彩色樹脂抗滑薄層在鋼橋面人行道鋪裝中的應(yīng)用

摘要：伴隨我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，許多新理念、新方式在道路建設(shè)中得到不錯應(yīng)用。本文以鋼橋面人行道為研究對象，探討彩色樹脂抗滑薄層在其中的實際應(yīng)用思路，望能為此領(lǐng)域研究有所借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼橋面人行道;彩色樹脂抗滑薄層;鋪裝

近年，我國在研究鋼橋面鋪裝技術(shù)方面，多圍繞大跨徑來開展，主要難點在于行車道鋪裝技術(shù)，而較少研究非機(jī)動車道的鋪裝技術(shù)，實際工程應(yīng)用更是不多。因非機(jī)動車道、人行車道多設(shè)置在橋的兩邊，因此，受構(gòu)造物的影響（比如拱肋、纜索等），能夠用于施工的區(qū)域比較狹小，難以開展常規(guī)形式的瀝青鋪裝技術(shù)來實施攤鋪碾壓;此外，伴隨路、車、人協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展方面需求的日益增加，彩色功能型路面將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文圍繞以彩色樹脂抗滑薄層為研究對象，就其在鋼橋面人行道鋪裝當(dāng)中的實際應(yīng)用作一探討。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

為了能夠從根本上提升鋼橋人行道薄層鋪裝使用的整體耐久性，并且滿足平整度控制方面的各項需求，薄層鋪裝設(shè)計的具體厚度上，需≥5mm，而且還需逐層施工（3層），從上往下依次為：（1）鋼橋面板噴砂。采用涂布改性環(huán)氧樹脂對底層進(jìn)行封閉，但需要控制環(huán)氧樹脂的總體用量，應(yīng)維持在1.0～1.5kg/m2內(nèi)，另外，還需要撒紅色陶瓷顆粒（布粒徑為2～3mm），量維持在6～8kg/m2，此外，撒布率需>100%。由于封閉底層與鋼板之間的黏結(jié)強(qiáng)度較好，而且致密性較強(qiáng)，因此，可以得到不錯的防水效果。（2）涂布改性環(huán)氧樹脂中間層。需要指出的是，環(huán)氧樹脂的用量需控制在1.5～2.0kg/m2，當(dāng)厚度滿足要求后，便可包裹陶瓷顆粒，同時撒紅色陶瓷顆粒（布粒徑同上），撒布量控制在7～9kg/m2，而撒布率需>100%。用彩色陶粒（粒徑是1～2mm），確保有合適的構(gòu)造深度;最大程度降低行人的摔傷程度，建造人性且理想的道面。（3）噴涂改性環(huán)氧樹脂面封層。具體用量是0.8～1.3kg/m2。針對表面封閉層而言，其不僅容易清潔，而且還能提高路面的耐污性，此外，還能預(yù)防骨料脫粒情況發(fā)生。

2 力學(xué)響應(yīng)

2.1 結(jié)構(gòu)材料的具體參數(shù)

（1）結(jié)構(gòu)材料參數(shù)。用有限元軟件（ABAQUS），構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型（鋪裝-鋼橋面板），深入分析鋪裝層、鋼板以及層間的黏結(jié)狀況;而在具體的模型上，選用“tie”模塊，對鋪裝層與鋼板間的黏關(guān)系進(jìn)行模擬，模型結(jié)構(gòu)所用材料的具體參數(shù)為：其一，抗滑薄層。長度為15m，寬度為2.25m，厚度0.014m，彈性模量為3000MPa;其二，鋼板。長度為8×2m，寬度為2.25m，厚度0.012m，彈性模量為210000MPa。（2）荷載條件。為了能夠更加全面、深入的剖析行人與電動車在荷載作用下的人行道橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)力情況，在選擇人群荷載時，選定并排兩輛電動車+面荷載300kg/m2。

