日本UFC桥面板和UFC组合桥面板的研发与应用

日本较早期建设的城市高速公路桥梁中主要采用钢桥面板和混凝土桥面板。针对钢桥面板的焊缝疲劳开裂和混凝土桥面板的老化现象,研发了超高强度纤维增强混凝土桥面板(UFC桥面板)及UFC组合桥面板,具有高强度、高耐久性。UFC桥面板分为平板型和方格肋型2种类型,可应用于既有公路桥梁的桥面板更换以及新建公路桥梁的桥面板。UFC组合桥面板为在预制PC桥面板顶面设UFC层作为防水层,可省去预制PC桥面板防水层施工,提高施工效率。UFC桥面板和UFC组合桥面板在预制场预制、现场安装,施工便捷,已实际应用在阪神高速公路15号堺线玉出匝道桥桥面板更换工程、阪神高速公路1号环线信浓桥匝道桥新建桥梁工程、东北高速公路宫城白石川桥上行线既有桥面板更换等工程上,可提高桥梁结构的耐久性、减少桥梁养护工作量、降低养护成本。

一种新型环氧乳化沥青桥面防水材料制备及粘附性能试验

针对传统桥梁防水粘接层材料存在粘接强度不足,温度敏感性大的问题,提出一种新型环氧乳化沥青防水材料的制备,并对环氧乳化沥青的应用性能进行分析。试验结果表明,当固化剂用量为水性环氧树脂的50%,水性环氧树脂用量为15%时,制备的水性乳化沥青性能最优。该环氧沥青在160℃的高温条件下也不出现流淌和滑动;在-15℃下冷冻2 h后,不出现开裂;附着力为1.15 MPa;耐碱性和耐盐性均满足防水粘接层材料要求;渗水试验后也不出现透水现象,表现出良好的综合性能。

基于防水粘结层附着力的桥面铺装层间粘结强度和抗剪强度预测

针对目前水泥混凝土复合式桥面铺装层间结合效果有损评价方法存在的弊端,通过室内试验建立特定桥面铺装结构和材料条件下组合结构的层间粘结强度和层间剪切强度与附着力之间的函数关系,同时求得温度修正系数;根据测得的工程现场防水粘结层的附着力计算得到组合结构的层间粘结强度和抗剪强度,进而换算成20℃条件下的强度标准值;并参照相关规范对实际工程层间结合效果进行质量评定。结果表明,防水粘结层对水泥混凝土的附着力与组合结构的层间粘结强度及抗剪强度存在较强的线性正相关,且强度预测值与实测值的误差基本都在10%以内;强度预测值换算成标准值后可直接借助规范进行层间结合效果评价。

不同温度下水泥混凝土桥面铺装结构抗剪性能研究

为研究不同温度下水泥混凝土桥面铺装结构的抗剪性能,采用ABAQUS有限元软件建立桥面铺装三维数值模型,分析不同温度影响下桥面铺装结构受剪状态,与水泥混凝土-防水粘结层-沥青混合料复合试件抗剪强度建立联系。结果表明:桥面铺装在车辆荷载紧急制动作用下,沥青面层所受纵向和横向剪应力随温度的升高而减小,调平层、沥青下面层与调平层层间结构所受纵向和横向剪应力随温度的升高而增大;涂膜类防水粘结层在安全温度范围内(<40℃)的抗剪强度要高于碎石封层类,但涂膜类防水粘结层对温度的敏感性大于碎石封层类;防水粘结层在危险温度范围内(>45℃),车辆紧急制动不利于层间结构的稳定。

钢桥面聚氨酯改性环氧树脂碎石黏结层材料设计

聚氨酯改性环氧树脂以较高的黏结强度及优良的变形性能成为钢桥面黏结层材料选择之一。根据钢桥面黏结层层铺法特点,制作了钢板+黏结层+SMA复合试件,以层间抗剪强度为评价指标,将黏结层各材料用量作为变化因素,采用正交试验方法进行五因素四水平试验设计和分析。结果表明:聚氨酯改性环氧树脂碎石与钢板间黏结强度高,复合试件破坏均发生在黏结层与上覆层SMA之间;热熔型改性环氧树脂用量对黏结层剪切强度影响最大,第一层碎石撒布量影响最小;热熔型改性环氧树脂、第二层碎石及聚氨酯改性环氧树脂用量3个因素变化时,层间剪切强度均先增大后减小,最佳用量分别为1.9 kg·m^(-2)、6.0 kg·m^(-2)和2.4 kg·m^(-2);第一层碎石撒布量建议为6.0 kg·m^(-2),聚氨酯改性环氧树脂用量应在小于2.1 kg·m^(-2)区间进一步试验确定。

