Research on the Evaluation System of Epoxy Asphalt Steel Deck Pavement Distress Condition

Epoxy asphalt concrete has been one of the mainstream technology of steel deck pavement in China. But little specification about evaluation system for its distress condition has been researched and maintenance was still unsystematic. The section weight coefficient of different distress is proposed by analyzing the applicability of the “Highway Performance Assessment Standards”. Indexes mainly including SDPCI PDR and PCR are presented to evaluate its distress condition. The evaluation system and maintenance plan decision tree were recommended which can assist scientific maintenance of epoxy asphalt steel deck pavement.

热拌环氧浇注式沥青混合料性能试验研究

浇注式沥青混合料密水性、协调变形能力及耐久性优,而环氧沥青混合料的强度及高温抗重载能力极为突出,为实现两种混合料的优势集成,研发了环氧浇注式沥青混合料。对3种来源的热拌环氧沥青进行环氧树脂、热拌环氧沥青力学性能及170℃黏度试验;在热拌环氧浇注式沥青混合料配合比设计基础上,开展搅拌时长为45,135 min的混合料流动性、马歇尔、贯入度、车辙、弯曲及疲劳性能试验。结果表明,3种环氧树脂和热拌环氧沥青的力学性能基本一致,170℃黏度达1 Pa·s时间在3 h以上;混合料性能随搅拌时长增加衰减较大;环氧沥青类型对除流值和极限弯拉应变外性能指标影响不显著。搅拌45 min的XB环氧浇注式沥青混合料性能最优,流动度<5 s且可施工流动性维持时间在135 min以上,马歇尔稳定度超过48 kN,动稳定度达到18945次/mm,贯入度增量仅0.1 mm,-10℃极限弯拉应变>3000με,疲劳性能指标冲击韧性达到3517 N·mm,各项性能远超常规浇注式沥青混合料,多项指标也超过环氧沥青混合料,同时成本也较低。热拌环氧浇注式沥青混合料较好兼顾了浇注式沥青混合料和热拌环氧沥青的优点,可有效提高浇注式沥青混合料高温强度,对提高我国钢桥面铺装质量及耐久性具有重要意义。

间苯型不饱和聚酯树脂改性沥青桥面铺装研究

为提高桥面铺装层的抗裂性,同时减少坑槽等水损害病害的发生,本文开发了一种不饱和聚酯树脂(以下英文简称UP)改性沥青桥面铺装材料,并对其配比和性能进行研究。通过粘度、动态剪切流变(DSR)和拉伸试验确定最佳UP改性沥青材料配比,对改性沥青流变性能和拉伸性能进行测试,并对UP改性沥青桥面铺装材料进行路用性能对比评估。研究结果表明,UP改性沥青具有良好的高温流变性,明显优于SBS改性沥青,且UP改性沥青与环氧改性沥青相比,具有更好的柔韧性,且价格便宜,其成本仅为环氧沥青的57%。此外,经测试,UP改性沥青桥面铺装材料的抗拉性能、高温稳定性也明显优于SBS改性沥青混合料,且与环氧沥青混合料相比,具有更好的低温抗裂性与水稳定性。

基于黏度的环氧沥青ESMA施工温度研究

环氧沥青在施工过程中,黏度是不断变化的,凝胶体系在内部起到控制作用。为保障环氧沥青ESMA的性能,通过精准控制其黏度来获得最佳施工工艺。采用布氏旋转黏度计,测试环氧沥青在不同温度条件下的黏度,并总结其随时间变化的特性,得出环氧沥青混合料在不同容留温度、不同容留时间、不同压实功下的成型碾压效果,为环氧沥青混合料施工温度控制及摊铺碾压关键时机的选择提供参考。

富油型高黏高弹桥面铺装过渡层材料服役性能研究

针对混凝土桥面板铺装工程对铺装层材料的性能需求,提出富油型高黏高弹桥面铺装过渡层材料,开发出60℃黏度>70万Pa·s的过渡层材料专用高黏高弹改性沥青,研究了不同油石比、不同级配、不同厚度的过渡层材料与组合结构的服役性能规律.结果表明:富油型高黏高弹过渡层材料具备优异的高温、低温,以及水稳定性能,在组合结构的形式中与混凝土桥面板的25℃的剪切强度、拉拔强度分别达到0.98、0.71 MPa.动态荷载下,随着油石比与厚度的提高,组合结构试件的初始裂纹出现、裂缝扩展速度降低,起到阻止裂缝传递与反射的作用,在0.2应力水平下铺装层组合结构疲劳寿命可达到10万次.超薄组合铺装结构服役性能优异,可有效防止铺装层出现推移、拥包、开裂等桥面病害.

