寒冷地区大修工程防止反射裂缝措施应用

寒冷地区旧水泥混凝土路面”白改黑”工程中反射裂缝是一个普遍存在并且难以解决的问题,通过大量的工程实践,对绥满高速公路哈牡段大修工程采用冲压打裂稳固和加铺应力吸收层技术。本文阐述了冲击打裂技术的作用机理,研究提出了冲击打裂技术的施工工艺流程;而后从原材料、配合比设计、施工工艺三个方面论述了应力吸收层的技术指标,为今后“白改黑”大修工程提供参考。     

不同应力状态下的密级配沥青碎石（ATB）配合比设计方法研究

结合我省高速公路密级配沥青碎石（ATB）应用的工程实线,对不同路面结构组合下密级配沥青稳定碎石（ATB）的应力状态进行了分析,提出了不同应力状态下的密级配沥青稳定碎石（ATB）不同的配合比设计方法和设计指标。     

不同应力状态下的密级配沥青碎石(ATB)配合比设计方法研究

结合我省高速公路密级配沥青碎石(ATB)应用的工程实线,对不同路面结构组合下密级配沥青稳定碎石(ATB)的应力状态进行了分析,提出了不同应力状态下的密级配沥青稳定碎石(ATB)不同的配合比设计方法和设计指标.     

二秦高速张家口段应力吸收层配合比设计方法适用性研究

为解决二秦高速张家口段沥青路面反射裂缝严重的问题,本文以高黏高弹改性沥青应力吸收层的配合比设计为研究目标。通过研究真空法、计算法、沥青浸渍法对应力吸收层混合料理论最大相对密度的测定,并采用马歇尔法、旋转压实法和基于路用性能的油石比确定方法对应力吸收层的配合比设计进行了研究。研究表明,相比真空法和计算法,沥青浸渍法更适用于应力吸收层混合料最大理论密度的确定;马歇尔法不适用于应力吸收层的配合比设计,而旋转压实法和基于路用性能的油石比确定方法都适用于二秦高速张家口段应力吸收层的配合比设计。     

后张预应力孔道压浆材料配合比试验研究

后张预应力孔道压浆具有保护预应力筋不受侵蚀和传递应力等重要作用,但现行施工规范和试验规程未对孔道压浆材料配合比设计的步骤和流程作出具体规定。文章探讨了后张法预应力混凝土桥梁孔道压浆的关键性能参数,通过试验确定了外加剂的掺量范围和合理水灰比,并制定了水泥浆配合比试验的步骤和方法,确定的水泥浆配合比应用于实际工程,施工效果良好。     

高弹性改性沥青混凝土应力吸收层在宣大高速公路路面维护试验段上的应用

高弹性改性沥青混凝土应力吸收层是一项新技术、新工艺。文章从高弹性改性沥青生产、混合料配合比设计、施工特点、拌和、运输、摊铺和碾压等方面介绍了在宣大高速公路路面维护工程中的具体操作方法。     

水泥砂浆多向桩复合地基加固泥炭土地基试验研究

针对昆明铁路枢纽工程路基泥炭土地基,选择两种胶凝剂（水泥,水泥加粉煤灰）、五种配合比,在室内测试了不同配合比下的无侧限抗压强度。通过现场四种配合比的成桩工艺试验、取芯试样强度试验和荷载板试验,测试了单桩承载力、单桩复合地基承载力和桩体的无侧限抗压强度,验证了水泥砂浆多向桩复合地基加固处理泥炭土地基的可靠性。此外,结合荷载试验测得了桩顶土压力和桩间土土压力,对水泥砂浆多向桩复合地基桩土应力比进行了讨论。     

橡胶沥青在惠河高速公路养护中的应用

橡胶沥青以其优良的高温性能、疲劳性能和低温抗裂性能,正在成为一种重要和有效的公路养护材料,但在广东省的工程应用还很少。依托惠河高速公路养护工程对该技术开展了应用技术研究,针对原材料、配合比设计、施工工艺及质量控制等施工环节,对橡胶沥青应力吸收层AR-SAMI和橡胶沥青AR-AC13罩面混合料进行技术分析和总结。研究成果与经验对广东省类似工程具有借鉴性。     

