聚合物改性浇注式沥青在祁连山路大桥铺装的应用

浇注式沥青混合料加高弹改性SMA方案是经过实践验证的适用于我国钢桥面铺装的结构形式。采用聚合物改性沥青替代TLA复合改性沥青,用于浇注式沥青混合料,可以减少TLA的难闻气味,提高浇注式沥青混合料的抗车辙能力。采用溶剂型沥青黏结剂作为防水黏结层材料,能够满足铺装层的受力要求,且对施工温度和湿度的要求低。所开发的溶剂型沥青黏结剂和聚合物改性浇注式沥青,较国外材料具有更优异的性能。研究成果成功用于上海祁连山路大桥的钢桥面铺装。     

环氧沥青防水黏结层在钢桥面浇注式沥青混合料铺装中的适用性研究

为研究钢桥面铺装中环氧沥青黏结层与浇注式沥青混合料铺装层配合使用时的黏结性能,采用拉拔试验研究了粉胶比、高温老化对环氧沥青黏结层黏结强度的影响,以及浸水、黏结层洒布量、黏结层与铺装层施工间隔时间对复合梁黏结强度的影响.试验结果显示,环氧沥青黏结层抗高温老化性能优良,加入矿粉会降低其黏结性能,复合结构的黏结层洒布量不宜低于0.6 L/m2,施工间隔时间不宜大于48 h.     

基于黏弹性力学分析和线性累积疲劳损伤理论的钢桥面铺装疲劳寿命预估

对常用于钢桥面铺装表层的SMA沥青混凝土和环氧沥青混凝土进行-10℃、0℃和15℃四点弯曲疲劳试验,得出疲劳曲线和疲劳方程;使用动态剪切流变仪(DSR)、Q800动态热机械分析仪(TMA)和UTM-25伺服液压系统对SMA沥青混凝土、浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土、Eliminator防水黏结层、环氧沥青和改性乳化沥青等常用钢桥面铺装材料进行动态力学试验,获取黏弹性力学参数,并进行有限元数值模拟,得出荷载温度耦合作用下铺装表面最大横向弯拉应变.计算江西九江长江公路大桥不同温度区域下的交通量,根据线性累积疲劳损伤理论预估钢桥面铺装的使用寿命.结果表明:环氧沥青混凝土铺装结构疲劳寿命预测结果优于浇注式沥青混凝土铺装结构,后者更适合于北方寒冷地区的气候条件,双层环氧沥青混凝土增加Eliminator防水黏结层后能显著提高其使用寿命.     

国产环氧沥青桥面防水黏结材料路用性能研究

防水黏结层是桥面铺装结构中的薄弱层,环氧沥青以其优良的黏结、抗刺穿和防水性能在桥面防水黏结层中逐渐得到广泛应用.为了研究环氧沥青的防水黏结性能,试验研究了不同温度时环氧沥青防水黏结材料的力学性能和微观结构,并与SBS改性沥青进行对比.结果表明,SBS改性沥青最佳用量为2.0 kg/m2,环氧沥青防水黏结材料最佳用量为1.0 kg/m2,与SBS改性沥青相比,环氧沥青防水黏结材料具有良好的抗剪切破坏及层间黏结能力.     

自制环氧防水黏结剂黏结性能的影响因素及其施工工艺

为了研究防水黏结剂的黏结性能对桥面铺装层的影响,通过室内拉拔试验和剪切试验考察了养护时间和环境条件对自制环氧防水黏结剂黏结性能的影响,并阐述了其施工工艺。试验结果表明:自制环氧防水黏结剂具有优良的黏结性能,在常温下固化5d左右即可形成最终黏结强度,且养护温度越高,其黏结强度形成越快;当环境温度在20℃左右时,自制环氧防水黏结剂的拉拔、剪切强度分别可达到3.53MPa和5.23MPa,而温度过高或过低都将导致其黏结性能下降;浸水及冻融对自制环氧防水黏结剂的黏结性能影响较小。     

