一种桥面铺装结构的制作方法

本技术涉及一种桥面铺装结构。

背景技术：

1、公路桥梁作为公路线路跨越不利地形、河流等障碍物，形成立体交叉的重要设施，是公路网中不可或缺的组成部分。根据交通运输部《2021年交通运输行业发展统计公报》，截止至2021年末，全国公路总里程528.07万km，公路密度55.01km/百km2，而公路桥梁共计96.11万座、7380.21万延米，比上年末分别增加4.84万座、751.66万延米，因而公路桥梁使用状况直接影响整个公路网络的服务水平与通行能力。根据桥面梁板体系主体构成材料的不同，公路桥梁的桥面可划分为钢桥面和混凝土桥面。由于钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好等优点，在我国大跨径公路桥梁中得到一定应用，而混凝土桥梁建设成本低、设计理论与方法相对成熟，在我国公路桥梁建设领域仍占据主导地位。桥面铺装层作为公路桥梁重要的功能性结构，一方面，直接承受行车荷载，保证行车舒适性、安全性；另一方面，对桥梁起到重要的保护作用，减少或防止雨水下渗对桥梁主体结构的腐蚀；同时，承受、传递并分散交通荷载，直接参与结构受力。沥青混凝土铺装具有表面平整、行车舒适性好、施工周期短、易于养护维修等优点，因而成为我国公路桥梁的主要铺装形式，但在实际工程应用中，由于外界环境、交通荷载、材料自身特性的因素的综合作用，桥面铺装层容易出现不同形式的病害，进而影响其服役性能与使用寿命。

2、桥面铺装除了应满足抗滑、抗变形及抗疲劳开裂等路用性能外，还必须具有与桥面板良好的粘结性及协同变形能力，以适应桥面板的在交通荷载下的反复变形，因而相比于路基段沥青铺装层，桥面铺装对铺装材料的使用性能提出了更高的要求。我国桥面铺装层的厚度通常在6-10cm左右(为减轻桥梁结构恒重，层厚不宜过厚)，铺装材料仍以sbs改性沥青sma/ac型混合料为主，最大公称粒径9.5mm或13.2mm，均属细粒式沥青混合料。该类铺装材料的性能优劣很大程度上依赖于sbs改性沥青的质量，而受限于生产成本，市面上sbs改性沥青的改性剂掺量、品质及制备工艺等参差不齐，导致sbs改性沥青的路用性能经常不尽如人意。此外，近年在相关工程案例及理论研究中，也出现了一些新型桥面铺装材料，如浇筑式沥青混合料、环氧沥青混合料及聚氨酯混凝土(如：《材料前沿》杂志2020年第7卷1-10页公开发表的文章：聚醚聚氨酯混凝土桥面铺装抗老化性能室内模拟与评价)等桥面铺装材料。但浇筑式沥青混合料施工温度极高(220～260℃)，依靠自身流动性摊铺成型，无需碾压，空隙率一般小于1％，施工和易性不佳，且路面抗滑及高温稳定性较差；环氧沥青混合料同样存在施工和易性不佳、养护期长、成本较高等缺点；聚氨酯混合作为一种新型桥面铺装材料，目前仍缺乏工程实践和长期性能的检验。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术中桥面铺装结构高温稳定性差、低温抗裂性差和抗疲劳开裂性差的问题，提供了一种桥面铺装结构，该结构用于桥面上可以使桥面具有优异的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳开裂性。

2、本实用新型主要采用以下技术方案解决上述技术问题：

3、本实用新型提供了一种桥面铺装结构，其在桥面上方垂直于桥面沿靠近桥面的方向依次设置有第一结构层、第一粘结层、第二结构层和第二粘结层；

4、所述第一结构层中包含sma-13型沥青混合料，所述sma-13型沥青混合料中的沥青为经天然岩沥青和脱硫胶粉复合改性的沥青；

5、所述第二结构层包含ac-10型沥青混合料或sma-10型沥青混合料；所述ac-10型沥青混合料中的沥青为sbs改性沥青。

6、本实用新型中，所述sbs改性沥青中的添加剂除sbs外较佳地还包括树脂添加剂和高粘改性剂。

7、本实用新型中，所述sbs改性沥青的含义为包括添加剂sbs的改性沥青。

8、本实用新型中，所述第二结构层含有的sbs改性沥青可为本领域常规的sbs改性沥青，也可为区别于本领域常规的sbs改性沥青，例如含有树脂添加剂和高粘改性剂的sbs改性沥青。

