基于GA铺装层的水泥桥面铺装粘结性能研究

浇筑式沥青混合料广泛应用于水泥混凝土桥面铺装,以满足其粘结防水要求,其基本铺装型式为“粘结层+防水层+磨耗层”或“粘结层+防水层+粘结层+磨耗层”。本研究借助浇筑式沥青混合料(GA)大油石比特性,分析GA-10作为防水粘结层对桥面铺装粘结性能影响。结果表明,GA-10与水泥混凝土桥面板粘结能力可满足水泥桥面防水与粘结性能要求。     

环氧沥青混合料级配优化设计及性能分析

结合江顺大桥钢桥面铺装工程实例,对如何提高钢桥面铺装上面层表面构造深度和抗滑性能进行研究。对常规环氧沥青混合料配合比进行优化设计,通过室内试验和试验路铺装分析验证优化级配后的环氧沥青混凝土性能。研究结果表明:优化粗级配环氧沥青混合料性能与常规密级配混合料性能相近,表面构造和抗滑性能显著提高。     

钢桥面铺装车辙破坏机理及成因分析

首先研究了钢桥面铺装车辙的破坏机理,认为对于SMA及密级配改性沥青混凝土,其车辙形成存在着初始的压密及流动变形阶段,而浇筑式沥青混凝土的车辙形成于流动变形阶段。深入研究表明,严酷的环境条件,铺装材料设计不当,以及慢速交通、重载交通、粘结层粘结能力丧失及施工压实不足是钢桥面铺装车辙形成的主要因素。     

钢桥面铺装特点及设计要求综合分析

钢桥面铺装中对铺装层与钢桥面板之间的粘结强度、整体性和协同变形能力要求很高.目前我国的钢桥面铺装体系中双(单)层改性沥青SMA早期病害较多、双层环氧沥青混凝土非高温稳定性问题频繁,近年应用都比较少,浇筑式沥青混凝土十改性沥青SMA在一定程度上改善了桥面铺装的使用性能,但还存在桥面铺装在反复荷载下疲劳开裂、铺装层失稳,难以保证桥面铺装与钢桥面板的协同变形,难以同时满足铺装材料多项功能要求,钢桥面铺装工艺技术要求高,桥面维修工作难度大等问题.因此在钢桥面铺装方案论证和设计中,需综合考虑铺装材料各项性能的要求;选择具有较强协调变形能力的铺装材料;做好桥面防水;根据已有经验及实桥特点,采用全寿命设计理念,提高钢桥面铺装的耐久性.     

钢桥面铺装保护层SMA级配优化试验研究

针对内蒙古呼和浩特市海拉尔东街—海拉尔西街—金海路改造提升工程,为提高钢桥面保护层SMA密水性能,对用于钢桥面铺装保护层的改性沥青SMA进行级配优化研究。通过对比分析SMA与GA级配特点,试验验证了SMA级配优化后混合料马歇尔稳定度、车辙性能和密水性能,进一步优化得到兼具SMA的基本性能和GA优异密水性能的钢桥面铺保护层SMA级配。优化后双层SMA组合结构有效解决了钢桥面铺装工程保护层密水性能问题,为该改造提升工程提供了技术支撑。     

高韧性环氧沥青在韶州大桥钢桥面铺装工程中的应用

结合韶州大桥钢桥面铺装施工情况,介绍了高韧性环氧沥青混合料原材料性能检测及配合比设计、防水黏结层滚涂、混合料生产施工工艺及养护等环节,并检测施工过程中混合料的性能指标及施工过后路面的平整度、摩擦系数、构造深度及渗水系数等指标.高韧性环氧沥青混合料在韶州大桥钢桥面铺装工程中应用良好,混合料及路面各项性能指标均满足要求,铺装施工质量较好.     

英国浇筑式桥面铺装混合料MA优化设计

英国浇筑式桥面铺装方案MA+SMA是当前钢桥面铺装应用较为广泛的一种铺装方案,然而该铺装方案在中国的应用状况却不是很好.由于目前仍然没有标准的MA混合料设计规范,而MA由于其较小的空隙率都具有较好的水稳定性并且MA混合料在中国应用的主要破坏形式是车辙和疲劳开裂.因此把MA混合料的高温稳定性能和疲劳性能作为其混合料设计的控制指标,从而得到能较好地满足抵抗车辙和疲劳开裂的MA混合料配合比.     