2.2 力學(xué)計算結(jié)果

（1）結(jié)構(gòu)抗拉以及變形性能。借助鋪裝層以及鋼橋面板的橫向、縱向拉應(yīng)力應(yīng)變，對結(jié)構(gòu)體系的變形性能、抗拉性能進(jìn)行表征，基于抗拉性能視角，來為材料選擇提供指導(dǎo)。①伴隨模量的持續(xù)增大，鋼板表面無論是在拉應(yīng)變上，還是在拉應(yīng)力上，均呈現(xiàn)持續(xù)減小趨勢;當(dāng)處于低溫狀態(tài)下，鋼板有著最大的拉應(yīng)變，此時，鋼板的最大橫向拉應(yīng)力與拉應(yīng)變的比值是18.03MPa。②針對薄層鋪裝結(jié)構(gòu)層來講，其最大拉應(yīng)力/拉應(yīng)變伴隨模量的持續(xù)增加，而呈現(xiàn)出隨之減小的趨勢。還需說明的是，鋪裝的做大拉應(yīng)力為0.564MPa，最大拉應(yīng)變是121.6?ε。（2）結(jié)構(gòu)層間的抗剪性能。借助鋼板與鋪裝層間的層間剪應(yīng)力特性，對結(jié)構(gòu)體系所對應(yīng)的抗剪性能進(jìn)行表征，基于抗剪切以及黏結(jié)性能層面，為材料選擇提供切實性指導(dǎo)。最終結(jié)果得知：①伴隨溫度的不斷下降，橫向最大剪應(yīng)力呈增大趨勢，能夠升到0.113MPa，而在具體的縱向最大剪應(yīng)力上，能夠增加到0.058MPa。②伴隨鋪裝層模量的持續(xù)增加，鋪裝層之間的縱橫向最大剪應(yīng)力都呈現(xiàn)出不斷增大趨勢，而且最大剪應(yīng)力在鋼板與鋪裝層之間。

3 材料性能分析

依據(jù)力學(xué)計算的最終結(jié)果得知，在進(jìn)行人行道薄層鋪裝時，需要選用韌性、強(qiáng)度皆高的材料，而且在黏結(jié)強(qiáng)度、變形性能上，也應(yīng)較好，以此確保在低溫或高溫環(huán)境下，無論是變形響應(yīng)，還是結(jié)構(gòu)應(yīng)力，都能夠較好的相關(guān)滿足設(shè)計要求，從根本上保證鋪裝與鋼橋面之間的變形與整體協(xié)同受力，保證結(jié)構(gòu)體系始終處于安全運(yùn)作狀態(tài)，滿足相關(guān)壽命設(shè)計要求。所以，在進(jìn)行人行道抗滑鋪裝過程中，可以將選擇環(huán)氧樹脂（有著較高性能）當(dāng)作本研究的黏結(jié)材料。需要強(qiáng)調(diào)的是，環(huán)氧樹脂的的優(yōu)點主要有如下方面：其一，變形性能與強(qiáng)度皆好，可以較好的滿足與鋼板協(xié)同變形的性能要求;其二，有著比較好的抗凍融循環(huán)性能，能夠?qū)谷诒}以及酸類物質(zhì)的侵蝕進(jìn)行有效抵抗，而且在抗氧化、紫外線以及耐高溫方面，均有著不錯性能。其三，力學(xué)性能突出，可以較好的滿足鋪裝體系的抗剪力、抗拉性能要求。

4 結(jié)語

綜上，隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，道路工程在功能化、低碳化方面，有著明顯的優(yōu)勢，彩色路面較好的將傳統(tǒng)單色調(diào)路面予以打破，越發(fā)受到人們的認(rèn)可與歡迎。本文以鋼橋人行道彩色路面鋪裝建設(shè)為研究對象，給出了彩色樹脂的抗滑薄層鋪裝思路，而且還對其結(jié)構(gòu)、力學(xué)以及材料性能進(jìn)行了深入分析，從中得知，此方案能夠較好的用于鋼橋人行道彩色路面的鋪裝工作，應(yīng)用價值突出。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧正宇. 鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用[J]. 中外公路， 2018， 023（001）：66-69.

[2]逯彥秋， 陳宜言， 孫占琦，等. 鋼橋橋面鋪裝層的溫度場分布特征[J]. 華南理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2019（08）：120-125.

[3]龐增貴. 彩色瀝青混凝土路面性能試驗及施工[J]. 交通運(yùn)輸研究， 2018（11）：35-38.

作者簡介：姓名：常丹青（出生年：1987年），性別：男，民族：漢，籍貫：湖南，學(xué)歷：本科，職稱：中級，研究方向，職稱：（工程師）。