桥梁填充式伸缩缝沥青胶结料流变性能试验研究

填充式伸缩缝作为一种新型桥梁伸缩缝被逐渐地应用于实际工程,而填充式伸缩缝中沥青的使用量要远大于普通沥青混凝土伸缩缝的沥青用量。由于该伸缩缝中的沥青占比较大,其使用性能也深受沥青胶结料影响。鉴于沥青胶结料自身材料特性,对其高低温条件下稳定性和抗变形能力的研究就显得十分必要。本文使用来自美国科来福公司的沥青胶结料A和韩国的沥青胶结料B,通过动态剪切流变仪对其老化前后进行温度扫描试验、高温软化试验和低温应力松弛试验。试验结果表明,两种沥青胶结料在高温条件下都具备良好的抗变形能力且在应力作用下具有良好的松弛能力。结合国内改性沥青的性能、参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中对改性沥青相关指标的规定,提出适用于桥梁填充式伸缩缝沥青胶结料的技术指标,供相关研究人员参考。     

碱激发材料加固软土强度的影响因素试验研究

采用无侧限抗压强度试验和电镜扫描分析,系统研究了影响碱激发材料加固软土强度的因素(掺入比、龄期、粉料配比、NaOH浓度和含水率),探讨了加固土强度随龄期的增长规律和加固机理。试验结果表明:掺入比、龄期和含水率对碱激发材料加固土强度均有显著影响,粉料配比对强度的影响次之,而NaOH浓度对强度的影响不明显;碱激发材料加固软土的强度随龄期的增大而增大,随掺入比的增大呈先增大后略微减小的趋势;碱激发材料加固软土的强度随含水率的减小显著增大,其强度与含水率呈对数函数关系。根据试验数据建立了碱激发材料加固土的强度随龄期增长的预测模型。电镜扫描结果表明碱激发材料的水化产物填充在土颗粒孔隙中并起到胶结作用,使土的微观结构更加密实,进而提高了土体强度。     

MgO对纤维水泥土强度及渗透性影响的试验研究

水泥土是软基处理及路基工程中的常用材料,在水泥土中加入纤维和MgO可有效改善水泥土的工程性能。通过对掺加玄武岩纤维的水泥土中掺入不同量的MgO并进行渗透试验、无侧限抗压强度试验、三轴压缩试验和电镜扫描试验,研究不同MgO掺量对纤维水泥土的强度及渗透性的影响和微观结构变化。试验结果表明:纤维水泥土中MgO的掺量过高或者过低均存在一定缺陷,既有较低的渗透性且强度符合要求时,MgO的最佳掺量为1%,该配比下的纤维水泥土可以作为高速公路填方工程的理想材料。     

基于AFM与分子动力学的改性泡沫沥青性能研究

针对泡沫沥青与集料黏结力较弱的问题，通过添加抗剥落剂对沥青进行改性。采用原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)观测与分子动力学模拟相结合的方式，在微观角度分析了抗剥落剂的作用机理。结果表明，抗剥落剂改性泡沫沥青的蜂状结构与光滑结构的黏附力和DMT模量都高于普通泡沫沥青。采用MS软件模拟基质沥青添加抗剥落剂前后沥青发泡过程。模拟结果表明，改性泡沫沥青各个参数都有所提升，并且水分子在改性泡沫沥青中扩散系数比基质沥青高34%。研究结果显示，抗剥落剂的添加可以增强泡沫沥青胶浆的黏结力，从而提高泡沫沥青混合料的水稳性。     

浙江路桥大修工程的数字化实践与应用

随着数字化技术在桥梁工程中的快速发展，越来越多的桥梁在设计阶段和施工阶段都有深度运用，但是桥梁大修工程中的应用目前较少^[1-2]。依托浙江路桥大修工程，详细介绍了文物铆钉钢桁架桥大修过程中的数字化应用，如三维模型参数化建立、方案三维动态模拟、三维激光点云扫描、手持式白光扫描等，为以后类似桥梁的修缮提供一定的数字化参考。     

