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。     

钢桥面铺装沥青混合料防水性能参数门槛值的研究

通过对钢桥面铺装防水保护层沥青混合料的防水性能影响系数进行分析,得出密级配沥青混合料随着公称粒径增大渗水系数也随着增大;但是,空隙率与渗水系数的相关关系并不明显;除了SMA10,其他密级配沥青混凝土都没有不渗水的空隙率门槛值.另外还将浇筑式沥青混凝土与密级配沥青混凝土的渗水系数进行了对比,发现浇筑式沥青混凝土的防水性能明显好于后者.最终根据试验结果提出,浇筑式沥青混凝土是作为钢桥面铺装的首选防水保护层;在条件不具备的情况下,可以选择SMA10作为备选防水保护层.     

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。     

钢桥面铺装橡胶粉SMA配合比设计与性能研究

钢桥面铺装SMA应具有较好的抵抗拉应力、竖向应变能力和抗剪切性能,为了改善SMA的性能,使其能满足钢桥面铺装对铺装材料性能的要求,该文以SMA-13为基础,将40目橡胶粉以等体积替代细集料的方法掺入沥青混合料中。对普通SMA及橡胶粉SMA进行性能试验,结果表明:橡胶粉SMA的高温稳定性能有明显提高,低温抗裂性能在一定程度得到改善,同时具有较好的抗水损坏的能力,另外,综合单轴贯入试验中粘结力c、内摩擦角φ和最大剪应力的变化,可以认为橡胶粉SMA具有较好的抗剪切性能,能够更好地满足钢桥面铺装的要求。试验结果得到级配的最佳橡胶粉掺量建议值为2.08%。     

混凝土桥面铺装上面层SMA13配合比优化设计

车辙和水损害是目前桥面铺装损害中最普遍的两大破坏形式,该文依托申嘉湖高速公路工程项目,针对混凝土桥面铺装上面层选择了三种不同级配的SMA13沥青混合料,对其路用性能指标进行实验对比分析,从中选择出最优的一种级配,该级配具有优良的高温稳定性和水稳定性,可有效预防车辙和水损害,推荐用于混凝土桥面铺装试验路工程。     

基于钢桥面铺装层内部温度变化监测的隔热降温材料优选试验研究

为进一步探索对钢桥面沥青铺装层高温病害的预防性研究,该文利用热电偶连接数显装置的温度监测设备,在完成室外模拟监测钢桥面铺装结构内部温度试验检测方法和隔热降温型铺装结构设计的基础上,对分别基于MMA+纳米SiO_2气凝胶保温毡+GA+SMA钢桥面铺装结构和掺轻质空心玻璃微珠的MMA+GA+SMA钢桥面铺装结构以及MMA+GA+SMA普通钢桥面铺装结构进行了同一试验环境下的沥青铺装层内部温度监测。试验结果显示:相比普通钢桥面铺装结构,纳米SiO_2气凝胶保温毡对沥青铺装层可实现约18%的平均降温幅度,掺轻质空心玻璃微珠的MMA对沥青铺装层可实现约11%的平均降温幅度。综合沥青铺装层内部温度波动范围、平均降温幅度以及钢板与沥青铺装层温度的差异大小3个方面评判,认为设置有纳米SiO_2气凝胶保温毡的钢桥面铺装结构对沥青铺装层的隔热降温作用最为显著。     

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。     

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。     

辉绿岩用于钢桥面铺装SMA适用性分析

结合毕都高速公路北盘江大桥钢桥面铺装工程,探讨了贵州地区钢桥面铺装应用辉绿岩的技术方案。文中分别研究集料的物理力学性质,物相分析,集料应用于SMA混合料后在体积特性、路用性能等方面的室内试验结果。试验结果表明:辉绿岩可以作为钢桥面铺装用SMA集料,其温度稳定性优良,同时用于SMA混合料可以得到较为理想的体积设计参数。     

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。     

体积设计法环氧沥青混合料在虎门二桥钢桥面铺装的应用

环氧沥青混凝土传统的配合比采用防水性能较好的悬浮密实级配设计,由于钢桥面铺装使用多年及高温重载等恶劣的使用条件,不少正交异性板钢桥面铺装使用不久后就出现了抗滑性差及疲劳开裂等病害。为了提高环氧沥青混凝土铺装的使用寿命,通过提高部分粗集料的性能指标,加强集料的精细化加工工艺,采用体积设计法(CAVF)对环氧沥青混凝土的配合比级配设计进行优化,通过试验路铺筑确定精确的施工工艺参数,大幅提高钢桥面沥青混凝土铺装质量,使钢桥面铺装层的使用寿命得到有效延长,为后续工程施工提供借鉴。     

