跨新通扬运河特大桥钢桥面铺装设计与分析

针对目前大跨径钢桥面铺装所出现的车辙变形严重、层间粘结强度不足等病害,研究和分析国内外的不同桥面铺装技术。以泰州市青年路北延工程主桥为例,结合周边环境、施工条件和交通规划等因素,综合考虑经济合理性、技术成熟性、安全适用性、施工便捷性等多项评价指标,对钢桥面方案进行综合评价分析,以此确定钢桥面铺装结构方案。该铺装结构设计理念符合全寿命设计要求,具有较好的密水性、抗车辙、抗疲劳性能。所做工作能为类似钢桥面铺装设计提供参考。     

环氧沥青钢桥面铺装的发展现状

0 引言@@钢桥面铺装一般由防锈层、粘结层和沥青混合料铺装层构成,直接铺筑于钢箱梁顶板之上,总厚度在35～80 mm之间[1].由于钢箱梁桥面铺装的使用条件、施工工艺、质量控制与要求的特殊性,对它的强度、抗疲劳性能、抗车辙性能、抗剪切性能以及变形协调性都有较高的要求,目前尚未形成普遍有效的钢桥面铺装设计理论与方法.     

高粘度改性沥青配制钢箱梁桥面SMA铺装层的研究

设计了高粘度改性沥青配制的钢箱梁桥面SMA铺装层,并利用HBW高强度界面胶对钢桥面板进行糙化处理。该钢箱梁桥面的组合铺装技术方案,其SMA铺装层的抗高温车辙能力、抗裂性、界面抗剪切强度、疲劳寿命等都得到显著提高,70℃车辙动稳定度在5 000次/mm左右,60℃界面抗剪切强度达到1.42 MPa,铺装层疲劳寿命在200万次以上。该技术方案已成功应用于武汉市白沙洲大桥的桥面修补工程中。     

开口加劲肋正交异性钢桥面铺装力学分析

该文以开口加劲肋正交异性钢桥面铺装体系作为研究对象,建立了包括桥面板和铺装的整体三维有限元分析模型,研究了荷载作用下铺装层的力学特性.分析表明,横向拉应力是开口加劲肋正交异性钢桥面铺装设计的一个重要控制指标;开口加劲肋正交异性钢桥面铺装层问剪应力较大,在铺装结构设计时应注意选择具有较强抗剪强度的粘结材料;开口加劲肋正交异性钢桥面铺装对车辆荷载的应力应变响应具有很强的局部效应.     

武汉白沙洲大桥钢桥面沥青铺装的设计与施工

根据桥梁所处气候与交通荷载条件及钢桥面铺装的特殊要求,应用先进的Superpave技术,合理选择改性沥青性能等级并进行SMA混合料设计;根据SMA混合料的组成与特性,采用宽幅摊铺与振动压实工艺进行铺装层施工;并在施工过程中进行严格的质量控制与检测,保证了铺装层产品质量与设计的一致性.最终形成了具有高度抗车辙、抗裂、抗水损、抗滑与耐久性能的平整坚实的钢桥面铺装结构.文中仅对武汉白沙洲大桥钢桥面沥青铺装的设计与施工作简要介绍.     

南六塘河大桥沥青混凝土桥面铺装病害及其处治方案

桥面铺装层既是桥面保护层,同时也是桥面结构的共同受力层,除需足够的强度外,还应具有优良的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、防水性能和耐久性。通过桥面铺装病害的成因分析,阐述南六塘河大桥桥面铺装层维修工程所采用的双层SMA桥面铺装设计方案。通过试验分析和初期实际应用效果,验证此类桥面铺装结构组合的合理性,为桥面铺装层病害处治提供一定的探索空间。     

钢桥面热塑性沥青混合料铺装车辙预估方法

钢桥面热塑性沥青混合料铺装车辙病害主要是铺装层抵抗剪切变形或塑性流动能力不足引起的,而铺装层混合料的初期压密只会增加车辙量而不足以形成车辙破坏。本文利用通用有限元ANSYS软件提供的蠕变模型和层-应变法,提出了钢桥面热塑性沥青混合料铺装车辙预估方法,并研究了车辙预估模型中参数的确定方法。实例分析表明,本文提出的钢桥面热塑性沥青混合料铺装车辙预估方法是可行的。     

热轧纵肋与传统纵肋正交异性钢桥面铺装层受力特性对比研究

为研究热轧纵肋正交异性钢桥面板铺装层的受力特性,首先建立了钢桥面铺装体系的精细化有限元分析模型,进行多轮位工况下的仿真分析,得到铺装层主要设计指标(表面最大拉应力、层底最大剪应力及最大竖向压应变)对应的最不利荷位,并与传统纵肋钢桥面铺装模型进行比较。对热轧纵肋钢桥面铺装层主要设计指标进行构造参数局部敏感性分析,得出各指标的主要影响参数。研究结果表明:当采用相同铺装方案时,热轧纵肋钢桥面铺装层最大竖向压应变相对传统纵肋钢桥面铺装层的更小,从而表现出更好的抗车辙能力;铺装层弹性模量、铺装层厚度与顶板厚度对各设计指标影响较大,而横隔板厚度与纵肋肋底厚度的影响较小。     

