国内外典型桥面铺装组合结构性能研究

大跨径桥梁桥面沥青铺装材料的性能对行车舒适性及桥梁耐久性有重要影响,通过大量试验,分析国内外常用桥面铺装材料(双层SMA、浇筑式+SMA、美国环氧沥青混凝土)组合结构的低温变形能力、抗车辙能力、抗滑能力、抗渗能力和疲劳能力。试验结果表明,组合结构的抗渗能力和弯曲变形能力以浇筑式+SMA最佳,弯拉强度和抗车辙能力以美国环氧沥青混凝土最佳,SMA13的抗滑能力要优于环氧沥青混凝土。     

橡胶沥青砂胶在混凝土桥面铺装中的应用

橡胶沥青砂胶是西部交通科技项目“桥面铺装材料与技术研究”在混凝土桥面铺装方面的一项研究成果。通过不同粘接材料的粘接强度测试比较和橡胶沥青砂胶在混凝土表面上抗剪切强度试验,确定其在混凝土表面的抗剪切强度高,并且由于其施工工艺对桥面板平整度状态的适应性较强,因而适合在水泥混凝土桥梁沥青桥面铺装中应用。     

一次成型桥面沥青铺装结构组合性能研究

桥面沥青铺装的施工方法对铺装结构组合的整体性能具有至关重要的影响。为探寻合理的桥面沥青铺装结构成型工艺，基于室内模拟降温试验，对比分析“热接热”“热接暖”和“热接冷”三种成型方式下桥面沥青铺装结构的降温特性，并采用单轴贯入试验和四点弯曲试验研究三种方式成型的六种沥青铺装结构组合的高温抗剪性能和抗疲劳性能。结果表明：采用“热接热”“热接暖”一次成型方式可有效降低桥面沥青铺装结构的降温速率，保证铺装层混合料更好的碾压效果；“热接热”“热接暖”成型的铺装结构高温抗剪强度明显大于传统的“热接冷”成型方式，疲劳寿命分别为“热接冷”工艺的2.84倍和2.73倍，且一次成型方式下SMA-13+EA-10的铺装结构组合具有最大的高温抗剪强度及最长的疲劳寿命。     

水和超载对混凝土板沥青层间剪切疲劳寿命的影响

为弥补水泥混凝土板沥青铺装层间剪切疲劳寿命设计方法的不足,通过不同水环境、正压力条件下沥青混凝土及其与水泥混凝土板层间的抗剪强度和剪切疲劳试验,结合水泥混凝土板沥青铺装结构的三维有限元计算,探讨了水和超载对水泥混凝土板沥青铺装层间剪切疲劳寿命的影响。利用自行研制的可施加正压力的剪切试验仪,测试了2种水环境(无水和浸水)和3个正压力(0.3,0.5,0.7MPa)下沥青混凝土及其与水泥混凝土板层间抗剪强度,并进行了2种水环境、2个正压力(0.5,0.7 MPa)和4个剪切应力比(0.4,0.5,0.6,0.7)下沥青混凝土及其层间剪切疲劳试验。在此基础上,结合复合式路面结构的三维有限元计算,对比分析了不同水环境、垂直和水平荷载下沥青铺装层及其层间剪切疲劳寿命。研究结果表明:沥青混凝土和层间剪切疲劳寿命均与剪切应力比具有良好的双对数线性关系,剪切疲劳特性参数与材料特性、环境因素、交通荷载和沥青铺装结构等有关;层间抗剪强度和剪切疲劳寿命均低于沥青铺装材料的抗剪强度和剪切疲劳寿命,层间剪切破坏沿混凝土板表面发生;浸水导致层间剪切疲劳寿命降低85%以上,水平力和超压作用缩短层间剪切疲劳寿命45%以上,浸水比交通荷载的影响更大。     

沥青混凝土桥面铺装施工对箱梁的影响

通过对一座钢筋混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装施工过程的观测，分析了沥青混凝土铺装施工荷载对桥梁的影响，提出应加强对沥青混凝土铺装过程的控制，在铺装前进行相关计算，避免使结构因铺装施工产生损伤．     

粘层材料在白加黑路面结构中的力学行为研究

粘结层对白加黑路面结构的整体性起到很好的过渡作用,使沥青面层很好的与水泥混凝土粘结,同时提高白加黑路面的抗剪性能。拟通过层间剪切试验、层间拉拔试验及沥青涂层浸水后试验,研究铺装结构层层间抗剪强度的变化规律、不同防水层拉拔强度的变化规律及水对改性乳化沥青的抗剪强度和粘结强度的影响情况。     

