混凝土桥面维修的全寿命分析方法及其在美国威斯康星州的应用

该文研究了混凝土桥面的全寿命维修决策方法,结合实例探讨了该方法在美国威斯康星州的具体应用,讨论了影响维修措施服务寿命的相关因素,研究了桥面状态指标S和Pontis桥梁管理系统的CSI指标之间的对应关系,探讨了最大容许状态指标和贴现率对全寿命成本的影响。     

佛陈大桥(扩建)的轻型组合桥面结构设计

佛陈大桥(扩建)连续钢箱梁的桥面采用各向异性钢桥面铺装,为解决钢桥面疲劳裂纹和铺装易损坏的问题,从耐久性出发,转变桥面铺装的设计思路,结合钢箱梁的结构设计,引入了轻型组合桥面结构,在扩建右幅桥试验性地采用超高韧性混凝土(STC)和沥青磨耗层组合铺装结构,提高铺装下层的设计年限和钢桥面的抗疲劳寿命,从而降低铺装层的养护成本和生命周期总成本。通过模型试验,验证该轻型组合桥面结构的抗裂能力,能达到设计要求。     

混凝土桥面铺装冲毛技术的研究应用

以张石公路化稍营至蔚县(张保界)段高速公路为依托,对混凝土桥面冲毛技术进行研究和推广.通过试验研究分析,认为采用桥面混凝土表面冲毛技术能有效提高桥面铺装混凝土与桥面沥青混凝土的有效粘结,提高工作效率,加快施工进度,节约了工程成本.     

全寿命成本分析与设计方案优化

我国对于全寿命周期成本的研究刚刚起步,关于桥梁建设项目的全寿命周期成本研究相对较少,相关理论研究还不成熟,更缺少系统的理论研究成果。结合已建大型桥梁工程养护、维修方面资料,通过分析桥梁最初建设成本以及整个寿命期内的营运期成本(管养成本、用户成本、环境影响成本)和拆除成本,对某跨海大桥非通航孔引桥混凝土梁方案及钢箱梁方案进行全寿命成本分析,在推广"全寿命周期成本分析"设计理念以及提高桥梁工程投资经济效益等方面做了有益的尝试。     

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。     

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.     

纤维增强复合材料桥面板在开合桥桥面翻新工程中的应用

纤维增强复合材料(FRP)是一种新型的桥面翻新材料,但作为开合桥桥面板翻新材料,在使用过程中出现了一些问题。通过对美国俄勒冈交通运输部使用FRP桥面板翻新桥面工作时出现的事故进行分析,并针对这些事故进行系统的研究以及相关试验,发现选择恰当的FRP桥面板与上翼缘板的接缝连接设计,以及能够满足桥面板挠度要求的磨耗层,才能使FRP材料进行实际而广泛的应用。结合实践经验总结出一套施工指南以及注意事项,为桥面翻新工作提供较为科学的施工建议和指南。     

基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装疲劳性能研究

采用损伤-断裂力学的方法,就基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装在循环荷载作用下的力学行为和疲劳损伤特性进行理论分析。为改善混凝土桥面铺装调平层与铺装层间的黏结、防水性能和避免铺装层早期开裂病害,提出基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装技术。基于黏弹性损伤模型的能量转换方法,对混凝土桥面薄层铺装复合结构的应力场、应变场及损伤场分布状况和演变规律进行研究。同时,建立了结构的疲劳寿命理论预测公式。结合沪苏浙高速公路江苏段三白荡特大桥桥面铺装实体工程,对基于环氧沥青黏结层的沥青混凝土铺装层疲劳寿命预估模型进行现场验证。结果显示,基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装具有很好的抗疲劳性能。     

巴东长江公路大桥桥面铺装

巴东长江公路大桥桥面铺装,通过采取预埋桥面粘接钢筋、喷涂无机界面粘结剂、用微膨胀剂替代部分水泥、在混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维等措施来提高桥面板与铺装层间的界面粘结强度和给桥面抗裂增韧。介绍巴东长江公路大桥桥面铺装情况。     