溶剂型粘结剂在水泥混凝土桥面铺装防水粘结层的应用研究

以港珠澳大桥组合梁桥面铺装试验段为例,选择3种不同型号溶剂型粘结剂作为防水粘结材料,通过现场检测试验,研究溶剂型粘结剂在水泥混凝土桥面铺装防水粘结层的应用状况。研究结果表明:对于同一种溶剂型粘结剂,人工涂抹施工粘结剂的拉拔强度高于喷涂机施工粘结剂的拉拔强度,不添加玻璃纤维粘结剂的拉拔强度高于添加玻璃纤维粘结剂的拉拔强度;GA10浇注式沥青混合料施工后产生大量气泡和鼓包,溶剂型粘结剂在GA10浇注式沥青混合料+防水粘结层+水泥混凝土基面组成的防水结构体系中应严格控制施工。     

浇注式沥青混凝土组合结构车辙试验研究

为充分掌握影响钢桥面浇注式沥青混凝土铺装结构高温稳定性的要素,以车辙试验为主要方法,从不同试验温度、不同性能混合料组合和不同厚度组合3个方面对浇注式沥青混凝土铺装结构(GA10+SMA10)的抗车辙性能进行试验研究和理论分析。结果表明:试验温度对组合结构的动稳定度影响显著,随着试验温度的增加动稳定度呈指数趋势下降;上面层SMA10和下面层GA10的高温性能对组合结构的动稳定度均有贡献,GA10高温性能的提高对组合结构动稳定度的影响更为显著;不同厚度组合对组合结构高温抗车辙性能有显著影响,组合结构的动稳定度随着上面层SMA10厚度的增加和下面层GA10厚度的减小呈指数趋势提高,SMA10厚度的增加对组合结构动稳定度的影响更为显著。综合来看,要保证组合结构的高温抗车辙性能,应提高上面层SMA和下面层浇注式沥青混凝土的高温性能,尤其要提高下面层浇注式沥青混凝土的高温性能,并尽量增加上面层SMA的设计厚度。     

SMA层下二阶热固性环氧沥青黏结层的试验研究

在夏季高温天气下桥面温度高达60℃以上,桥面铺装结构中的常规沥青类粘结层的黏附能力会随温度升高大幅下降,造成沥青铺装面层与下层之间的黏结及抗剪强度不足而发生剪切推移病害.采用二阶环氧沥青作为SMA层下的防水黏结层进行了试验研究,验证了其作为SMA层下防水黏结层的可行性.     

薄层抗滑磨耗层在水泥混凝土桥面铺装中的应用研究

基于室内试验开展UTPA-10砂粒式多孔沥青混合料和防水黏结层设计，研究多种环境条件下UTPA-10桥面铺装复合结构的高温稳定性、水稳定性、层间抗疲劳性能和抗反射裂缝性能等路用性能。结合试验段跟踪观测数据，评价实际使用环境下UTPA-10桥面铺装复合结构的服役性能。研究结果表明：UTPA-10桥面铺装复合结构具有良好的高温稳定性，橡胶沥青防水黏结层在浸水、冻融等环境条件下的黏结强度和抗剪切疲劳性能均优于SBS改性沥青防水黏结层和乳化沥青防水黏结层；UTPA-10桥面铺装试验段开通运营2年后，路况尤其是抗滑性能优于相邻路段。     

润扬大桥钢桥面铺装实桥试验研究

介绍润扬大桥钢桥面铺装试验桥的方案设计、试验研究、温度测试、交通量调查和使用性能跟踪观测,通过混合料高温车辙试验、低温弯曲试验、复合梁疲劳试验以及拉拔试验等分析实桥试验沥青混合料基本性能,阐述铺装内各层温度梯度分布规律及与大气温度变化关系,通过使用性能跟踪观测介绍浇注式沥青混凝土 环氧沥青混凝土新型铺装结构的工程效果。     