浅谈沥青混合料配合比优化设计

该文结合实际工程,介绍了其沥青混合料配合比的优化设计。通过对邵永高速公路工程沥青路面中面层AC-20(C)改性沥青混合料配合比设计的试验,提出对沥青混合料材料的要求、矿料组成、确定用油量等问题的看法,以及对沥青混合料配合比设计的优化,从而达到既满足工程质量要求,又降低工程成本的目的。     

橡胶沥青ARSMA-5配合比设计

橡胶沥青路面整个结构是一种柔性体系,由于其优良的应力、应变消减和吸收能力,从而减缓沥青混凝土罩面层反射裂缝的产生.文中结合工程实例详细介绍了ARSMA-5型维他橡胶改性沥青混合料目标配合比设计的各项技术指标及性能验证.对沥青混凝土路面的试验研究进行了总结.     

钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用与试验研究

结合白河特大桥工程实例,对强度等级为CF50的钢纤维混凝土进行劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性试验研究,通过对相应强度指标和韧性指数的计算,分析钢纤维体积率的影响,探讨钢纤维混凝土作为新型桥面铺装材料的优点,并介绍了钢纤维混凝土在桥面铺装中施工工艺。试验研究和工程实践表明钢纤维混凝土作为桥面铺装和伸缩缝填充材料,满足工程要求具有良好的经济效益。     

大粒径沥青混合料基层结构抗裂机理分析

为研究大粒径沥青混合料基层的抗裂机理,采用多层弹性理论程序计算了不同结构类型路面内荷载作用产生的应力应变,基于瞬态传热假设建立了平面有限元模型,计算了降温时路面结构内的温度应力和应变,得到了荷载与温度耦合下各结构层的变形和受力特性。研究发现,当考虑车辆荷载和快速降温共同作用时,快速降温所引起的温度应力远大于标准荷载引起的荷载应力,说明快速降温的温度应力对路面的开裂起主要作用。同时,通过两种结构对比,发现采用ATB 30基层结构的沥青混凝土面层的温度和荷载应力应变均小于传统的半刚性基层沥青混凝土路面。因此认为,设置沥青稳定碎石基层是一种减少沥青混凝土路面开裂的有效方法。     

移动荷载作用下沥青混凝土桥面铺装层动力响应分析

为了准确地分析铺装层的受力状态,将车辆荷载简化为移动均布荷载,采用有限元法分析了铺装层在移动荷载作用下的动力响应。分析结果表明,在移动荷载作用下,以较低的速度行驶对铺装各层应力影响较大,各应力分量与移动荷载速度基本呈线性关系;刹车情况下离表面较近区域不再经历正反两次剪应力作用,只是离表面较深处存在很小正反剪应力作用;最大水平剪应力发生在铺装表面,且随深度的增加迅速减小;水平荷载对水平剪应力影响很大,随着水平力系数δ增大,在同一铺装层深度处的最大水平剪应力增加比较明显;在相同δ的条件下,随着深度的增加水平剪应力越小。通过上述分析,提出桥面铺装层控制性设计指标,从而为桥面铺装设计提供理论依据。     

基于材料非线性的沥青路面结构当量力学分析方法

针对目前沥青路面结构分析中存在的线弹性层状体系假设无法描述材料非线性特性以及结构层模量取值不合理等问题,为了寻找更加符合路面结构非线性服役行为的沥青路面结构分析方法,将材料非线性与层状体系相结合,研究3种典型路面材料模量依赖模型,建立材料模量与结构模量跨越的联系机制,提出了一种基于材料非线性的沥青路面结构分析当量计算方法,并通过足尺环道实测应变结果对方法的可靠性进行了验证。研究结果表明：基于材料非线性的沥青路面结构分析当量计算方法,其计算结果与足尺环道实测结果之间具有良好的相关性,方法可靠、合理,可以作为沥青路面非线性分析的一种计算手段;基于材料非线性原理构建的沥青混合料、半刚性材料和路基土的模量依赖模型,可以用于表征路面结构计算中的材料非线性特性;采用Mises等效应力可作为室内单一应力状态和现场复杂应力状态的联系机制,以协调室内试验模式和现场实际受力状态;当路面结构形式、荷载与环境条件确定时,路面结构的力学响应具有唯一性。所提出的当量计算方法一方面获得了一种确定路面材料回弹模量取值的有效技术途径,另一方面改进了沥青路面结构力学分析的合理性和可靠性,在非线性沥青路面分析理论和计算方法等方面具有一定的学术意义和应用价值。     

