大跨径钢桥面浇注式沥青混凝土铺装应用研究

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追从性,其在国外应用于桥面铺装已有多年的历史,取得了丰富的经验。本文从浇注式沥青混凝土的材料组成设计、粘结层强度、混合料特性与路用性能、浇注式沥青混合料的生产与摊铺等方面出发,全面系统地研究了大跨径钢桥面浇注式沥青混凝土铺装技术。     

沥青混合料摊铺碾压温度场模拟分析

本文通过运用ABAQUS有限元软件,模拟了沥青混合料摊铺碾压后的温度变化情况,并结合京福高速公路徐州西绕城段试验路沥青混合料上面层摊铺时现场测试的数据,研究了沥青面层混合料在摊铺碾压过程中温度的变化情况,探讨了诸如大气温度、太阳辐射、风速等外界环境因素对混合料摊铺碾压时温度的影响关系,对指导现场施工、保证施工质量具有重要意义。     

直馏沥青浇注式铺装在人行及非机动车道上的应用研究

基于人行及非机动车道的结构特点及使用特征,结合浇注式沥青铺装方案在我国长大桥梁钢桥面铺装中取得的良好应用效果,从沥青混合料设计指标、原材料性能、混合料性能和实体工程验证等方面开展直馏沥青浇注式铺装在人行及非机动车道上的应用研究。研究结果表明:15#直馏硬质沥青具有更高闪点与软化点,对浇注式沥青混合料具有更好的适用性,且直馏浇注式沥青混合料具有良好的高低温稳定性,可满足人行及非机动车道铺装层的性能要求。研究成果可为类似人行及非机动车道钢桥面铺装方案设计提供参考。     

多因素影响下的沥青混合料温度散失规律研究

在影响沥青路面压实质量的诸多因素中,沥青混合料的碾压温度最为重要,这就要求沥青路面的碾压要在规定的时间内完成,因此对有效碾压时间的研究非常必要。文中通过沥青混合料的温度散失试验,研究摊铺层厚度、风速、气温及下卧层温度等因素影响下沥青混合料温度随时间的变化规律,回归各因素影响下有效碾压时间的预估公式,并在此基础上确定多因素共同影响下沥青混合料有效碾压时间的预估公式,通过施工现场碾压过程中的温度观测验证有效碾压时间预估公式的准确性。     

钢桥面浇注式沥青混合料铺装的高温稳定性研究

浇注式沥青混合料是一种密级配的铺装材料,在应用于钢桥面铺装时,必须高度重视混合料的高温稳定性.通过混合料的马歇尔试验、高温车辙试验、动态剪切试验的研究,分析了沥青用量、粗细集料含量、粉胶比等材料组成因素及结构厚度等结构因素对浇注式沥青混合料的高温稳定性影响,并提出了提高浇注式沥青混合料高温稳定性的技术措施.     

钢桥面浇注式沥青混合料铺装的高温稳定性研究

浇注式沥青混合料是一种密级配的铺装材料，在应用于钢桥面铺装时，必须高度重视混合料的高温稳定性。通过混合料的马歇尔试验、高温车辙试验、动态剪切试验的研究，分析了沥青用量、粗细集料含量、粉胶比等材料组成因素及结构厚度等结构因素对浇注式沥青滋合料的高温稳定性影响，并提出了提高浇注式沥青的混合料高温稳定性的技术措施。     

润扬大桥试验桥钢桥面铺装力学分析

润扬长江公路大桥采用正交异性钢箱梁结构，桥面铺装层在国内首次采用“浇注式沥青混合料 环氧沥青混凝土”的新型复合铺装结构。通过对润扬大桥试验桥的钢板表面应变测试结果与理论计算值之间的差异进行比较，检验试验桥钢桥面铺装结构体系设计理论和计算方法的正确性，为润扬长江公路大桥钢桥面铺装结构体系的设计积累理论基础。     

浇注式沥青混凝土路用性能研究

根据吉林省地区材料情况,并结合寒冷地区气候特点,通过对浇注式沥青混凝士路用性能的研究,对松花江特大桥桥面浇注式沥青混合料进行系统研究,研究浇注式沥青混凝土在寒冷地区桥面的意义。     

