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。     

钢桥面浇注式沥青混合料铺装的性能

根据大跨径钢桥面铺装的使用性能要求,通过流动度试验、贯入量试验、车辙试验、低温极限弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、间接拉伸疲劳试验等系统研究了浇注式沥青混合料的性能。与AC 13I及SMA的对比分析结果显示,浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中应用比AC 13及SMA更有优势。     

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。     

正交异性钢桥面铺装轴载换算的初步研究

钢桥面铺装的受力变形特性与普通沥青铺面的受力变形特性有较大差别。因此,钢桥面铺装层厚度的设计及铺装疲劳试验技术标准的制定等不能套用现行规范的方法。针对润扬大桥正交异性钢桥面板及其铺装,采用三维有限元方法,以钢桥面铺装中的最大横向及纵向拉应力为换算指标,分析钢桥面铺装的轴载换算,并以BZZ 100为标准车型,推导并得出单轴单轮、单轴双轮、双轴双轮3类后轴形式的钢桥面铺装的轴载换算系数。     

钢桥面浇注式沥青+改性沥青SMA铺装结构疲劳抗裂性能评估

为评价钢桥面铺装材料抗疲劳开裂性能,采用四点弯曲试验进行不同温度和应变条件下的高弹改性SMA10疲劳试验,建立不同温度下的疲劳行为方程;通过有限元模型提取铺装层顶面最大弯拉应力,计算SMA10在不同温度区间疲劳损伤度,建立钢桥面铺装疲劳开裂预估模型。研究结果表明,温度和应变对钢桥面铺装开裂影响显著;温度每升高10℃,高弹改性SMA10的疲劳寿命提高4~5倍;应变条件和疲劳寿命之间具有很好的指数函数关系,其相关性系数均大于0.9;通过预估模型结果表明,浇注式沥青混合料GA10+高弹改性沥青SMA10结构的疲劳开裂寿命为16年,其预估结果为钢桥面铺装方案的选择提供了理论依据。     

浇注式沥青混凝土配合比设计及性能研究

为了深入研究浇注式沥青混凝土的特性,通过大量的室内试验,在分析原材料技术性质和混合料设计指标的基础上,详细描述了浇注式沥青混凝土的配合比设计过程,并将其与SMA、AC进行了路用性能方面的对比,结果表明,浇注式沥青混合料的高温稳定性较低,但可以通过适当的方法进行改善,如掺加天然沥青TLA等;其低温性能明显优于SMA和AC,且与钢板的随从性好,证明了浇注式沥青混凝土在钢桥面铺装中的优势。     

南京长江四桥浇注式沥青混凝土配合比设计研究

浇注式沥青混凝土因其较高的变形随从性而在钢桥面铺装上得到较多的应用。基于日本浇注式沥青混凝土的配合比设计方法,结合南京第四长江大桥钢桥面铺装麒麟互通钢箱梁匝道桥试验段实际工程,确定了适合于南京四桥钢桥面铺装的浇注式沥青混合料配合比。     

港珠澳大桥钢桥面沥青铺装结构设计

港珠澳大桥钢桥面铺装标准高、规模大、施工环境复杂,在分析实桥结构、交通、气候、施工条件的基础上,对该桥钢桥面铺装结构进行设计。以工程病害率、成熟程度、施工可控性、抗疲劳性能、高温稳定性、重载承受能力为评价指标,对多种典型铺装方案进行综合评定,最终推荐浇注式沥青混合料+改性沥青SMA方案。通过工艺改进,确定采用MA配合比设计方法和GA生产工艺制备浇注式沥青混合料GMA。铺装结构设计为:对钢板表面喷砂除锈后,按顺序涂装防腐层、防水层、黏结层,然后在行车道范围内依次铺装30mm浇注式沥青混合料GMA-10+38mm改性沥青SMA-13(层间洒布改性乳化沥青);在中央分隔带范围内铺装68mm全厚式浇注式沥青混合料。该铺装方案符合全寿命设计理念,具有综合性能优、质量可靠度高、施工效率高等优点。钢桥面铺装实施过程与验收结果均表明该铺装方案合理、可行。     

浇注式沥青混凝土在正交异性板钢桥面铺装中的应用

胜利黄河大桥是一座新型钢箱梁斜拉桥,因实际需要对其钢桥面进行全面维修:拆除原桥面,重新铺筑.介绍浇注式沥青混凝土应用于钢桥面铺装中的关键技术:浇注式沥青混凝土的配制及生产过程控制,混合料的检测、运输及现场铺装技术.     