跨江大桥桥面沥青施工技术研究

本研究阐述了南京长江第五大桥的施工概况和跨江大桥桥面沥青施工技术的具体过程。介绍了工程的总体情况,包括设计、施工等方面的详细信息,并详细讲解了跨江大桥桥面沥青施工的质量控制要点,包括主桥桥面防水层、下面层和上面层的施工过程及其质量控制方法,以期为后续类似工程提供参考。

高速公路桥梁施工质量常见问题及防治措施探究

随着高速公路网络的快速扩张,桥梁作为其关键组成部分,其施工质量要求受到广泛关注。分析了高速公路桥梁施工过程中的常见质量问题,并探讨有效的防治措施。通过收集国内外相关研究资料,结合实地调研,研究总结了高速公路桥梁施工中的基础施工、桥面施工及关键施工环节。研究发现,混凝土裂缝、钢筋锈蚀和桥面防水层破损是最常见的质量问题。针对这些问题,提出了具体的防治处理措施,如优化混凝土配比、使用高性能防腐材料以及改进防水层施工工艺。研究结果表明,通过科学施工与严格管理,可以显著提高桥梁施工质量。系统分析与针对性的防治措施对确保桥梁施工质量和延长使用寿命具有重大意义。

聚氨酯类钢桥面铺装中防水粘结层抗剪性能研究

聚氨酯钢桥面铺装材料具有优异的综合路用性能,使用该材料有望解决传统沥青类钢桥面铺装材料在钢桥严苛的使用环境下耐久性差、使用寿命短等问题,但目前针对其适宜的防水粘结层材料的研究很少。因此,针对聚氨酯铺装层下的2种防水粘结层材料(聚氨酯胶粘剂、环氧树脂粘结剂)进行剪切强度试验,分析了结构的层间剪切性能在防水粘结剂涂覆量、防水粘结层材料、碎石撒布量和养生时间影响下的变化规律。研究结果表明,聚氨酯防水粘结层的抗剪切性能均显著优于环氧树脂防水粘结层,增加防水粘结剂的涂覆量可以增加界面的粘结面积,但防水粘结层过厚会导致抗剪强度在达到峰值后下降;防水粘结层在表干时成型的试件抗剪强度最好,未表干时最差;碎石撒布量也会影响防水粘结层的抗剪强度,故在满足施工条件的前提下,应尽量减小碎石撒布量。

聚氨酯钢桥面铺装防水粘结层剪切疲劳性能研究

聚氨酯混合料桥面铺装材料具有优异的综合路用性能,有望解决传统沥青类钢桥面铺装材料在钢桥严苛使用环境下耐久性差、使用寿命短等问题,但目前对与之相匹配的防水粘结层材料的研究还很少。因此,针对2种防水粘结层材料(聚氨酯、环氧树脂)进行剪切疲劳试验,以分析温度和应力对防水粘结层剪切疲劳寿命的影响。研究结果表明:在-10~70℃的温度区间内,2种防水粘结层的剪切疲劳寿命均呈现缓慢—快速—缓慢下降的趋势。在相同应力比和温度下,聚氨酯防水粘结层的剪切疲劳寿命是环氧树脂防水粘结层的1.02~1.40倍,表明聚氨酯防水粘结层抗剪切破坏能力更强,更适宜作为聚氨酯钢桥面铺装结构的防水粘结层。在不同温度下,2种防水粘结层的剪切疲劳寿命均随着应力比的增加而下降,且中温区(10~25℃)和高温区(50~70℃)剪切疲劳寿命对应力作用的敏感性要显著高于低温区(-10~0℃)。