不同沥青结合料的浇注式沥青混合料性能对比分析

针对我国钢桥面浇注式沥青混合料用聚合物复合改性沥青、湖沥青复合改性沥青及硬质沥青改性沥青所存在的性能差异,对3种沥青结合料的基本性能以及其混合料的流动性、高温稳定性及疲劳耐久性等进行试验对比研究,全面分析其性能差异。实验结果表明:浇注式沥青混合料的性能与其结合料类型存在一致性。采用聚合物复合改性沥青成型的混合料综合性能具有明显优势:当温度达到70℃,该混合料静态贯入度较其它两种混合料低9.0%和28.4%;低温弯拉极限应变较湖沥青复合改性沥青、硬质沥青改性沥青混合料依次高出22.8%、60.2%;在600με控制条件下的四点弯曲疲劳次数,聚合物复合改性沥青超过100万次,湖沥青复合改性沥青约32.5万次,硬质沥青改性沥青在加载初期即出现破坏。     

基于XFEM的环氧沥青混凝土断裂行为研究

裂缝是钢桥面环氧沥青铺装层的主要病害,采用扩展有限元技术对不同温度下环氧沥青混合料断裂行为特性开展研究。结果表明:5℃可以用于作为环氧沥青混凝土断裂特性变化的关键温度;裂缝扩展速率随着温度升高而逐渐减小;裂缝扩展对于环氧沥青的应力状态影响显著;裂缝处的最大主应力在不同温度下变化趋势存在较大不同。     

钢桥面浇注式沥青结合料比选正交试验分析

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追从性和粘结性能。其在国外应用于桥面铺装已有70多年的历史,而沥青结合料的选取对确保浇注式沥青混凝土钢桥面铺装的优良品质尤为关键。用正交试验方法对浇注式沥青混凝土钢桥面铺装结合料设计中关键因素的分析,考虑基质沥青、特立尼达湖沥青（TLA）以及改性剂三个因素,并以结合料的软化点（环球法）和针入度（25℃）作为评价指标,进行浇注式沥青混凝土钢桥面铺装结合料基质沥青的比选、湖沥青掺量与改性剂添加量分析。研究结果表明浇注式基质沥青应选用3#沥青、TLA掺量为30％、改性剂添加量为3％。     

高模量高韧性钢桥面铺装沥青混合料施工工艺研究

结合毛家店跨线钢箱梁桥面铺装工程,对高模量高韧性沥青混合料的拌和工艺及碾压工艺进行了分析。结果表明,高模量高韧性沥青混合料拌和时间为55s时,可保证混合料拌和均匀,路用性能达到设计期望值,高模量高韧性沥青混合料理想的摊铺温度为175～185℃,出料温度宜为185～195℃,矿料加热温度需要高于出料温度60℃左右,碾压时,使用钢轮压路机静压3～4遍即可将混合料压实,施工中不宜使用轮胎压路机与振动压路机碾压。     

钢桥面浇注式沥青铺装复合梁疲劳损伤规律分析

浇注式沥青混合料作为钢桥面典型铺装材料之一,与正交异性钢桥面板构成的组合结构,共同承载车辆荷载.为了探讨钢桥服役期间浇注式沥青混合料材料参数对其复合结构疲劳损伤规律的影响,采用三点加载的复合梁疲劳试验,采集试验过程中荷载、变形参数,计算复合梁损伤变量,分析材料模量、铺装厚度、荷载水平对复合梁疲劳损伤的影响程度.结果表明:相同变形条件下,较高模量的材料提高了铺装层刚度,但自身衰变速度相反更快;厚度变化与复合梁疲劳损伤速率基本呈线性关系;荷载变化对其影响非常大,特别是当施加的荷载初始挠度由0.6 mm增加到0.8 mm时,复合梁疲劳损伤速率加快了180％.     

