专利汇可以提供复合高模量沥青混凝土桥面结构及设置方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种复合高模量 沥青 混凝土 桥面 结构及设置方法,涉及 桥梁 施工领域,其包括抛丸处理后的 水 泥混凝土桥面、防水粘接层、复合高模量 沥青混凝土 、 乳化沥青 粘接层和磨耗层等,该防水粘结层为水性环 氧 沥青防水粘结层, 固化 后能形成不可逆、不 熔化 的空间网络体系,具有抗剪切性能、渗透性好,有修复桥面板微裂纹功能,施工和易性好,可常温施工,耐久性能佳;复合高模量沥青混凝土能较均衡地衔接 水泥 混凝土桥面与磨耗层之间的模量,密水效果好, 空隙率 低,施工和易性好,层间粘结效果好,悬浮-密实结构,胶轮碾压后表面致密;同时,改进后的结构及设置方法还具有构造简单、施工方便、受 力 合理、水密性好、高低温稳定强、耐久性能优异等优点。,下面是复合高模量沥青混凝土桥面结构及设置方法专利的具体信息内容。
1.一种复合高模量沥青混凝土桥面结构,包括在桥梁主结构上浇筑水泥混凝土桥面(1),其特征在于该水泥混凝土桥面(1)经抛丸处理后,其上依次设置防水粘接层(2)、复合高模量沥青混凝土(3)、乳化沥青粘接层(4)和磨耗层(5)。
2.根据权利要求1所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构,其特征在于所述的防水粘结层(2)为水性环氧沥青防水粘结层,该水性环氧沥青材料是一种新型热固性防水粘结材料,喷洒后,水性环氧沥青材料在自然状态下,材料中的水分挥发、破乳,初步凝结后达到一定强度;当复合高模量沥青混凝土(3)铺筑其上时,水性环氧沥青材料中本身含有的高温固化剂,在高温作用下,二次固化,达到更高的强度。
3.根据权利要求1所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构,其特征在于所述的复合高模量沥青混凝土(3)是在70#沥青中添加复合高模量剂制成,厚度6cm~8cm。
4.根据权利要求2所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构,其特征在于所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构建立力学计算模型,在水泥混凝土桥面(1)上设置的复合高模量沥青混凝土(3),车辆制动水平荷载等于车辆垂直荷载乘以车轮与复合高模量沥青混凝土桥面顶面的摩擦系数 f得到,车辆缓慢制动的f=0.2,紧急制动的f=0.5;取标准车辆荷载BZZ—100,轮压为0.7MPa,双轮当量圆直径d=0.213m,在计算模型中,作为安全储备不计磨耗层(5)的厚度。
5.根据权利要求4所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构,其特征在于所述的水泥混凝土桥面(1)上复合高模量沥青混凝土(3)模型长度为 、宽度为 、厚度为 ,该模型长度 和宽度 均等于双轮当量圆直径d, ;复合高模量沥青混凝土(3)在x 轴方向任意点的水平位移为 ,在车辆荷载水平力 和温度 变化作用下,复合高模量沥青混凝土(3)产生变位,假定复合高模量沥青混凝土与水泥混凝土桥面(1)的摩阻力与该点的水平位移 成正比,为复合高模量沥青混凝土(3)与水泥混凝土桥面(1)的摩阻系数,其主要是由防水粘结层(2)提供;复合高模量沥青混凝土(3)的受力计算公式如下:
公式一、
在车辆荷载水平力 作用下复合高模量沥青混凝土(3)的位移 和正应力 为
公式二、
在温度 变化情况下,
公式三、
由公式一、公式二,得
公式四、
公式三为线性二阶常微分方程,并根据边界条件,求得复合高模量沥青混凝土(3)在车辆荷载水平力 和温度 变化情况下x 轴方向任意点的水平位移方程为
公式五、
由公式一、公式二、公式四得到复合高模量沥青混凝土(3)在车辆荷载水平力 和温度变化情况下的正应力和剪应力为
公式一~公式五中的符号意义如下:
——分别为复合高模量沥青混凝土(3)模型的长度、宽度和厚度,;
——复合高模量沥青混凝土(3)在x轴方向任意点的水平位移,;
——复合高模量沥青混凝土(3)在x轴方向的约束位移,;
——车辆荷载水平力, ;
—— 时复合高模量沥青混凝土(3)的动态模量, , ,
为 时复合高模量沥青混凝土(3)的模量, 为复合高模量沥青混凝土(3)的动态模量修整系数,由试验确定;
——复合高模量沥青混凝土(3)厚度中心的温度,不同地区确定不同温度范围, ;
——复合高模量沥青混凝土(3)与水泥混凝土桥面(1)的摩阻系数, ;
——复合高模量沥青混凝土(3)的线膨胀系数, ;
——系数, , ;
——复合高模量沥青混凝土(3)受车辆荷载水平力 和温度 变化条件下的正应力,;
——复合高模量沥青混凝土(3)受车辆荷载水平力 作用下和温度 变化条件下的剪应力, ;
按公式五计算复合高模量沥青混凝土(3)在车辆荷载水平力 和温度 变化条件下的最大正应力和最大剪应力,再用有限元软件复核计算结果,通过试验配制复合高模量沥青混凝土(3),要求复合高模量沥青混凝土满足最大正应力和最大剪应力的要求。
6.根据权利要求1所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构,其特征在于所述的乳化沥青粘结层(4)是在制作乳化沥青过程中同时加入聚合物胶乳混合,或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青成品。