坪山分离立交钢桥面韧性混凝土铺装层施工工艺研究

针对正交异形钢桥面沥青混凝土铺装层易破损的病害问题,提出适应于中小跨径钢桥正交异性钢板韧性混凝土面组合结构铺装。钢桥面采用韧性混凝土铺装能显著提高桥面结构层的刚度,减少钢桥正交异形钢桥面普遍出现的疲劳裂缝和铺装层损害等问题,降低后期的维护成本。以千(岛湖)黄(三)项目立交桥为研究对象,通过研究韧性混凝土的施工技术及工艺,总结经验,为类似工程施工提供借鉴。     

武汉军山长江大桥超高性能混凝土组合桥面改造技术及实施效果分析

针对武汉军山长江大桥桥面铺装层损坏和正交异性钢桥面板疲劳开裂的问题,珠京方向半幅桥面改造为钢-超高性能混凝土轻型组合桥面结构,厚55 mm的超高性能混凝土(UHPC)层采用短栓钉与钢桥面板连接,与上部SMA10沥青混凝土(厚30 mm)采用环氧树脂粘结材料连接。利用ANSYS软件建立局部梁段有限元模型,进行改造前、后的疲劳细节处应力幅对比分析,并基于健康监测系统以及钢箱梁局部应变监测系统,对组合桥面改造后效果进行实时监测。结果表明:UHPC层对面板与U肋连接细节应力影响极为明显,与柔性铺装相比,应力降幅最高为86.4%,可极大降低钢桥面板的开裂风险;桥面改造后,U肋底部、顶板底部、横隔板构造细节处的应力幅值、等效应力均明显降低,可显著提高钢桥面板的疲劳寿命。     

桥面防水混凝土

介绍三种类型的防水混凝土的性能。分析桥面防水混凝土的技术要求。认为桥面防水混凝土与普通意义上的防水混凝土是有区别的。采用膨胀防水混凝土应是设计本意。     

杭州湾大桥水泥混凝土桥梁桥面铺装方案设计

欧美混凝土桥梁桥面一般铺设防水层或防水系统,大多采用双层式(防水层 面层)或三层式(防水层 中间层 磨耗层)铺装,总厚度为4～10 cm;我国高速公路混凝土桥梁所采用的沥青铺装与路面结构基本相同,对于特大型桥梁,桥面铺装类型主要有SMA、浇注式沥青混凝土和环氧沥青混凝土.杭州湾大桥混凝土桥梁桥面铺装推荐方案:铺装层,上层改性沥青SMA-13(45 mm)、粘层改性乳化沥青、下层改性沥青SMA-13(45 mm);防水层,砂粒式橡胶沥青混凝土防水找平层(25 mm)、反应性树脂下封层;桥面板,打砂,形成干燥、洁净、粗糙的界面.为此,笔者建议应着手开展高速公路混凝土桥梁桥面铺装技术研究,拟编制桥面铺装施工指南.     

礐石大桥轻型组合桥面结构应用概述

目前,钢桥面体系中存在着正交异性钢桥面结构疲劳开裂和沥青混凝土铺装层易损这两大难题。超高韧性混凝土(STC)的成功研发为解决这两大难题打开了新的思路,以超高韧性混凝土为基体形成的钢-STC轻型组合桥面结构可大大增加钢桥面板的局部刚度,降低了正交异性钢桥面板各构造细节处的活载应力,大幅提高了钢桥面的抗疲劳寿命,同时改善了沥青面层的工作条件,大幅降低了铺装层出现病害的风险。本文以汕头礐石大桥桥面铺装维修工程为背景,介绍了轻型组合桥面结构首次在大跨径斜拉桥上应用的设计、施工及检验验收等情况。     

高弹改性沥青混凝土在钢桥面铺装养护中的应用研究

钢桥面铺装工程是世界的难点热点,关于如何铺出经济、实用型的钢桥面,是诸多科研工作者们悉心研究的课题,更是工程投资者关注的焦点。课题研究推出的高弹改性沥青混凝土具有普通沥青混凝土的各项性能优点,是环氧沥青混凝土及浇筑沥青混凝土昂贵代价的替代产品,采用该项技术可改善桥面抗滑性能,提高桥面行车舒适性、安全性,是钢桥面铺装理想的养护技术。从润扬大桥钢桥面铺装养护工程中的配合比设计及质量检验等方面,对高弹沥青混凝土技术进行阐述。     