钢桥面铺装结构组合的全寿命经济分析

以双层SMA结构、浇注式沥青混合料(GA)+改性沥青马蹄脂混合料(SMA)、环氧沥青混合料(EA)+改性沥青马蹄脂混合料(SMA)等三种铺装结构组合方案为研究对象,采用净现值分析方法,通过确立铺装结构周期成本构成、寿命周期及标准折现率,得到三种铺装结构全寿命周期成本净现值。机构成本和用户费用的对比分析表明:双层SMA铺装结构方案性价比最好,而EA+SMA铺装结构方案的全寿命周期费用最高。本研究可为钢桥面铺装结构类型的优选提供参考依据。     

正交异性钢桥面沥青混凝土铺装层的裂缝分类及成因

开裂是钢桥面铺装在使用过程中所面临的主要病害之一。报道了国内外10多座钢桥桥面沥青混凝土铺装层开裂状况的跟踪调查与分析结果。根据裂缝的分布位置与几何特征,将裂缝分为规则裂缝、U型裂缝、不规则短发丝裂纹及放射状裂纹4大类,归纳总结了各类裂缝的扩展规律并探讨了其原因。结果表明,规则裂缝是与正交异性钢桥面系构造特性密切相关的结构性问题;不规则短发丝裂纹及放射状裂纹则与施工缺陷密切相关,放射状裂纹主要由鼓包引起;U型裂缝为滑移型缝,层间界面的粘结强度与抗剪强度不足及混合料的高温稳定性不足是导致该类裂缝的主要原因。     

设置纵隔板钢桥面双层铺装拉应力逼近式研究

以现行《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）为依据，结合钢桥面铺装的几何特征、力学特性，建立设置纵隔板的钢桥面双层铺装拉应力三维有限元计算模型。在结构设计参数常用取值范围内，对设置纵隔板钢桥面双层铺装的拉应力关键影响因素进行正交敏感性分析：通过逐步线性回归方法拟和出钢桥面双层铺装拉应力的近似计算公式，使得铺装层车载响应隐含式显示化：同时，通过有限元计算和回归拟舍分析，对标准单轴双轮轴载作用下拉应力的计算公式进行修正，得单轴双轮组各级轴载作用下钢桥面双层铺装拉应力的计算通式，其精度很好，能满足工程设计和理论研究的需要。研究结果可为钢桥面双层铺装结构设计提供近似计算的新方法，     

混凝土桥面双层SMA铺装高温性能研究

当前水泥混凝土桥面铺装沥青层一般采用与路面相同的结构。根据国外应用情况,拟定不同组合方式的5种双层SMA结构,通过谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散试验以及车辙试验来检验每种类型混合料的抗高温变形性能。在此基础上,通过APA试验和车辙试验分析5种不同组合方式的双层SMA结构抗高温变形性能,结果显示：双层SMA结构整体抗变形能力更大程度上依赖于结构组合方式;上面层抗变形能力稍差的混合料与下面层抗变形能力较强的混合料组合的整体抗变形能力可能优于双层抗变形能力较强的混合料组合;故推荐混凝土桥面采用SMA13＋SMA9．5或SMA9．5＋SMA13铺装层结构组合。     

不同类型SMA沥青混合料路用性能研究

采用马歇尔配合比设计法对SMA10、SMA13、SMA16沥青混合料进行级配设计,并系统研究不同类型SMA沥青混合料的水稳定性、高低温性能和疲劳耐久性。结果表明:高温浸水加速了SMA混合料的马歇尔性能劣化,其中SMA16的劣化程度最为明显;SMA13沥青混合料在高温条件下的动稳定度与SMA16的相接近,是SMA10的1.3倍,而低温条件下SMA10的破坏应变是SMA13和SMA16的1.2倍,SMA13具有较好的高、低温性能;在低应变条件下,SMA13和SMA16的抗疲劳性能基本相当,而同一应变水平下,SMA10抗疲劳性能要优于SMA13和SMA16,特别是在600 με的高应变下,疲劳寿命相比SMA16混合料提升了约30.2 %。     