钢桥面GA＋SMA铺装结构材料性能优化

对底面层浇筑式沥青混凝土（GA）加上面层改性沥青SMA这一钢桥面典型铺装结构进行沥青混凝土材料性能优化,研制出一种用于钢桥面SMA铺装的胶结料—高弹沥青,开发出一种可以有效降低GA施工温度的专用聚合物改性沥青。对高弹改性SMA以及聚合物改性沥青GA进行了试验验证,结果表明：高弹改性沥青SMA10的-10℃低温弯曲破坏应变达到11 596.8με,比SBS改性沥青SMA10高约50%,疲劳寿命比普通沥青混合料高约20倍;聚合物改性沥青GA10相比岩沥青改性沥青等GA常用胶结料,在油石比降低5个百分点并保证良好的施工和易性基础上降低拌和温度40℃,且60℃静态贯入度、动态贯入度与岩沥青改性沥青GA10、湖沥青改性沥青GA10相差不大。     

上海江宁路桥钢桥面铺装方案的实践

钢桥面具有变形大、温差大的特点,钢桥面铺装过程中因铺装层与钢面板变形协从性差,易产生一系列病害。通过采用高黏度沥青混合料+浇筑式沥青混合料铺装层、双层反应性树脂撒碎石+溶剂型橡胶沥青黏结剂+橡胶沥青砂胶的防水黏结层方案,成功解决其变形协从性问题。研究成果在上海江宁路桥上得到成功应用,对钢桥面铺装具有一定的借鉴作用。     

高弹改性沥青应用于浇筑式沥青混合料的性能研究

为了兼顾沥青混凝土的高温稳定性与施工和易性,浇筑式沥青混凝土钢桥面铺装结合料一般采用聚合物与天然沥青的复合改性技术。加入天然沥青可提升浇筑式沥青混凝土的高温稳定性能。而为了应对不断增加的交通荷载需求,尝试采用高弹改性沥青作为浇筑式沥青混凝土的结合料。基于流动性、贯入度和贯入度增量等性能控制指标,选用贵州黔西南地区的辉绿岩,通过对比分析采用高弹改性沥青和复合改性沥青的两种浇筑式沥青混合料(GA-10)的性能,结果表明:采用两种不同沥青的GA-10性能相差不大,均能满足规范要求,采用高弹改性沥青混合料虽然降低了部分施工和易性,但对高温稳定性提升明显,同时其疲劳性能优异。因此高弹性沥青用于浇筑式沥青混凝土是可行的。     

钢桥面组合铺装结构性能研究

通过对包括沥青混凝土的3种组合铺装结构高温稳定性能、低温弯曲性能、疲劳性能以及防水材料性能的综合研究,对比环氧沥青与浇筑式组合结构、与双层环氧铺装结构的性能差异,通过试验验证不同类型的组合铺装结构作为钢桥面铺装的技术性能,提出组合铺装结构作为钢桥面铺装的建议.     

薄层铺装在新沂河大桥桥面铺装改造工程中的应用研究

依托新沂河大桥桥面铺装改造工程,介绍U-PAVE10沥青混合料胶结料与级配的特点。通过室内试验验证其高温抗车辙性能、低温抗裂性能和常温疲劳性能,并与SMA-13沥青混合料进行对比,结果显示U-PAVE10沥青混合料各项性能均优于SMA-13沥青混合料。另外,现场施工检测结果也显示U-PAVE10沥青混合料能够保证混合料在温度散失较快,且碾压不能开振条件下的压实效果,且密实不渗水,表面抗滑性能良好,表明U-PAVE10沥青混合料作为超薄罩面技术应用在混凝土桥面铺装改造工程中是完全可行的。     

新型环氧沥青桥面防水铺装层的施工工艺研究

对新型环氧沥青在混凝土桥面以及钢桥面上形成的防水铺装层进行了施工工艺研究和工程应用性能检测,结果表明:新型环氧沥青作为混凝土桥面和钢桥面的防水粘结层材料具有优良粘结性能;施工过程中要严格按规定的施工工艺规范来进行,便可达到施工质量的要求;在工程实践中检测了环氧沥青铺装层的粘结强度,证实环氧沥青作为桥面防水铺装层材料具有很高的粘结性能。     