环氧沥青钢桥面铺装整体大修方案设计与工程实施研究

针对环氧沥青钢桥面铺装大修工程方案设计和实施开展系统研究工作,依托湛江海湾大桥环氧沥青钢桥面铺装大修工程,通过有限元数值模拟分析了铺装层模量对其受力状态影响,结合环氧沥青混合料性能试验评价,确定了具有较高模量、抗疲劳性能较好的热拌型环氧沥青铺装结构方案。铺装层环氧沥青混合料采用细级配混合料,有助于提高铺装与钢板间抗剪和黏结强度。确定了旧环氧沥青铺装的清除施工程序和工艺,采用整幅维修方式有利于提高施工效率及铺装整体性,并显著减少交通运行影响。     

水性环氧沥青桥面铺装防水黏结层性能研究

水性环氧沥青材料是一种新型热固性防水黏结层材料,可以用于桥面铺装防水黏结层。在探究水性环氧沥青材料工作机理的基础上,研究评价防水黏结层高温抗剪性能、黏结性能和抗拉强度的试验方法,提出新型的附着力拉拔试验。通过与几种新型防水黏结材料进行试验对比,分析他们在技术性能方面的优缺点,其中,水性环氧沥青防水黏结材料表现出优异的力学特性。证明了水性环氧沥青是一种性能优异的新型防水黏结层材料。     

聚氨酯-环氧沥青混凝土钢桥面铺装体系性能研究

为了研究聚氨酯-环氧沥青混凝土钢桥面铺装体系的路用性能,将聚氨酯-环氧沥青混凝土和进口环氧沥青混凝土的路用性能进行对比研究,测试了不同防水粘结材料与铺装层的结合强度,研究了3种聚氨酯-环氧沥青混凝土铺装体系的组合结构性能。结果表明:1)聚氨酯-环氧沥青混凝土具有比进口环氧沥青材料更加优异的路用性能; 2)相对TOPEVER和Chem Co环氧粘结剂,自制二阶反应环氧防水粘结剂的粘结效果最优,宜作为聚氨酯-环氧沥青混凝土铺装体系的防水粘结材料; 3) 3种聚氨酯-环氧沥青混凝土铺装组合结构均具有优异的层间粘结性能和高温稳定性,其疲劳耐久性尤为突出。     

钢桥面灌注式树脂混凝土铺装材料与结构研究

为解决桥面系刚度不足时正交异性板的疲劳开裂和铺装的早期破坏问题,基于适度提高铺装材料模量和路用性能的思路,研发灌注式树脂混凝土(PRC)和相应铺装结构。通过室内试验,研究灌注用树脂性能、PRC路用性能和PRC铺装结构层间黏结性能;通过有限元建模和计算,分析PRC铺装结构的受力特点和对正交异性板疲劳细节的保护作用;采用复合梁疲劳试验和缩尺模型加速加载试验对PRC铺装的结构性能进行检验。结果表明:PRC具有优良的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性,满足沥青混合料技术要求,并具有较长的疲劳寿命;PRC铺装结构的层间黏结强度优于环氧沥青混凝土和浇注式沥青混凝土铺装结构;PRC铺装结构具有较小的表面拉应力和较大的底剪应力,但均远小于材料强度和层间黏结强度,且优于常用沥青混凝土铺装;采用PRC铺装结构,正交异性板疲劳细节的应力降低了20%左右,肋间相对挠度、最小曲率半径和相对挠跨比均更为有利,对桥面系起到了更好的保护作用;复合梁五点脉动弯曲疲劳寿命超过100万次,表明PRC铺装结构防水黏结层性能满足要求;加速加载试验中,加载12万次后PRC铺装结构无车辙,正交异性板无裂缝。工程应用结果表明,PRC及铺装结构工艺合理,铺装及正交异性板均未发现病害。     

浇注式沥青混合料特点及发展动态

随着浇注式沥青混合料铺装技术的不断完善和成熟,其在钢桥面铺装上的应用也越来越广泛。介绍浇注式沥青混合料铺装技术的发展历程,分析浇注式沥青混合料结构特点及性能优势,并对已发展形成的3种浇注式铺装体系的组成、特点及适用范围进行阐述,其对于认清浇注式沥青混合料的技术特点,保证浇注式沥青混合料铺装体系持续完善具有重要作用。     