横向异种类型混合桥面设计方法

在重车道采用疲劳性能较优但重量或造价较高的桥面形式，如超高性能混凝土（UHPC）华夫板、超高性能混凝土（UHPC）钢组合板等，在快车道采用传统正交异性钢桥面，组成混合桥面系统，可提升桥面结构疲劳寿命的同时降低结构的自重或造价，充分利用材料性能。针对横向由不同类型桥面组成的混合桥面，通过梁格模型参数分析得到了桥面板跨度、桥面板构造参数等对其各部分承担荷载比例和横向有效宽度的影响规律，并拟合分析数据得到了计算公式。基于此，提出了混合桥面的设计方法。     

混凝土桥面沥青铺装病害原因及对策研究

由于我国对混凝土桥面沥青铺装设计要求较低及其他原因,造成混凝土桥面沥青铺装病害频发,严重影响交通安全及社会经济发展。通过理论分析及实验研究,从设计因素、铺装结构、层间黏结、水损害及混合料本身性能等方面分析混凝土桥面沥青铺装产生病害的原因。针对以上原因,提出了防排水相结合的设计思想、合适的铺装结构和沥青及相应混合料所需的性能指标以提高混凝土桥面沥青铺装的抗损害性能。此外,试验研究发现溶剂+涂膜类黏结材料在几种试验材料中性能最为优良。以上研究成果可为后续混凝土桥面沥青铺装新建及养护提供指导意见。     

环氧沥青混凝土钢桥面铺装疲劳寿命研究

基于钢桥面铺装的裂缝特点及断裂力学理论,引入裂纹尖端位移CTOD参数研究了钢桥面铺装环氧沥青混凝土裂纹扩展阶段的疲劳演化规律。考虑材料的不均匀性,试验采用切口三点弯曲梁试验方法,在MTS试验系统上进行了3组钢桥面铺装复合梁的疲劳试验,定义了三点弯曲梁方法中环氧沥青混凝土的裂纹起裂点和疲劳破坏点。研究结果表明:环氧沥青混合料的疲劳寿命与断裂韧度有很好的相关性。通过拟合试验结果而建立的以CTOD为参数的预测模型可以方便地预测钢桥面铺装环氧沥青混凝土裂纹扩展阶段的疲劳寿命。     

水泥混凝土桥面铺装施工方法的研究

在混凝土桥桥面铺装工程中，水泥混凝土桥面铺装，因其结构简单，施工方便，而被广泛采用。在分析其结构性能及使用功能的基础上，提出保证该种桥面铺装设计功能及设计寿命的关键是：1.如何处理好桥面铺装层上表面，满足行车质量要求；2.如何处理好侨面铺装层下表面，使之与下基层粘结牢固。并探讨在施工时如何处理这两个面，使其达到设计要求的功能，最后在总结工程实践与分析理论的基础上，归纳出施工该类桥面铺装的施工工艺及施工流程。     

浅谈桥面铺装质量控制要点

桥面铺装指的是为保护桥梁板和分布车轮的集中荷载,用沥青混凝土、水泥混凝土、高分予聚合物等材料铺筑在桥梁板上的保护层。其作用是保护桥梁板防止车轮或履带直接磨耗桥面,保护主梁免受雨水侵蚀,并借以分散车轮的集中荷载。常用的桥面铺装有水泥混凝土,沥青混凝土两种铺装形式。在不设防水层的桥面上,也有采用防水混凝土铺装的。桥面铺装过早破损是桥梁的质量通病之一,是一个技术问题较多,质量缺陷多发的分项工程。由于桥面铺装直接承受车辆荷载的冲击、摩擦,与梁体一起变形,一起受力,在加上气候的影响,施工中若不精心组织,严格控制,势必出现桥面铺装混凝土空鼓、纵横向裂缝、龟裂、脱皮、平整度及标高不达标等可视病害,因此,如何保证桥面铺装层与梁顶面有良好的连(粘)结,并且铺装厚度尽可能满足设计要求是桥面施工控制的关键。