Eliminator防水体系在钢桥面铺装中的应用

介绍了钢桥面铺装防水要求和Eliminator体系桥面铺装设计结构和施工工艺及其工程应用情况。实践表明,Eliminator体系在钢桥面铺装中应用是成功的。

水泥混凝土桥面防水黏结层性能研究

桥梁对不利地形有着独特的跨越作用,极大地方便了交通运输,在公路网中广泛使用,它对交通起着至关重要的作用。防水黏结层是桥面铺装中的重要功能层,但其质量极易受到所用防水黏结材料性能的影响。针对目前桥面防水黏结层材料存在的耐高温性能差和施工黏轮,以及低温柔韧性差等问题。采用环氧改性水性聚氨酯、环氧改性丙烯酸乳液制备高性能防水黏结材料,以水性环氧沥青和SBS改性沥青为对比,研究不同环氧改性水性聚氨酯、环氧改性丙烯酸乳液掺量对防水黏结层耐热性和柔韧性、力学性能和高温黏轮性能的影响,开发一种综合性能优异的高性能水泥桥面防水黏结材料。研究表明:环氧改性水性聚氨酯可用于制备综合性能优异的水泥桥面防水黏结材料;环氧改性水性聚氨酯和环氧改性丙烯酸乳液均可用于制备高性能防水黏结材料,当环氧改性水性聚氨酯掺量为40%和环氧改性丙烯酸掺量为30%时,其耐热性与水性环氧沥青相当,明显优于PG76-22改性沥青;当环氧改性水性聚氨酯掺量为50%时,附着力拉拔强度、复合件拉拔强度和复合件剪切强度等各项性能指标均满足江苏省地方标准的要求,且保证在桥面温度70℃情况下,不会被施工车辆带走而造成防水黏结层产生破坏。

环氧碎石薄层+SMA钢桥面铺装关键技术与效益分析

为延长钢桥面铺装结构的使用寿命,提高铺装层与钢桥面板的黏结性能,结合济宁泗河大桥的工程结构特点、施工技术水平及使用条件等因素,选用环氧碎石薄层+双层SMA铺装工艺对济宁泗河大桥进行钢桥面铺装。给出了该铺装结构的施工关键技术与效益分析,并与三种典型铺装结构进行了技术对比,表现出了更好的工程和社会效益。

桥面防水粘结层材料室内及现场性能测试分析研究

选用SBR改性沥青、SBS改性沥青、SBS改性乳化沥青、专用防水涂料4种材料作为桥面防水粘结层材料,通过室内及现场试验分析对比不同防水粘结层材料的抗渗、抗拉拔、抗剪切、抗水损害、抗老化等性能,优选性能最佳的桥面防水粘结层材料。结果表明:SBS改性沥青和专用防水涂料的拉拔强度、剪切强度和高温性能较好,但抗水损害性能有待提高,而SBS改性乳化沥青的抗水损害性能和抗老化性能最好,但高温条件下的抗拉拔抗剪切性能不足;SBR改性沥青在高温条件下的拉拔强度和剪切强度最大,且具有较好的抗水损害和抗老化性能;与机械清扫施工相比,采用喷砂施工的桥面防水粘结层效果更好,且采用喷砂法处理桥面的SBR改性沥青防水粘结层现场剪切强度最佳,宜推荐作为桥面防水粘结层材料。

桥面铺装树脂型防水黏结层材料研究进展

为进一步促进树脂型防水黏结层材料的研究与应用,全面调查了目前常用的树脂型防水黏结层类型,梳理总结了树脂型防水黏结层的拉伸性能、环境适应性、抗渗水性能与黏结性能。结果表明:目前常用的树脂型防水黏结层材料主要分为环氧树脂型防水黏结层与甲基丙烯酸甲酯(MMA)防水黏结层两大类;树脂型防水黏结层材料均具有良好的拉伸强度、环境适应性与抗渗水性能;树脂型防水黏结层与桥面板的黏结强度主要受防水黏结层类型、桥面板粗糙程度与洒布量等因素影响,环氧树脂型防水黏结层的黏结性能优于MMA型防水黏结层。