9、本实用新型中，所述经天然岩沥青和脱硫胶粉复合改性的沥青中的天然岩沥青较佳地为低灰分天然岩沥青，所述经天然岩沥青和脱硫胶粉复合改性的沥青中的基质沥青的型号较佳地为70#基质沥青。

10、在某一较佳实施例中，所述sma-13型沥青混合料为：低灰分天然岩沥青占基质沥青的重量百分比为10％，脱硫胶粉占基质沥青的重量百分比为18％，纤维占矿料的重量百分比3‰。

11、其中，发明人在研究过程中发现，天然岩沥青是石油复杂的自然条件的综合作用下，经过漫长的氧化聚合过程而生成的沥青类物质，与基质沥青具有良好的配伍性，合理使用可显著改善沥青混合料高温稳定性、抗水损及耐老化等路用性能。橡胶脱硫能有效解决普通橡胶粉与基质沥青相容性差的缺点，能显著改善沥青混合料低温延展性及抗疲劳开裂等性能。二者对基质沥青复合改性，实现优势互补，可达到与sbs改性沥青混合料相当的路用性能。且sma-13型沥青混合料的制备工艺简便易行、经济适用、性能优良，同时消耗部分固体废弃物(废旧轮胎)，能够满足节能减排、绿色低碳的要求。

12、本实用新型中，所述sma-10型沥青混合料中的沥青较佳地为sbs改性沥青，所述sbs改性沥青中的添加剂除sbs外较佳地还包括树脂添加剂和高粘改性剂。

13、本实用新型中，所述sma-13型沥青混合料、所述ac-10型沥青混合料和所述sma-10型沥青混合料中的集料可为本领域常规的集料。

14、在某一较佳实施例中，所述sma-13型沥青混合料、所述ac-10型沥青混合料和所述sma-10型沥青混合料中的集料为：0～3档集料采用石灰岩，其余各档集料均为玄武岩。

15、其中，根据现行《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40-2004)，所述0～3档集料的含义是：最大公称粒径为2.36mm的细集料，且标准筛各筛孔的通过率要求达到80％-100％。

16、本实用新型中，所述第一粘结层中较佳地包含sbs改性乳化沥青。

17、其中，所述第一粘结层中的所述sbs改性乳化沥青的洒布量较佳地为0.3～0.6l/m2。

18、本实用新型中，所述第二粘结层较佳地为防水粘结层。

19、本实用新型中，所述第二粘结层中较佳地包含sbs改性乳化沥青。

20、其中，所述第二粘结层中的所述sbs改性乳化沥青的洒布量较佳地为0.3～0.6l/m2。

21、本实用新型中，所述第一结构层的厚度较佳地为3.5-4.5cm，例如为4cm。

22、本实用新型中，所述第二结构层的厚度较佳地为2.5-3.5cm，例如为3cm。

23、本实用新型中，所述第一结构层与所述第二结构层的厚度比较佳地为(1-1.8)：1，例如为4：3。其中，所述第一结构层和所述第二结构层采用该厚度比，能够在保证桥面铺装结构性能的前提下，减少桥面铺装结构厚度，有利于降低建设成本、减轻桥面铺装结构恒重。

24、本实用新型中，所述第一粘结层和所述第二粘结层均为液体乳化沥青，由专用的洒布车进行喷洒，破乳后形成薄薄的一层粘层油，其厚度一般可忽略不计。

25、本实用新型的桥面铺装结构的总厚度为7cm左右，有利于减轻桥梁恒重，延长使用寿命，同时降低桥面铺装层的经济成本。

26、本实用新型中，所述第一结构层、所述第一粘结层、所述第二结构层和所述第二粘结层使用的材料均为本领域的已知材料。

27、本实用新型的积极进步效果在于：

28、本实用新型的sma-13型沥青混合料中采用的沥青为经天然岩沥青和脱硫胶粉复合改性的沥青，可保证sma-13型沥青混合料层具有良好的抗滑、抗高温变形及抗低温开裂等路用性能，且成本低、品控难度小。

29、第二结构层采用的特定沥青混合料，保证结构层具有一定的弹性变形能力，克服了现有技术中沥青混合料随从桥面板变形能力有限的缺陷，增加结构层与桥面的协同变形能力，桥面在交通荷载作用下发生反复变形时，避免该桥面铺装结构产生较大的周期性弯拉应力峰值，从而减少或延缓其疲劳破坏，提高其抗疲劳开裂性。

30、本实用新型的桥面铺装结构简单、经济使用，具有优异的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳开裂性。