环氧沥青钢桥面铺装施工技术分析

该文以清云高速公路肇云大桥的钢桥面铺装工程为例,探究环氧沥青混凝土的铺装工艺及技术要点。正式铺装前需要做好钢桥面的喷砂除锈和清洁处理,营造良好的铺装环境。然后,洒布黏结层和喷涂环氧富锌防锈漆。拌和环氧沥青混凝土,由运输车将混合料从拌和站运送到施工现场完成摊铺后,分别进行初压、复压、终压,保证摊铺料的密实度达标。最后,根据天气情况确定养护时间,养护完毕后开放通车。

猎德大桥钢桥面铺装维修方案研究与工程实施

首先,分析了猎德大桥钢桥面铺装的病害特点。结合猎德大桥钢桥面铺装层的现状,在考虑施工时间和交通通行的情况下,开展了猎德大桥钢桥面铺装维修方案的研究。确定了保留RA05层,翻新SMA10的维修方案,同时,对猎德大桥铺装层材料进行比选,确定选用PG-100高黏改性沥青SMA10作为铺装上层,选用PG-82改性沥青作为粘结层。其次,介绍了PG-100高黏改性沥青SMA10铺装维修方案的内容和施工要点。最后,对新铺的桥面状况持续观察一年,检测结果都达到了预期目标。猎德大桥钢桥面铺装维修方案为类似工程提供了参考。

二阶热固性环氧沥青桥面铺装黏层黏结性能试验研究

该文以宜昌伍家岗长江大桥为工程依托,针对铺装结构中RA沥青混凝土与高黏高弹SMA沥青混凝土层间的二阶热固性环氧沥青材料的不同洒布量、不同第一阶段固化时间、不同养护时间、不同服役温度下的界面抗剪与拉拔强度以及洒布量对耐剪切疲劳性能的影响开展研究。研究结果表明:随着二阶热固性环氧沥青洒布量的增加,黏结与抗剪强度提高,结构耐剪切疲劳性能增强,施工环境温度为25~35℃时,二阶热固性环氧沥青黏结层与高黏高弹SMA的施工间隔建议44~52 h,施工完成后封闭养护时间应大于7 d,二阶热固性环氧沥青黏层可实现组合铺装结构的25℃抗剪强度≥3.8 MPa,拉拔强度≥1.7 MPa,60℃抗剪强度≥1.7 MPa,拉拔强度≥0.9 MPa,研究结果对二阶热固性环氧沥青材料在桥面铺装工程中的应用具有指导意义。

双层异质环氧沥青复合型桥面铺装SEC-DECK

SEC-DECK为东南大学提出的双层异质复合铺装结构,其铺装上层为沥青玛蹄脂碎石混合料,铺装下层为环氧沥青混合料,在国内二十多个钢桥中得到成功应用。系统介绍SEC-DECK的铺装结构组成、性能、设计建造关键技术及其在国内的应用状况,供国内同行桥面铺装设计参考。

大型天桥排水低吸热沥青桥面铺装设计研究

基于施工机械小型化、新型沥青材料的发展,施工工艺得到充分改善,沥青混合料施工性能大幅改善,为天桥沥青桥面铺装的发展打下基础。依托某空中连廊工程,充分考虑现有沥青施工工艺的基础上,结合遮热材料、OGFC排水沥青、温拌剂技术等,设计了具有降温、排水、景观美化等特殊功能的沥青桥面铺装。该桥面铺装充分考虑防、排水设计,可保护铺装下方桥梁钢结构。经过工程验证施工可行,耐久性较好,用户体验感得到大幅提升,具有雨天不积水、夏季明显降温的功能。