特大桥梁沥青铺装层层间稳定性试验研究

为保证防水粘结层与沥青铺装层和混凝土板之间的良好粘结，应通过试验选择性能优良的防水粘结层材料。结合京港澳高速公路郑州黄河大桥的桥面铺装层设计，首先在室内按照抗剪强度最大的原则确定了桥面防水粘结层材料的最佳涂膜量，然后在最佳涂膜量的条件下测定了不同垂直压力和温度下粘结层抗剪强度的变化情况，分析了变化规律，同时又测定了不同温度下粘结层的粘结强度，并建立了粘结强度和抗剪强度的关系。通过现场拉拔试验，建立了桥面防水粘结层抗剪强度指标，并对实体工程进行了验证。防水粘结层室内外研究的方法和结果，对大跨径混凝土桥梁粘结防水层设计具有一定的指导意义。     

防水粘结材料抗剪性能对比研究

选用胶粉改性沥青和SBS改性乳化沥青作为桥面铺装防水粘结材料,对桥面铺装结构进行不同温度下的剪切强度测试,并在冻融循环及浸水2种环境因素下,对2种防水粘结材料抗剪强度的变化规律进行试验研究。试验结果表明:抗剪强度随温度升高而降低;在冻融及浸水作用下抗剪强度也会降低,但胶粉改性沥青稳定性优于SBS改性乳化沥青,是一种更优的防水粘结材料。该试验结果可为类似工程施工提供参考。     

不同类型混凝土桥面铺装防水黏结层抗剪强度测试

目前桥面铺装很多早期损坏是由防水黏结层破坏诱发的,防水黏结材料抗剪强度不足会导致面层推挤、拥包、波浪和车辙的产生。因此黏结层应当具备较强的抗剪切性能。依托浙江省交通厅项目《混凝土桥梁耐久性沥青铺装结构研究》,选择热喷SBS改性沥青、优止水高效防水剂（水泥基）、AWP-2000沥青基桥面黏结防水层涂料三种防水黏结层材料,进行剪切性能试验,分析比较三种材料的抗剪性能,为工程中防水黏结材料的选用提供一定的依据。     

本期导读

<正>利用电子万能试验机进行红砂岩粗粒土静力压实试验,得到不同压实厚度红砂岩粗粒土压实过程中的应力~应变关系,分析压实能量、压实厚度对红砂岩填土压实效果的影响……不同厚度红砂岩粗粒土静力压实特性试验研究(彭勃等,P1)热压式沥青混凝土路面是在摊铺、初碾压完成的砂粒式沥青混合料表面均匀撒布一层单一粒径、耐磨抗滑的预拌沥青碎石,并碾压入嵌入层中形成的路面抗滑形式,该路面具有优良的抗水损坏、抗冻融和抗疲劳性能……热压式沥青混凝土路面施工关键控制参数的试验模拟(黄晚清等,P10)     

本期导读

正选择降黏型温拌剂Sasobit和发泡型温拌剂Aspha-min分别加入到基质沥青和SBS改性沥青中,通过针入度、软化点、延度及黏度试验,研究对比这两类温拌剂对沥青感温性能、高低温性能及黏滞性的影响……不同温拌剂对沥青路用性能的影响(马峰等,P1)以高黏沥青为胶结料,以橡胶颗粒代替部分细集料,基于断级配沥青混合料设计理论与方法,设计了复合功能型融冰降噪沥青混合料,并结合实体工程开展了试验段实施……融冰降噪复合功能型混合料在桥面沥青铺装工程中的应用研究(宣有金等,P8)     

钢桥面与环氧沥青铺装界面剪切特性

为了给钢桥面铺装设计提供参考,针对钢桥面铺装工程中普遍采用的环氧沥青混凝土铺装结构,考虑了温度、法向应力等影响因素,进行了钢桥面与环氧沥青混凝土铺装界面剪切特性的试验研究。采用钢-混凝土界面剪切试验装置(Steel-Concrete Interface Shear,SCIS),在25℃、60℃两种温度和0,0.2,0.5,0.7 MPa四级法向应力水平下测试了钢桥面与环氧沥青混凝土铺装界面的剪切性能,获得了界面剪切破坏形态、抗剪强度、残余抗剪强度、剪应力-剪切变形曲线等试验结果,分析了温度、法向应力对界面抗剪强度的影响规律以及界面的黏结-滑移机理。基于摩尔-库仑强度理论建立了钢桥面与环氧沥青混凝土铺装界面在25℃和60℃两种温度条件下的抗剪强度包络线。研究结果表明:在仅考虑温度和压、剪应力的条件下,钢桥面与环氧沥青混凝土铺装界面破坏产生于防腐涂装与防水黏结层的界面区;界面抗剪强度随温度降低和法向应力水平增加而增大;残余抗剪强度受温度影响较小,主要随法向应力增加而增大;界面剪应力-剪切变形曲线具有韧性破坏特征且呈四阶段发展规律;钢桥面与铺装界面的抗剪强度包络线可采用摩尔-库仑强度理论进行建立。     

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.     