预拌碎石对GMA浇注式沥青混凝土高温性能的影响

为研究预拌沥青碎石对钢桥面铺装结构高温抗车辙性能的影响,依据港珠澳大桥钢桥面铺装实体工程,开展GMA浇注式沥青混凝土的高温性能室内试验研究。首先设计GMA10和SMA13级配沥青混合料,然后制备不同预拌沥青种类(AH70#,SBS)、不同预拌沥青掺量(0.2%,0.4%,0.6%,0.8%)、不同粒径(5~10 mm,10~15 mm,15~20 mm)的单级配碎石,分析不同粒径、撒布量、撒布方式、预拌沥青种类与掺量对单层GMA浇注式沥青混凝土和组合结构(SMA+GMA)高温性能的影响。结果表明:预拌碎石撒布可显著提高GMA浇注式沥青混合料的高温性能;在其他相同条件下,撒布粒径10~15 mm的预拌碎石对提高GMA浇注式沥青混合料的高温性能最为明显,高达30%左右;随着预拌碎石撒布量的增加,GMA浇注式沥青混合料的高温改善作用逐渐增强,撒布量在10~12 kg/m2改善效果最佳;碎石撒布方式和预拌沥青的类型对提高浇注式沥青混合料的车辙动稳定度影响较小;随着预拌沥青掺量的增加,GMA浇注式沥青混合料高温性能改善作用先增强后减弱,预拌沥青掺量0.2%~0.6%较为合理;干拌碎石在浇注式沥青混合料中的的隔热效果优于预拌沥青碎石的;预拌沥青碎石的撒布改善了组合结构的高温抗车辙性能,车辙深度降低10%左右,车辙动稳定提高25%左右;组合结构70℃车辙动稳定度指标更能真实反映南方湿热高温环境下钢桥面铺装结构的高温抗车辙性能。     

钢桥面典型铺装方案及其病害和维修方法

对目前世界上常用的3种钢桥面铺装方案(双层SMA、浇筑式+SMA、双层环氧沥青混凝土)的特点、常见病害及维修方法做了简要介绍.     

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.     

空隙率对沥青混合料水稳定性与渗水性能的影响

水损坏是沥青路面主要病害之一,而空隙过大、存在渗水通道是引发水损害的主要原因之一。为了研究不同空隙率对沥青混合料水稳定性和渗水性能的影响,制备了不同空隙率的沥青混合料试件,并分别进行了饱水率试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及渗水性能试验。结果表明：沥青混合料试件的饱水率随空隙率增大而增加,且空隙率超过8%时,饱水率快速增加;残留稳定度和冻融劈裂强度比均随空隙率增大而减小;沥青混合料试件的渗水系数随着空隙率的增大而增加,且空隙率大于8%时,沥青混合料的渗水系数急剧增大。     

钢桥面铺装环氧树脂沥青混合料性能研究

钢桥面铺装是钢桥建设中的难点,该文研究了环氧树脂沥青混合料应用于钢桥面的铺装技术,包括材料组成、集料级配、粘结层强度、混合料路用性能以及环氧树脂沥青混合料拌和和摊铺等方面的问题.研究表明:环氧树脂沥青混合料用于钢桥面铺装层,各方面性能都比较优越,是一种良好的钢桥面铺装材料.     

钢桥面铺装轴载换算研究

归纳总结钢桥面铺装的主要破坏形式,是钢桥面铺装研究的基础和关键。在此基础上提出轴载换算指标．利用有限元软件及SMA混合料和浇注式沥青混合料疲劳方程,推导了2种沥青混合料的轴载换算公式(对于SMA沥青混合料．其换算系数为4．72;对于浇注式沥青混合料．其换算系数为4．54)。为方便使用及结构安全起见,换算系数统一取为4．72。     

冻融循环条件下沥青混合料性能衰变规律研究

为分析冻融循环对沥青混合料性能的影响,本文对冻融循环作用后沥青混合料劈裂强度、空隙率、动态模量以及疲劳性能进行了试验分析。试验研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,沥青混合料劈裂强度、动态模量及疲劳寿命逐渐降低,且冻融循环初期衰减较快;沥青混合料空隙率随冻融循环次数的增加总体呈增加趋势,并且SMA沥青混合料空隙率增加程度大于普通密级配沥青混合料。