基于加速加载试验的钢桥面铺装性能研究

为了对ERS钢桥面铺装体系的实际使用效果进行验证,本研究以嘉绍大桥项目为依托,采用路面加速加载系统对钢桥面铺装层的长期使用性能以及极端条件下的路用性能进行试验研究。试验发现,ERS和ERN两种结构轴载作用次数达205万次时,平均车辙深度增长的绝对值均不超过5 mm;试验加载次数超过130万次以后,两种桥面铺装结构基本不渗水,其抗滑性能也趋于稳定;加载次数超过80万次以后,铺装结构内部材料出现了疲劳损伤,弯拉应变出现明显增长,且横向最大拉应力大于纵向最大拉应力。而在高温湿热极端条件下,ERN结构在轴载作用次数达6万次时,超薄磨耗层开始出现推移剥落;ERS结构在轴载作用次数超过9万次后,SMA结构层迅速破坏。结果表明,ERS和ERN两种结构在自然条件下均未出现开裂或破损,具有优良的抗车辙性能;而在极端条件下,这两种结构都出现明显的滑移剪切破坏。相反,热固性的树脂沥青材料在极端条件下表现出了极佳的高温稳定性能,但其抗开裂性能有待进一步研究。横向拉应力引起的纵向裂缝是造成铺装层开裂破坏的主要原因,因此应将横向最大拉应力作为铺装层设计的重要控制指标。