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.

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。

钢桥面沥青铺装磨耗层抗滑及耐磨耗性能分析

针对钢桥面铺装的厚度限制及密水性的要求,采用沥青混合料摩擦特性测试仪、激光扫描仪等设备对四种常用于钢桥面磨耗层的混合料进行了加速加载磨耗试验,并采用Asymptotic模型对数据进行拟合分析,从而确定了沥青混合料抗滑性能参数与磨耗次数之间的相关性。结果表明:随着磨耗次数的增加,沥青混合料的动态摩擦系数、摆值(BPN)、构造深度(MTD)及断面平均构造深度(MPD)均呈现出初期快速下降,后期逐渐减缓的趋势;Asymptotic模型可对四种混合料抗滑性能与磨耗次数之间的关系进行准确表征,相关性系数达到0.95以上;从抗滑性能来看,改性沥青SMA13与EA10表现出了明显优势,特别是EA10的动态摩擦系数及摆值(BPN)两个指标均比其他三种混合料的高。然而,EA10的构造深度(MTD)通常难以达到0.8的标准。结合工程实践经验,建议在磨耗层性能满足要求且其厚度允许的前提下,优先考虑采用改性沥青SMA13。同时,由于现行规范要求的抗滑性能检测方法之间存在一定差异,宜扩大样本来源,以更全面地阐明这些方法与路面抗滑性能之间的相关性。

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。

斜拉桥环氧沥青铺装正交异性钢桥面板构造细节冬夏季应力监测

为了获得大跨度钢结构桥梁环氧沥青铺装正交异性钢桥面板的构造细节在冬季、夏季的应力状态,基于现场实测开展了随机车流作用下构造细节(纵肋-顶板、纵肋-横隔板、弧形切口)的应力监测研究。结果表明:夏季桥面抗弯刚度降低,3个构造细节的应力监测都表明夏季应力水平显著高于冬季;对于纵肋-顶板构造细节,其局部效应大于整体效应,轮载作用附近的构造细节可以清晰分辨单轴;对于纵肋-横隔板构造细节,在轮载作用下纵肋发生翘曲变形,降低面外变形才能降低其应力幅,轮载作用下的构造细节只能分辨轴组,不能分辨单轴;对于弧形切口构造细节,其面外变形与面外弯曲应力占主导作用,轮载作用下的构造细节只能分辨轴组,不能分辨单轴。应力监测结果可为后期疲劳寿命评价及同类新建桥面的选择与管养提供参考。

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。

高黏高弹改性沥青在城市桥面黑化中的应用

混凝土铺装层桥面黑化受桥梁恒载限制,加铺层一般偏薄,易发生推移变形、脱落病害,严重影响道路的使用性能。为防止此类路面病害,保证路面使用性能及使用寿命,依托成都市双桂立交桥桥面黑化项目,对桥面黑化进行整体方案设计,并应用高黏高弹改性沥青提升加铺层的高低温稳定性能及变形恢复能力,形成整体抵抗车辆荷载产生的剪切力,防止沥青面层变形剥落,同时能降低噪声污染,有效提升桥面整体路用性能。

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。

高架快速路沥青桥面铺装结构力学分析

城市高架快速路沥青桥面铺装具有特殊的使用条件与受力变形特点,易导致剪切破坏、开裂、坑槽及修补、表面变形等病害。为了提升铺装结构安全和耐久性能,建立了高架快速路沥青桥面铺装的三维有限元模型,研究荷载、水平力、铺装层厚度与模量变化对桥面铺装力学响应的影响。研究结果表明:随荷载增大,铺装结构层内应力应变均线性增大,可能导致铺装层开裂、层底开裂、车辙等病害;水平力的增大会使铺装层剪应力大幅增大,易导致滑移和失稳性车辙;推荐桥面铺装沥青层厚度范围为6~10 cm;疲劳开裂、层间滑移是桥面铺装结构的主要病害,可采用表面拉应力和层间剪应力作为设计指标进行控制。

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。

钢桥面环氧沥青铺装施工技术研究

随着桥梁工程技术的不断进步,钢桥面环氧沥青铺装技术因其优异的物理力学性能和耐久性能,逐渐成为提升桥梁性能和行车安全的重要研究方向。首先阐述了某高架桥主桥钢制桥面的工程概况。其次,结合该工程实例对环氧沥青混凝土钢桥面的铺装流程和技术要点展开了分析,以为钢桥面环氧沥青铺装施工提供参考和借鉴。

大跨径索承桥钢桥面铺装技术应用现状分析

大跨径索承桥钢桥面铺装存在技术难点,尤其是大跨径千米级桥梁对铺装结构的性能要求更高。为了掌握不同铺装结构之间的差异,对国内外典型钢桥面铺装结构方案及其应用进行梳理论证。结合不同铺装材料性能、不同结构组成和不同施工要求,介绍了国内外主流浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土、高韧树脂混凝土和超高性能混凝土的应用效果,总结了不同铺装结构体系的使用性能特征。

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。

武汉天兴洲公铁两用长江大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装设计与施工

武汉天兴洲公铁两用长江大桥为双塔三索面三主桁公铁两用斜拉桥,对该桥公路桥主桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装的设计与施工进行研究。采用通用有限元程序ADINA建立铺装结构局部梁段模型,根据有限元分析结果并结合该桥结构与环境条件确定环氧沥青铺装层厚度为60 mm,根据材料及铺装结构性能优化环氧沥青混合料并确定铺装层结构形式。针对该桥结构与环境条件,施工中采用粘结料智能洒布、施工时温控制与施工养护等关键技术。目前,该桥已经全线贯通,运营情况良好。

混凝土桥面沥青铺装粘结层抗剪设计方法

介绍一种新的混凝土桥面沥青铺装粘结层抗剪设计方法.采用有限元法分析混凝土桥面铺装粘结层水平剪应力与法向正应力的分布关系.基于该关系图提出层间剪应力临界边界,分别从铺装结构参数、荷载方面分析影响层间剪应力临界边界的因素,给出了临界边界方程形式,并检验其合理性.提出荷载作用下满足层间不发生剪切破坏的基本条件为:层间剪切强度包络线与临界边界相离.最后给出了应用算例.

正交异性钢桥面沥青铺装受力特征的有限元分析

分析国内外钢桥沥青铺装使用状况与直道试验结果发现,疲劳开裂是正交异性钢桥面沥青铺装破坏的主要形式之一。本文应用有限元方法分析直道试验钢桥模型,针对加劲肋顶部出现纵向疲劳裂缝的实际情况,对应变及相关因素进行研究,对比计算结果与直道试验结果,验证计算的正确性,得到相关的图表公式。