm。
[0020]所述蜂窩孔孔壁之間的內(nèi)切圓直徑為0.87mm-10mm。
[0021]按照本實用新型提供的橋梁采用的主要技術(shù)方案為:包括鋼箱梁或水泥板、鋪設(shè)在所述鋼箱梁或所述水泥板上的多個橋面復(fù)合鋪裝塊，所述橋面復(fù)合鋪裝塊包括依次設(shè)置的石料板、第一加強板、蜂窩板和第二加強板。
[0022]本實用新型提供的橋梁還采用如下附屬技術(shù)方案:
[0023]所述鋼箱梁或所述水泥板與所述橋面復(fù)合鋪裝塊之間設(shè)有粘接防水層。
[0024]相鄰的所述橋面復(fù)合鋪裝塊的之間采用插接和/或膠接方式搭接。
[0025]所述鋼箱梁或所述水泥板與所述橋面復(fù)合鋪裝塊之間設(shè)有找平層，所述鋼箱梁或所述水泥板與所述找平層之間、及所述找平層與所述橋面復(fù)合鋪裝塊之間均設(shè)有粘接防水層。
[0026]按照本實用新型提供的橋面復(fù)合鋪裝塊與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如