特大桥沥青混凝土桥面铺装材料应用研究

桥面沥青铺装层必须具有较高的强度、足够的厚度和较好的防水性能,以防止沥青混凝土产生车辙、开裂和水损害等病害影响行车使用。通过某特大桥沥青混凝土桥面铺装实体工程,总结桥面铺装沥青混合料的应用。     

新型超薄抗滑磨耗层钢桥面铺装的试验研究

针对钢桥面铺装层要求不宜增大静载,具有良好的粘结耐久、抗水损害、高温稳定和稳定的抗滑耐磨性能的特殊性,该文通过试验研究了改性树脂超薄抗滑磨耗层(HFS)的粘结强度、拉伸抗剪强度、耐湿热老化、耐温差冲击以及水稳定性、高温稳定性,提出了钢桥面铺装HFS的新技术,为钢桥面加铺超薄抗滑磨耗层提供了技术参考。     

虎门大桥TAF环氧沥青钢桥面铺装技术研究

桥面铺装是大跨径桥梁的关键技术之一,环氧沥青混合料铺装层以其强度高、刚度大、高温稳定性和低温抗裂性能好、抗疲劳性能好等优点,已经广泛应用于国内大跨径钢桥面铺装。结合虎门大桥应用TAF环氧沥青混合料进行钢桥面铺装的工程实际,总结了TAF环氧沥青混合料在虎门大桥钢桥面铺装中的施工经验。     

钢桥面薄层环氧树脂混凝土铺装材料路用性能试验研究

针对桥梁工程实践中对于钢桥面铺装习惯采用较厚结构,而铺装仍然出现大量早期损坏的问题,对钢桥面铺装设计控制指标进行了分析,提出采用特制环氧树脂混凝土的钢桥面薄层铺装结构。对特制环氧树脂混凝土进行了圆柱体单轴压缩试验、冻融劈裂试验、车辙试验和小梁弯曲试验、小梁弯曲疲劳试验,分析了采用特制环氧树脂混凝土铺筑钢桥面薄层铺装的可行性。采用直道足尺疲劳试验,分析了钢桥面特制环氧树脂混凝土薄层铺装的施工性能,并对其综合路用性能进行了评价。试验结果表明,钢桥面采用特制环氧树脂混凝土薄层铺装能够满足力学上的要求,路用性能能够达到工程要求。     

江阴大桥钢桥面浇注式沥青混凝土铺装车辙破坏分析

浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗老化性能,抗疲劳性能以及对钢桥面板优良的随从性,是一种理想的钢桥面铺装材料。但浇注式沥青混凝土应用于我国的江阴大桥却出现了较为严重的车辙问题。为分析浇注式沥青铺装未达到设计年限便产生车辙破坏的可能原因,本文从铺装使用的交通条件、气候条件以及混合料设计等方面进行了探讨,以便为我国的相关研究提供有益的借鉴。     

结构增强型高强密水铺装材料设计及性能试验研究

增加水泥桥面铺装下层的模量,有利于提升沥青铺装结构的耐久性。现从水泥桥面沥青铺装层路用性能出发,提出了针对结构增强型沥青混合料的设计方法。通过沥青改性与级配优化,开发了适用于水泥桥面铺装下层的结构增强型沥青混合料,并开展了性能试验研究。结果表明:研发的高强密水沥青混合料可以有效提高路面的抗车辙性、低温抗裂性、水稳定性、抗永久变形及耐疲劳性能,工程应用效果良好,证明了此基于路用性能的混合料设计方法的合理性。     

东海大桥桥面沥青铺装的设计

东海大桥是一座超长跨海大桥,它承担洋山深水港繁重的货物运输。该文介绍了其桥面铺装设计要求、桥面沥青铺装层结构设计、浇注式沥青混凝土材料组成设计及SMA混合材料组成设计。其桥面沥青铺装设计从保证良好的抗车辙性能、耐疲劳性能等出发,采用环氧树脂做防水层,浇注式沥青混凝土和沥青马蹄脂碎石分别摊铺作为下层和上层。经几年运营使用仍表现出良好的使用状态。     

钢纤维增强聚合物改性混凝土疲劳性能

钢纤维增强聚合物改性混凝土(SFRPMC)是一种新型的桥面铺装材料,它克服了聚合物改性混凝土与钢纤维混凝土的缺点,吸收了两者的优点,形成包括高强度、高抗冲击能力、高延展性、优秀的裂缝控制、高耐久性和低渗透率等优良性能且容易施工,是理想的桥面铺装材料。本文将对其疲劳性能进行一些研究。     

钢桥桥面沥青铺装层直道试验研究

在钢桥模型上进行了6种沥青混合料铺装层直道疲劳试验和高温车辙试验，研究了重复加载过程中应变变化规律，分析了桥面铺装层疲劳开裂性能，比较了各方案高温稳定性能。     

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。     

基于钢筋网联结的钢-ECC组合桥面结构抗弯性能试验研究

为解决正交异性钢桥面铺装层破损及钢桥面结构疲劳开裂等病害问题,提出一种基于钢筋网联结的正交异性钢板-轻质超高韧性水泥基复合材料(ECC)组合桥面结构体系。试验结果表明:1)基于钢筋网联结的钢-ECC组合桥面结构具有良好的承载能力和控制裂缝能力;2)不同配筋组合桥面板的开裂强度不低于4.33 MPa,能够满足组合桥面的横向抗拉应力要求;3)ECC和钢板之间界面的滑移值很小,界面抗剪能力强。