铁路桥涵限高防护架碰撞监测系统的研发

鉴于道路超高车辆碰撞桥涵限高防护架事故多发，严重影响铁路行车安全的现状，调研现有监测产品应用情况，研发了新型铁路桥涵限高防护架碰撞监测系统。该系统采用激光二维扫描技术对超高车辆提前预警，采用智能冲击检测和无线传输技术实现限高防护架碰撞事故自动识别；通过视频追踪、车牌识别技术实现视频证据保存和确认；通过管理平台对报警信息进行展示和推送，防止二次事故发生。该系统低功耗、无线化、模块化，成本低且安装和维护方便，适用于铁路各类限高防护架碰撞监测，具有推广应用价值。     

集料表面状态对沥青混合料界面结合性能及抗水损害性能的影响

采用多应力蠕变恢复(MSCR)试验和线性振幅扫描(LAS)试验分析细粒土掺量对沥青胶浆高温性能和应力应变响应的影响，利用黏附性试验(水煮法)和接触角试验分析研究水分、细粒土掺量对沥青集料界面结合性能的影响。同时，研究细粒土掺量变化和集料温度变化对沥青混合料性能影响。结果表明：当细粒土掺量超过1%时，沥青高温抗变形能力逐渐增加，沥青混合料抗水损害能力逐渐降低。集料表面的水分比沥青有更高的润湿性，能严重阻碍沥青与集料的黏附与黏结，降低沥青混合料的抗剥落性能。随着集料温度升高，沥青混合料残留稳定度和冻融劈裂强度比先增大后减小，并在180℃时达到最大。     

基于微观形貌及纳观力学性能的PVA纤维沥青复合加强机理研究

为了揭示PVA纤维复合加强沥青及沥青混合料性能机理，采用原子力显微镜对单丝PVA纤维作用区域下的沥青及不同掺量下的PVA纤维沥青胶浆进行扫描观察，通过表面形貌变化、表面粗糙度、纳观黏附力、四组分变化以及模量等指标对PVA纤维与沥青的相互作用进行评价。结果表明，单丝PVA纤维作用下的沥青区域表面形貌更加崎岖，黏附力和模量代表值提高明显，相较于不同掺量下复合的PVA纤维沥青胶浆，其表面“蜂窝状”结构逐步减小，表面形貌由“山峦叠嶂”状态朝着“丘陵起伏”状态转变。单丝纤维与沥青作用的微单元下，纤维与沥青相互吸持，这种吸持在局部引起了沥青四组分变化，进而在数以万计的纤维作用下，总体复合提升沥青力学性能。     

架站式三维激光扫描技术在金华轨道交通的应用

金华—义乌—东阳城际轨道交通工程是浙中地区第一条轨道交通线路，全长达107 km，对浙中地区交通发展具有重大意义。该线路盾构法隧道基本已施工完成，考虑到盾构法隧道自身结构特点及金华地区地质情况，有必要在线路运营前对成型管片结构进行现状调查，为隧道运营条件提供依据。现主要介绍基于FARO X系列三维激光扫描仪的架站式扫描技术，无需使用靶球进行测站间的衔接，应用于金华-义乌-东阳首条城际轨道交通线路的隧道初始状态调查工作中，探讨了三维扫描技术计算盾构隧道管片水平收敛的精度与可靠性。从实际效果来看，采用架站式扫描技术的外业工作量较小，较传统调查方法效率大幅提升，用于隧道管片的水平收敛测量精度较为可靠，对于成型隧道的现状调查具有良好的适用性。     

船体小组立机器人焊接三维扫描识别系统设计

针对船体小组立结构件，基于三维点云数据，利用点云和图像处理算法，完成船体小组立结构件的三维扫描、焊缝识别和焊缝拓扑结构分析。基于片体智能化焊接流水线，构建船体小组立机器人焊接三维扫描识别系统。该系统具备对一般筋板类型结构件与交叉类型结构件的焊前扫描、焊缝识别、机器人焊接路径规划和机器人焊接作业生成等功能，经实际验证，可为片体智能焊接流水线实现船体小组立结构件智能化焊接提供准确的视觉信息与作业信息。