刚柔复合型桥面铺装在大跨径悬索桥中的应用

钢桥面铺装是大跨径桥梁建设的重点和难点,特别是大跨径悬索桥。泰州大桥是世界首座三塔两跨钢箱梁悬索桥,主桥全长2 160m,交通量25 000辆/d,货车比例20%左右。基于钢桥面铺装高温性能和变形性能综合平衡,大桥钢桥面铺装采用"3.5cm下层浇注+2.5cm上层环氧"刚柔复合型铺装方案。大桥开展了浇注式沥青混合料、高性能热拌环氧沥青混合料设计及性能研究,以及防水黏结层性能研究。试验结果表明复合浇注式铺装具备优异高低温稳定性和疲劳性能。大桥通车运营6年,桥面铺装总体使用状况良好,仅出现微细裂缝和非荷载类微损伤,IRI均小于2m/km,车辙深度小于5mm,SDPCI达到90分以上,表明在大跨径悬索桥中采用刚柔复合型钢桥面铺装可行,为国内类似工程提供有益借鉴。     

玻璃纤维沥青桥面防水黏结层的性能研究

选取环氧沥青封层、SBS改性乳化沥青封层和玻璃纤维沥青封层作为水泥混凝土桥面铺装结构的防水黏结层,采用室内试验模拟的方法,对比分析了3种防水黏结层的抗剪切性能、黏结性能和抗疲劳性能.试验结果表明:作为桥面防水黏结层时,SBS改性乳化沥青封层的抗剪切性能、黏结性能和抗疲劳性能均较差;当在其中添加玻璃纤维而成为玻璃纤维封层...     

节能环保型薄层沥青铺装体系在苏州太湖大桥中的应用

对节能环保型薄层沥青铺装体系进行了研究。建立了桥面板一防水黏结层一铺装层耦合体系有限元模型,得到综合工况条件下的铺装体系力学响应峰值;通过室内试验验证了4 cm厚SMA-13、水性环氧防水黏结层在太湖大桥铺装体系中的适用性。研究结果表明,薄层沥青铺装体系材料性能均满足力学控制指标值和公路规范中相应技术要求,SMA-13在抗车辙、低温抗弯、水稳定性能上均符合规范要求;薄层铺装体系与混凝土板间具有良好的黏结和协调变形能力,复合结构具有优良的层间抗剪性能。研究成果为水泥混凝土桥梁提供了既高性能又减轻自重的节能环保型薄层体系。     

钢桥面铺装用热、温拌环氧沥青混凝土性能对比

结合南京南站综合枢纽龙西互通二期实体工程,对温拌和热拌环氧沥青混凝土原材料组成、结合料性能和混合料性能进行了系统研究,全面比较了温、热拌环氧沥青铺装施工工艺的区别。研究得出两种环氧沥青混合料均具有优良的高低温性能和抗水损害能力,路用性能相差不大;热拌环氧沥青的黏度与时间表现出对数相关的关系,使得混合料在高温下具有更长的容留时间,可大大降低施工难度;温拌环氧沥青混合料需要对拌和楼进行改造,而且料车不可以直接行驶于黏结层之上,这极大限制了温拌环氧技术体系在现有桥面大中修工程中的应用。因此从经济性和对交通的影响程度而言,热拌环氧沥青混合料更具优势。     

基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装设计理论与方法

为改善混凝土桥面铺装调平层与铺装层间的黏结和防水性能,提出基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装设计理论与方法。结合沪苏浙高速公路江苏段三白荡特大桥桥面铺装工程,对基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装的受力特性、材料与结构指标、铺装体系的疲劳特性和设计方法等进行系统的分析与研究。在国内初次实施基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装实体工程1.2km试验段,通车后的检测结果表明试验段平整度和运行状况良好。