钢箱梁桥面沥青混合料燃烧温度荷载与效应分析

为研究在火灾作用下钢箱梁与桥面铺装结构热效应，建立了小尺度钢桥面燃烧试验台，获取了油料火灾作用下沥青铺装层的上表面、中部和下表面温度数据；针对上表面温度数据，拟合得到了一条基于燃烧试验数据的升温曲线，与ISO 834标准升温曲线进行对比，并对小尺度试验的温度场进行了数值模拟验证；建立了11.25 m×3.60 m的钢箱梁桥有限元模型，获取了桥梁在跨中、支座附近和全跨火灾工况下的应力和变形特征。研究结果表明:在试验拟合升温曲线的作用下，二维数值模拟试件的中部温度260.70 ℃和底部温度89.38 ℃与试验数据248.90 ℃和82.59 ℃相近，且升温趋势较一致，说明温度场数值模拟结果可靠；火灾荷载作用区域钢箱梁顶板温度下降最高可达60.91%，表明沥青混合料铺装层能在一定程度上阻挡温度传递；跨中、支座火灾工况下钢箱梁最大Mises应力均出现在火荷载向低温扩散传播的冷热交替区域；跨中火灾工况在火荷载区域出现上挠变形，而支座火灾工况分别在火荷载区域和跨中区域出现上挠和下挠变形；全跨火灾Mises应力分布较均匀，跨中下挠变形严重；3种火灾模式下，基于试验拟合升温曲线的应力和变形数据均滞后且低于ISO 834标准升温曲线。      

试论沥青混合料摊铺机合理行进速度的选择

从沥青混合料摊铺的原则和目的出发，通过分析影响摊铺机合理行进速度的相关因素，说明沥青混合料施工时摊铺机的合理行进速度控制在2m／min-3m／min的范围内是科学合理的。     

通泰大桥钢桥面铺装温度应力分析

以张家口通泰大桥钢桥面铺装体系为研究对象,通过三维有限元分析了钢桥面板、水泥混凝土基层、沥青混凝土铺装面层的三层钢桥面铺装体系在不同条件下的温度应力情况,最终提出了该类体系钢桥面沥青铺装设计的建议.     

浇注式沥青混合料路面施工技术要点分析

浇注式沥青混合料是一种在高温状态(约180～230℃)下拌和,摊铺时流动性较大,可依靠自身流动性摊铺成型,无需碾压,沥青、矿粉含量较大,空隙率小于1%的特殊沥青混合料。该混合料属于密实悬浮结构,依赖     

钢桥改性沥青桥面铺装层设计及施工工艺研究

钢桥桥面上铺筑沥青混合料铺装层至今仍是一个国际性难题。原因在于钢桥桥面铺装层受力复杂,温度、荷载及水对其使用性能的影响比对路面材料要严格得多,尤其是钢桥桥面与沥青混凝土之间的界面层,更是影响桥面铺装层使用寿命的关键因素。结合实体工程,针对钢桥面及沥青混合料铺装层间防水粘结层材料与工艺、铺装层结构材料与工艺、桥面排水系统设计及钢桥桥面与铺装层间抗剪、抗滑措施进行了较为系统的研究,研究结果为钢桥桥面铺装层的设计与施工提供了依据。     

SMA施工中摊铺速度的确定

根据沥青混合料摊铺的原则和目的,分析了影响摊铺速度的因素,提出一般SMA面层摊铺的合理速度为2～3m／min。根据衡枣高速公路路面工程的施工实践,表明这一摊铺速度可以满足平整度与密实度的要求。     

钢桥面环氧沥青铺装层动水压力数值仿真分析

针对行车荷载下铺装层表面动水压力对铺装层的影响,研究钢桥面环氧沥青混凝土铺装水损害现象,量化分析行车荷载下钢桥面环氧沥青铺装层的动水压力。采用有限元软件ABAQUS建立轮胎-钢桥面环氧沥青铺装层模型,获取流体计算域中轮胎的形状及尺寸;基于计算流体力学建立钢桥面正交异性板铺装复合有限元模型,采用FLUENT数值仿真轮胎在有水铺装层表面上行驶时产生的动水压力;分析行车速度、水膜厚度、轮胎花纹深度等因素对动水压力的影响,得到动水压力的最不利工况。