钢桥面铺装中环保型树脂沥青组合体系的应用

钢桥面铺装施工是钢箱梁桥施工的重难点。为探索高效适用的钢桥面铺装施工工艺,本文以某跨江公路大桥为例,提出环保型树脂沥青组合铺装方案,并对环氧黏结碎石层、树脂沥青混凝土层、SMA-13高黏改性沥青混凝土层施工控制要点进行分析探讨。结果表明,环氧黏结碎石层的设置可有效解决钢桥面板防腐并增强铺装层黏结;树脂沥青混凝土层则能保护环氧黏结胶料免受上层混凝土高温及荷载损伤;SMA-13高黏改性沥青混凝土层可为桥面提供较好的行车环境。

热固性聚氨酯改性沥青桥面铺装材料制备及性能研究

为研究热固性聚氨酯改性沥青(TPUA)桥面铺装材料的制备及性能变化规律,基于响应曲面法,以桥面铺装性能最优为目标,并结合层次分析法对TPUA混合料的制备工艺进行优化;对比SBS沥青和环氧沥青混合料,对不同改性剂掺量下的TPUA混合料进行综合性能分析。研究结果表明:在恒温养护条件下,TPUA混合料强度随时间的变化过程满足指数增长关系,且温度对于TPUA混合料的强度形成具有促进作用;在PU改性剂掺量超过30%后,TPUA混合料具有比传统SBS沥青混合料更加优异的力学性能、水稳定性和高温抗变形性能;此外,在室温下,TPUA混合料具有比环氧沥青和SBS沥青混合料更优异的抗断裂性能;TPUA混合料的低温最大弯拉应变能够达到8000με,且低温断裂能为对比组混合料的3倍以上,具有优异的低温柔韧性。

钢桥面改性沥青SMA10抗滑性能及衰变规律研究

为研究钢桥面改性沥青SMA10铺装抗滑性能及衰变规律,选用集料/沥青混合料摩擦特性测试仪,对不同温度条件与荷载水平条件下的试件进行加速加载磨耗试验,采集试验过程中的动态摩擦系数D_μ,同时采用摆式摩擦仪、铺砂法及激光扫描仪对加速磨耗试件的摆值BPN、构造深度MTD及断面平均构造深度MPD进行周期性采集,获取多因素条件下SMA10抗滑性能指标变化数据,并基于Asymptotic模型,采用归一法及导数极值法进行数据处理,建立抗滑性能评价指标与磨耗次数之间的相关性。结果表明:1)随着磨耗次数的增加,SMA10的抗滑性能衰减速率呈“先快后慢”规律,且各项指标均具有良好的一致性,相关性系数达到0.95以上;2)不同磨耗阶段,抗滑性能指标及衰变速率存在较大差异,相对于温度条件,荷载水平对加速抗滑性能影响更大。

环氧树脂在公路工程中的应用研究综述

环氧树脂(epoxy resin,EP)具有高强、耐磨、耐热、耐腐蚀且与多种基材粘结性优异的特点,广泛应用于公路工程领域。目前,环氧材料多用于桥面铺装体系铺装层及粘结层、彩色路面及沥青路面粘层、公路预防性养护中的微表处及雾封层、公路矫正性养护中的坑槽及裂缝修补等。基于此,本文从桥面铺装、微表处、雾封层、抗滑表层以及路面修补等几个方面综述环氧树脂材料在公路工程应用中的研究成果及存在问题,并对其未来发展方向进行展望。

重庆某大跨径悬索桥钢桥面铺装翻修设计

为指导重庆某大跨径悬索桥钢桥面铺装翻修,基于实桥调研和现场检测结果,对钢桥面铺装翻修方案进行了比选和优化设计。结果表明:1)在进行钢桥面铺装翻修设计时,需考虑翻修方案厚度变化对桥梁恒载的影响,采用新型钢桥面铺装方案后,需加强细部结构优化设计;2)机械铣刨过程中,需加强保留铺装层的保护,避免损坏钢桥面顶板;3)为避免纵向冷施工缝对桥面铺装质量的影响,采用单幅封闭与单幅双向通行的交通组织方案。相对传统双层温拌EA方案,热拌EA+SMA方案综合性能更优、施工工期更短、后期养护更便捷,更适用于大跨径悬索桥钢桥面铺装翻修。