钢桥面浇注式+SMA组合结构车辙变形深度预估

为了阐明浇注式沥青混合料室内60 ℃车辙试验结果与实体工程应用中表现出的高温稳定性不一致的原因,揭示钢桥面浇注式沥青混合料+改性沥青SMA组合结构车辙变形发展规律,采用理论研究与工程应用相结合的方法,以马鞍山长江公路大桥为依托,采用建设期现场铺装用沥青混合料成型试件,进行了40 ℃、60 ℃、70 ℃温度条件下、接地压强为0.5,0.7,1.0 MPa的组合结构车辙试验,建立了车辙深度与温度、接地压强、作用次数之间的函数关系。通过试件模型的有限元分析和混合料抗剪强度计算,提出了不同温度、接地压强条件下的抗剪性能参数,建立了与温度、荷载作用次数、抗剪性能参数相关的车辙深度预估模型。同时,根据实桥温度场、轴载谱,分温度、荷载区间进行了轴载作用次数统计和车辙深度计算,并用实桥车辙对预估模型进行验证。结果表明：车辙深度与荷载作用次数呈对数函数关系,与温度和抗剪性能参数呈幂函数关系,相关性显著;所提出的预估模型计算所得车辙累计深度与现场历年实测结果基本一致,该桥15年设计寿命期末的车辙深度预估值将达到2.354 mm;基于实桥结构、铺装材料、交通、气候条件所建立的预估模型,可实现车辙破坏深度的有效预估,对指导中国钢桥面浇注式沥青铺装设计具有重要作用。     

具有碎石基层的半刚性沥青混凝土路面的非线性有限元分析

在充分考虑碎石基层非线性(弹塑性)特性的基础上，采用非线性有限元法分析了吉林通化试验路3种路面结构面层底面及半刚性基层底面弯拉应力的变化规律，并对通化试验路2种具有碎石基层半刚性沥青混凝土路面结构的沥青混凝土面层的抗疲劳寿命进行了预估。     

组合基层沥青路面轴数系数研究

以弹性层状体系理论为基础,采用轴载换算方法,以设计弯沉值、半刚性基层层底拉应力为换算指标,通过变换不同的结构层参数及轴距计算了组合结构层沥青路面轴载换算公式中的轴数系数,并通过程序计算得出了建议轴载换算公式。计算结果与我国规范的设计方法进行了对比分析。结果发现轴数系数与轴距及结构层参数关系密切,采用拉应力指标控制轴载换算比弯沉指标更为合理;该方法计算理论与我国规范规定的设计理论相适应,但计算所得的弯沉轴数系数与规范差异很大。因此,应加强实际应用,及时根据具体实例对其进行修正。     

SMA混合料在梅河口市河东新区路网建设工程中的应用与分析

详细介绍SMA混合料在梅河口市河东新区路网建设工程中的实际应用情况,从工程设计之初的材料选择,各种试验的控制指标,SMA混合料配合比设计,到施工时的沥青玛蹄脂碎石混合料的拌制、运输、摊铺,对旧有混凝土板的处理等施工工艺的详细要求,积累的成功经验进行分析,论述了SMA混合料良好的路用性能和推广价值。     

西堠门大桥环氧沥青桥面铺装施工工艺及质量控制

西堠门大桥为主跨1650 m的分离式双钢箱梁悬索桥.钢桥面板采用环氧沥青铺装,结合环氧沥青混合料的材料特点及铺装施工的要求,从原材料及其配合比、生产与运输以及摊铺施工等方面论述了铺装的施工工艺;针对工程具备的铺装长度长和桥面风大的不利因素以及防杂物、防水工作等重点难点工程,制定了针对性质量控制措施.经抽查检验,铺装效果良好.     

浅谈SMA沥青混合料面层施工

该文结合工程实例介绍了SMA沥青混合料配合比的控制、沥青混合料拌制和运输、混合料的摊铺、混合料的辗压、路面边缘压实度、井位处理、施工接缝成品保护等施工技术,阐述了SMA沥青混凝土路面施工方法在广州亚运工程中的广泛应用。