7.根据权利要求1所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构,其特征在于所述的磨耗层(5)为SMA-13细粒式沥青玛蹄脂碎石混合料,厚度2.5cm~4cm。
8.根据权利要求1所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构,其特征在于所述的水泥混凝土桥面(1)是设置在桥梁主结构上的结构层,表面使用抛丸处理,清理该层表面的浮浆、杂质和打毛,使其表面均匀粗糙面,提高防水粘结层(2)与水泥混凝土桥面(1)的粘结强度。
9.一种根据权利要求5所述的复合高模量沥青混凝土桥面结构的设置方法,其特征在于该设置方法按照如下步骤设置:
步骤一、设计计算试验复合高模量沥青混凝土桥面结构
①初步拟定复合高模量沥青混凝土桥面结构的各层厚度;
②采用公式五计算复合高模量沥青混凝土(3)在车辆荷载水平力 和温度 变化条件下的最大正应力和最大剪应力;
③用有限元软件复核计算结果,根据复核结果调整有关设计参数;
④通过试验配制防水粘结层(2)、复合高模量沥青混凝土(3)、乳化沥青粘结层(4)、磨耗层(5)的配合比,要求复合高模量沥青混凝土(3)满足最大正应力和最大剪应力的要求;
步骤二、水泥混凝土桥面板抛丸处治
①水泥混凝土桥面的标高、横坡满足规范要求并验收合格,具有足够的平整度,三米直尺最大间隙应不超过5mm;
②将水泥混凝土桥面(1)顶面尘土、水迹、杂物或油污清扫干净,凿除全部浮浆;
③水泥混凝土桥面(1)抛丸施工适宜的条件为:温度为5℃ 40℃、空气相对湿度小于~
90%,雨雪天气禁止施工;桥面板应平整,突起物应凿除;油污、锈迹、杂物、尘土应清理,清扫干净;
④对抛丸处理后桥面板暴露出来的裂纹、孔洞及凹凸不平的缺陷进行修补;
⑤对于使用抛丸工艺处治的水泥混凝土桥面露骨不明显、表面光滑或有较厚的浮浆位置采用铣刨处理;
步骤三、水性环氧沥青防水粘结层施工
气温低于5℃、雨天天气不得施工防水粘结层(2);
①施工前需彻底清洗装载水性环氧沥青的智能洒布车储料罐、循环泵和喷洒管道;调试、检查循环泵和每个喷嘴;智能撒布车常温洒布,严禁明火加热;
②水泥混凝土桥面(1)冲洗的水分晾晒干燥后,即用智能洒布车喷洒水性环氧沥青防水粘结层材料,使用前应搅拌均匀;
③喷洒时测量洒布量,不均匀处应用人工补洒;施工过程中,注意纵向和横向衔接与已洒布部分重叠不少于10cm;
④施工过程中严禁乱踩未干作业面,严防尖锐物人为破坏作业面;防水粘结层洒布后立即进行自然养护,封闭交通;
⑤材料干燥后不粘车轮和摊铺机履带,方可进行下一道工序施工;
步骤四、复合高模量沥青混凝土施工
保证集料、沥青和复合高模量剂符合标准和设计要求;
①混合料拌和
严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度,集料温度应比沥青高20℃,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过10℃;拌和时间由试拌确定;所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料,先将复合高模量剂与集料进行干拌,干拌时间15s,然后加入70#基质沥青进行拌和,拌和时间40s;
②混合料运输
通过具有良好篷布覆盖设施的运料车运料、卸料过程中全程覆盖;
③混合料摊铺
复合高模量沥青混凝土混合料摊铺采用走钢丝法控制摊铺厚度;两台摊铺机摊铺层的纵向接缝,应采用斜接缝,避免出现缝痕;由两台摊铺机梯队作业,两台摊铺机横向搭接5cm
10cm,纵向间距不应超过5m 10m;摊铺选择在当日高温时段进行,路表温度低于15℃时不~ ~
宜摊铺;摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压实成型的混合料;遭受雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机重新摊铺;
④压实成型
沥青混合料的初压在摊铺后高温下进行,并以缓慢而均匀的速度碾压;
步骤五、乳化沥青粘层施工
①乳化沥青存放在立式罐中,并保持适当搅拌,存放不超过1个月时间;
②施工前将一定数量沥青装入油罐,先进行试洒,确定喷油速度及洒油量,每次喷油前保持喷油嘴干净,管道畅通,喷油嘴的角度应一致,并与洒油管成15度 25度的夹角,使同一~
地点接受两个或三个喷油嘴喷洒沥青,不得出现花白条;
③在面层铺筑的前1天进行粘层油的洒布,洒布前对下面层进行清扫,达到表面无松散杂物及泥土为止;喷洒前下面层表面需完全干燥,且采用塑料薄膜对结构物进行遮盖防护以避免污染;
④洒布型乳化沥青在正常温度下进行洒布,在洒布前先预热并疏通油嘴,选择适宜的喷嘴、洒布速度和喷洒量,喷洒不足的要补洒,喷洒过量处人工刮除或人工洒布细砂吸除;
⑤喷洒的粘层油必须成均匀雾状,在全宽度内均匀分布成一薄层;刮大风、浓雾或下雨时不得喷洒粘层油;施工温度不得低于10℃;洒布时粘层油温度为40℃ 70℃,纵横向搭接~
宽度为1cm 5cm;
~
⑥洒布车洒布完一个车道停车后,必须用油槽接住排油管滴下的乳化沥青,以防局部乳化沥青过多;
步骤六、磨耗层施工
磨耗层(5)为SMA-13细粒式沥青玛蹄脂碎石混合料,混合料拌和、运输和碾压按有关标准规范施工;
步骤七、质量检测及验收
复合高模量沥青混凝土桥面结构检测合格后经监理工程师复检并报业主验收。
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