二阶环氧树脂防水粘结层材料在钢桥面铺装中的应用研究

为指导二阶环氧树脂防水粘结层材料在钢桥面铺装中的施工,对该材料的力学性能、防水性能进行了分析研究。结果表明:国产二阶环氧树脂粘结层材料的力学性能、粘结性能均优于进口产品,同时防水性能较强;环境温度在40~50℃的高温条件下,该材料可在4~5 h内指干;养护时间在12~24 h内,可以达到最佳粘结效果。

钢-粗骨料活性粉末混凝土桥面板防水黏结层组合体系研究

防水黏结层破坏是导致沥青混合料桥面铺装病害的一个主要原因,为提高钢-粗骨料活性粉末混凝土桥面板沥青铺装结构的耐久性,选择PB-Ⅱ型防水涂料、溶剂型黏结剂、复合改性沥青3种防水材料作为比选材料,通过防水黏结层与桥面板、沥青面层的黏结强度试验比对,提出一种适合钢-粗骨料活性粉末混凝土桥面板的防水黏结层组合体系,并简要介绍其关键施工工艺。

桥面铺装病害分析及处置措施研究

本文主要介绍混凝土梁桥沥青铺装存在车辙、推移、开裂等问题,通过病害检测、理论研究,分析了防水黏结层在桥面铺装中的作用,并结合某高速公路某桥桥面铺装病害提出了病害处治措施。

混凝土箱梁桥铺装防水粘结层力学性能

为了探讨混凝土箱梁桥防水粘结层的实际受力状态,以沪杭高速公路拓宽改建工程箱梁段高架桥为研究实例,采用有限元方法和室内实验相结合的手段研究防水粘结层的层间粘结性能.建立节段整桥铺装复合结构模型,考虑刹车、超载、随机动荷载等因素对沥青混合料铺装层防水粘结层力学响应的综合影响.最后通过室内实验测得了几种典型的水泥混凝土桥防水粘结层与水泥桥面之间的层间粘结性能,并与理论分析结果进行了对比.分析结果表明,刹车超载对防水粘结层力学响应的影响大于由桥面不平度引起的随机动荷载对防水粘结层的影响.拉应力峰值出现在移动荷载接近于墩顶上方对应铺装表面,剪应力在移动荷载处于跨中时达到最大值.结合理论与试验分析结果,SBS(styrene butadienestyrene)改性沥青和橡胶沥青的防水粘结层主要粘结性能均满足理论分析结果的要求,可推荐为混凝土箱梁桥防水粘结层材料的首选.

水泥混凝土桥面铺装力学行为数值分析

为了分析桥面铺装层的力学特性及其影响因素,结合桥面铺装的结构形式建立了有限元模型,分析了不同水平制动力系数、铺装上下面层材料模量组合及铺装层厚度变化对铺装层内力学状态的影响规律.结果表明,不同的水平载荷对铺装层内的主应力影响较小,而对铺装层内的剪应力影响较大;随着水平载荷的增加,铺装层及防水粘接层内的最大剪应力呈线性增大的趋势;随着铺装层组合模量的提高,铺装层内的主应力变化较小,而层间剪应力相应减小,但变化的幅度较小;增加铺装层的厚度对主应力的影响很小,随着厚度的增加层间最大剪应力减小.研究结果可为桥面铺装材料的选择和结构设计提供理论参考.

桥面铺装环氧沥青防水粘结层性能试验与评价

为评价桥面铺装环氧沥青防水粘结层的性能,采用剪切、拉拔等试验,研究分析了环氧沥青对钢板基面和水泥板基面的粘结强度及其强度随温度和养生时间的关系;采用复合板模拟试验,分析比较了几种防水粘结层与不同基面板和沥青铺装层的剪切强度和拉拔强度。试验结果表明:环氧沥青作为桥面结构防水粘结层,其剪切、拉拔强度明显优于其他类型材料,并且对钢板基面的拉拔、剪切强度均高于水泥板基面,说明环氧沥青更适合于钢桥面铺装;在高温下,环氧沥青与其上沥青结构具有良好的粘结强度。