接枝型改性沥青在杭州湾跨海大桥的应用研究

利用接枝反应剂(TW-1)与高温分散偶联剂(TW-2)按一定比例混合为改性接枝剂(LTTW-1),以此制备接枝型改性沥青,其对石料的粘接性明显优于常规改性沥青。对于LTTW-1在改性沥青中的反应机理进行分析,同时对接枝型改性沥青的运动黏度、低温抗裂性与老化性能进行测试。结果表明:经LTTW-1接枝改性后,接枝剂的网状空间结构大大提升了沥青内聚力,其60℃的动力黏度、流变学的内聚力相应提高,所制备的沥青混合料运动黏度、低温抗裂性与抗老化性能与SBS改性沥青混合料相比均有大幅提高,用于杭州湾跨海大桥作为桥面铺装材料,大幅提高了桥面铺装的耐久性。

桥面铺装玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能研究

通过将不同掺量的玄武岩纤维和橡胶颗粒进行单掺、复掺制备AC-20级配桥面铺装沥青混合料,采用高温车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,对玄武岩纤维橡胶复合改性沥青混合料的路用性能展开综合考察,研究结果表明:玄武岩纤维能够明显改善沥青混合料的高温抗车辙变形性,而橡胶能够有效增强沥青混合料的低温抗裂性与水稳定性;将玄武岩纤维和橡胶进行复掺可综合提升沥青混合料的路用性能,推荐采用掺量为4%的玄武岩纤维和3%的橡胶颗粒复合改性,有利于提升桥面铺装沥青混合料的服役质量及使用性能。

高温重载条件下钢桥面浇注式沥青铺装结构优化设计研究

针对武汉青山长江公路大桥钢桥面铺装高温天气和重载交通条件,经综合评分法比选初步推荐采用浇注式沥青混合料GA10+高弹改性沥青混合料SMA方案。对(25~50)mm厚GA10+(20~40)mm厚SMA的组合方案建立考虑材料黏弹性的实桥节段梁有限元模型,进行最不利工况力学响应状态分析,同时制作不同厚度组合的试件进行60℃、70℃的组合结构车辙动稳定度试验。结果表明:磨耗层SMA厚度对层间剪应力影响较大,单层铺装厚度均不高于40 mm时,车辙深度有良好的鲁棒性;综合有限元计算分析结论及车辙试验验证结果,考虑GA10最大公称粒径,提出了30 mm厚浇注式沥青混合料GA10保护层+40 mm厚高弹改性沥青混合料SMA13磨耗层作为铺装实施方案,对比35 mm厚浇注式沥青混合料GA10+35 mm厚高弹改性沥青混合料SMA10铺装,其整体抗重载能力提高了10%,累计车辙深度未超过2 mm。通车1年后全桥钢桥面铺装技术状况仍保持极高的水平。

环氧沥青混合料在钢桥面铺装中的应用研究

选用美国ChemCo System公司生产的环氧沥青,通过室内试验及工程应用对3种常用级配(AC-10、Am、Ja级配)环氧沥青混合料的级配、油石比进行了设计,对环氧沥青混合料的路用性能、铺装施工工艺质量控制进行了研究。研究表明:美国Am级配的高温稳定性及水稳定性能最为优异,中国AC-10级配在低温抗裂性能方面最为优异,日本Ja级配的水稳定性与抗疲劳性能最为优异;实际工程应用中,环氧沥青混合料钢桥面铺装路面平整度高,无裂纹、轮迹等病害,应用效果优异,具备推广价值。

温拌型环氧沥青钢桥面铺装施工技术研究

温拌环氧沥青因其强度高、温度稳定性好、耐久性能优越等特点被广泛应用于公路工程中,本文以钢箱梁桥桥面铺装施工为背景,主要对温拌环氧沥青钢桥面施工技术进行研究,着重围绕温拌型环氧沥青材料特性、施工方法、施工质量控制,以及产生的经济和环境效益进行论述。通过现场与试验相结合的方法,对温拌型环氧沥青桥面铺装施工技术进行了多次试验、论证,总结、掌握了一套“温拌型环氧沥青桥钢面铺装关键技术”,进一步规范、完善了环氧沥青桥面铺装的施工工艺,并给类似工程提供借鉴参考。