SMA层下二阶热固性环氧沥青黏结层的试验研究

在夏季高温天气下桥面温度高达60℃以上,桥面铺装结构中的常规沥青类粘结层的黏附能力会随温度升高大幅下降,造成沥青铺装面层与下层之间的黏结及抗剪强度不足而发生剪切推移病害.采用二阶环氧沥青作为SMA层下的防水黏结层进行了试验研究,验证了其作为SMA层下防水黏结层的可行性.     

钢桥面STC铺装结构防水粘结方案优化研究

为减少STC铺装结构与沥青混凝土因层间抗剪切能力差而引起路面车辙、推移等病害,采用室内试验的方法,分别分析了6种防水粘结层方案的组合结构性能.试验结果表明:1)防水粘结剂与STC铺装界面的粘结强度、组合结构粘结强度及其剪切强度均随温度的升高而降低;2)相同温度下,环氧树脂粘结剂的粘结强度和剪切强度最大,改性乳化沥青+高...     

盐渍土工程性质试验

为研究盐渍土的工程性质,首先通过试验测定了土样的颗粒分析结果和基本物理力学性能指标,得到了石灰物质化学性质和水泥的各项性能指标.然后分别通过对不同含盐量、不同无机结合料掺量的盐渍土土样进行低温直剪试验、抗压强度试验、抗压回弹模量试验系统研究了盐渍土的力学性能.最后分别通过对不同含盐量、不同无机结合料掺量的盐渍土土样进行干湿循环试验和冻融循环试验系统研究了盐渍土的耐久性能.研究结果表明:易溶盐含量的增加可显著降低盐渍土的抗剪强度;水泥和石灰的加入使盐渍土的粘聚力、内摩擦角、抗压强度和抗压回弹模量均显著提高,同时也使得盐渍土的耐久性有所改善;水泥对提高改良盐渍土的抵抗变形能力有显著作用,同时对早期强度与水稳性提高效果更好.     

本期导读

正以AC-20沥青混合料为例,分析了水对沥青混合料损伤的机理,采用单轴重复加载试验,研究了不同水处理模式下沥青混合料永久变形规律……水作用下基于单轴试验的沥青混合料高温性能研究(王元元等,P1)采用Jewell倾角计对施工常用滑模摊铺机在不同工况下进行倾角测量,并对倾角半波长分布进行统计对比,得出其行进颠簸姿态的相关规律……水泥混凝土路面滑模摊铺机行进过程颠簸姿态研究(胡师杰等,P6)在楔形体稳定性分析中,由于结构面的抗剪强度参数的不确定性,因此将其作为模糊数,应用模糊数和模糊集理论,同时采用蒙     

掺盐化物沥青混合料路面抗凝冰性能试验研究

基于室内试验研究，分析了V-260盐化物抗凝冰沥青混合料的路用性能。结果表明:盐化物沥青混合料对金属无腐蚀性（盐化物主要成分为氯化钙），可用于桥梁结构表面铺装；试验段路面，在降雪天积雪能够很快融化且不产生冰冻，具有良好的抑冰雪效果。     

隧道路面单层沥青层铺装层间高强高渗防水黏结材料的制备与性能

隧道路面采用单层沥青层铺装对层间防水黏结层的层间剪应力和层间拉应力提出了更高的技术要求，现有防水黏结材料无法达到该技术指标。基于相似相容原理设计了15种不同配比的防水黏结材料，通过对他们的耐热性、低温柔性、黏结强度及防水性能进行测试与综合评价，选取了其中一种配方作为该研究的高强高渗透防水材料即FJH-1,进而通过对比试验系统研究其对水泥混凝土基层的渗透性、抗冻融能力和路用性能。结果表明：采用FJH-1作为层间防水黏结层的铺装组合结构不仅具有优良的抗剪强度和拉拔强度，能够满足隧道单层沥青层铺装对于层间剪应力和拉应力的技术要求，受温度和冻融的影响相对较小，而且具有对水泥混凝土的优良渗透性，可望实现隧道单层沥青层铺装技术的推广应用。     

特稿

正截止2015年底,全国公路桥梁数量达77.92万座,总里程达4 592.77万m,其中水泥混凝土桥占绝大部分,是我国高速公路、国省干道上桥梁的主要结构形式。《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)对水泥混凝土桥梁的铺装层有明确的规定:高速公路和一级公路上的特大桥、大桥宜采用沥青混凝土桥面铺装。因此,沥青铺装层是当前公路桥梁的主流铺装形式,但是对于混凝土桥面的沥青铺装层设计,国内外多数沿用