水泥混凝土桥桥面沥青铺装层的有限元分析

桥面铺装问题解决的前提是明确铺装层结构的受力状态及特点。采用三维有限元分析方法,建立了完整的简支T梁混凝土桥,确定了临界荷位,分析了在非均布荷载作用下,不同沥青铺装层结构组合的力学响应。分析显示,当荷载完全作用于边梁一侧时,对铺装结构最为不利;非均布荷载对铺装层结构的力学响应有很大影响,凸型荷载产生的最大剪应力或是层间剪应力都明显大于凹型荷载产生的应力;铺装层间水平方向的相对滑移趋势随面层厚度的增大,显著减小;合理的材料设计和结构组合对沥青混凝土桥面铺装具有重要意义。     

空心板桥桥面铺装对主梁受力性能影响分析

采用有限元计算模型,对空心板桥桥面铺装层对主梁受力性能进行了仿真模拟分析,并与荷载试验的结果进行了对比。结果表明,不考虑桥面铺装参与受力时主梁的计算应力、挠度、荷载效应分别比考虑桥面铺装参与受力时分别大22%、30%、38%,考虑桥面铺装参与主梁受力更加接近荷载试验的实测结果,结构更偏于安全。     

钢桥面铺装层弹性模量与铺装层厚度对铺装体系受力影响分析

采用美国环氧沥青、日本环氧沥青两种钢桥面铺装材料在不同厚度下分析铺装层受力变形规律。推导出铺装层最大拉应力、剪应力与弹性模量、铺装层厚度的数学模型。结果表明：铺装层最大拉应力、剪应力同铺装层弹性模量均可用多项式4次方程拟合,铺装层表面横向最大拉应力随着铺装层厚度的增加而减小,横向最大层间剪应力不随铺装层厚度增加而减小,而是在铺装层厚度处在40～50 mm之间有一个峰值,而后随厚度的增加而逐渐减小。     

沥青路面线性疲劳损伤特性及应力状态演变规律

为了研究沥青路面结构在车辆荷载作用下的疲劳损伤演化特性及应力状态演变规律,运用通用有限元软件ABAQUS及二次开发平台,建立考虑路面材料线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型,分析沥青路面结构在车辆荷载反复作用下路面结构损伤以及路面结构内部水平正应力的空间分布与演化规律。结果表明:路面结构损伤主要分布在双轮中心线下靠近层底的区域,随着荷载作用次数增加,基层层底与底基层层底损伤度均增加,但增加幅度逐渐减小;双轮中心线下靠近层底区域,考虑损伤的路面结构相比无损路面结构,水平拉应力均有所减小,且随荷载作用次数增加,水平拉应力逐渐减小,但减小的幅度逐渐趋缓。研究结果可用于路面维修养护中路面破坏区域及程度的判断,以及路面设计研究中设计指标的确定。     

应力吸收层缓解沥青混凝土加铺层应力集中的数值模拟分析

沥青混凝土加铺层的反射裂缝,主要是由旧水泥混凝土路面接缝处应力集中导致加铺层应力过大而引起的。采用有限元方法对设置与未设置应力吸收层的加铺层结构进行对比分析可知,在旧水泥混凝土路面与沥青混凝土加铺层之间设置应力吸收层后,加铺层结构的荷载应力、温度应力及应力强度因子均有大幅度的降低,应力吸收层的模量越低,效果越明显。理论分析结果表明,应力吸收层可有效地缓解接缝处沥青混凝土加铺层的应力集中现象,延缓反射裂缝的产生与发展速度。     

沥青路面的热粘弹性温度应力分析

基于沥青路面混合料的热粘弹属性,利用有限元对不同降温条件以及不同结构形式的沥青路面温度应力响应进行了分析,研究了降温速率、初始温度、降温幅度、面层厚度、基层模量和温缩系数对温度应力的影响。结果表明,当温度较高时,沥青路面的温度收缩应力的累积值非常小;初始温度与降温速度对沥青路面的温度应力影响显著;薄的沥青面层容易出现反射裂缝,厚的沥青面层则可能出现由沥青面层表面向基层裂缝发展的对应裂缝;沥青路面的基层模量不宜过大。