改性环氧树脂与高粘改性SMA组合钢桥面铺装体系应用研究

本文根据钢桥面铺装层的实际使用情况,提出了一种新型的钢桥面铺装方案。该方案为一种改性环氧树脂与高粘改性SMA的组合体系,通过对该钢桥面铺装方案性能的室内试验研究以及在实际工程中的应用效果的评价,认为该方案是一种良好的钢桥面铺装形式,具有较高的市场推广价值。     

基于耐久性要求的大跨径钢桥面铺装大修方案研究

大跨径钢桥作为道路网重要节点,其运营状态对交通网影响巨大。现如今的桥面铺装寿命与钢桥结构寿命严重不匹配,因此针对大跨径钢桥面铺装的耐久性研究至关重要。分析了上海长江大桥原有环氧沥青铺装的病害状况、产生原因及工程所处环境条件和交通条件,提出了铲除原环氧沥青铺装后自下而上铺设3.0 cm GA10+3.5 cm高弹性改性SMA的大修方案。采用具有自愈性的溶剂型黏结剂进行铺装与钢板之间的黏结;贴接缝胶带和布设导水管进行边缘防水处理。并对原材料性能及大修方案结构层性能进行试验。试验结果表明,大修铺装结构具有优异的高温抗车辙性能、良好的耐久性,钢桥面板间具有良好的层间黏结性能。此方案对今后大跨径钢桥面铺装大修具有借鉴意义。     

新沂河大桥混凝土桥面铺装典型病害及改造施工研究

结合新沂河大桥桥面铺装改造工程,调研分析了桥面混凝土铺装典型病害,并对直接加铺3.5 cm高弹改性沥青SMA13+2.5 cmU-Pave10的改造方案的施工工艺展开研究,重点研究了施工各环节的温度控制与压实工艺。改造后性能检测结果显示该方案能够显著改善现有桥面混凝土铺装的不足,可供国内外同类工程借鉴。     

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。     

基于结构安全的在役桥梁水泥砼桥面铺装薄层改造关键材料与结构性能试验研究

本文研究了2. 5cm厚超薄桥面铺装和6cm厚薄层组合式的新型轻薄铺装改造结构以减轻桥梁二期恒载,并对其结构关键力学指标模拟分析;同时试验研究了适用于薄层桥面结构的水性环氧沥青防水粘结层、和易性高强沥青混合料、高弹改性沥青混合料,优化胶结料级配且提升了路用性能,形成了在役桥梁混凝土桥面铺装薄层改造结构及材料的关键技术,以期为国内同类工提供参考。     

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.     

环氧沥青钢桥面铺装设计理论与方法

国内外钢桥面铺装多采用沥青混合料铺装,由于钢桥面铺装使用条件的特殊性,目前尚未形成有效的钢桥面铺装设计理论与方法。该文从钢桥面铺装的损害机理入手,提出了钢桥面铺装的设计参数及设计指标,并以道路结构设计为基础,提出了适合钢桥面铺装的设计理念及设计流程,同时提出了适合钢桥面铺装的典型铺装结构,即环氧沥青混凝土+SMA。研究成果已在已建和在建的几座钢桥面铺装设计和铺装工程中应用。     

环氧沥青砼＋SMA钢桥面铺装的应用

针对大跨径正交异性钢桥面铺装，结合上海嘉定昌吉东路大桥桥面铺装设计，提出了环氧沥青砼与SMA结合使用的钢桥面铺装方案，分析了环氧沥青砼与SMA的性能要求，从环氧沥青粘结层施工、混合料拌和及桥面摊铺、碾压方面介绍了该铺装的施工技术。     

旧桥桥面薄层维修用细粒式SMA10混合料研究

旧桥桥面铺装快速维修技术是一个新的研究方向,针对这一技术开展了技术方案探讨和试验研究。研究旧桥铺装维修用薄层SMA10的级配、设计参数和路用性能,以及其对旧桥桥面铺装维修、加铺的适用性。