Research on the Anticorrosion Coating Under the Paved Layer for Highway Steel Box Bridge Deck

The corrosion of the anticorrosion coating and the defects of the asphalt concrete paved layer have been investigated on long-span steel box bridge decks. The anticorrosion coating lies in the midclle of two entirely different materials： a highway steel box bridge deck and a paved layer, which is used as anticorrosion and waterproof coating for the steel bridge deck. For our study, electrochemical corrosion and pull strength experiments have been selected for the investigation of the corrosion properties of inorganic zinc rich coating, epoxy zinc rich coating and arc sprayed zinc coating. The adhesive strength between the coatings and the panel, and the effect of the coating corrosion on the shear properties of the paved layers including cast asphalt, thermal asphalt mortar, epoxy asphalt and modified asphalt con- crete have been investigated. The results show that the adhesive strength between the coatings and the bridge panel is controlled by the method of pre-processing rust removal. Coating by sandblasting has stronger adhesive strength than coating by shot peening. The results also reveal that shear strength of the paved layer is affected by the corrosion product of zinc coating. The arc sprayed zinc coating has stronger shear strength than zinc rich coatings.

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。

钢-混组合梁桥荷载横向分布系数的影响参数分析

荷载横向分布系数的准确性直接关系到多主梁钢-混组合梁桥设计的技术经济性。文章利用有限元软件计算了钢-混凝土组合梁桥的应变及挠度,通过分析组合梁抗弯刚度,分析了荷载横向分布系数的主要影响参数,获取了护栏、曲率、横梁、横坡和桥面连续层等对组合梁荷载横向分布系数的影响规律。结果表明:护栏和桥面连续层对组合梁的荷载横向分布系数影响较大,尤其是边梁,荷载横向分布系数变化可约达20%,当计入护栏影响时,桥面连续层对边梁应变分布的影响减小,而对内梁应变分布的影响增大;当曲率<1/20、横坡<4%、无横梁时,3类参数对组合梁的荷载横向分布系数影响较小。设计时保守考虑,通常忽略护栏和桥面连续层对组合梁刚度和荷载横向分布系数的影响,针对文章所提参数的影响范围,在组合梁设计时可予以参考。

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℃)。

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.

水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构设计方法研究

对常见防水层材料和层间结合料进行直剪试验 ,采用有限元法对水泥混凝土桥面层间剪应力进行了力学计算和分析 。

桥面防水材料路用性能

通过分析混凝土桥梁桥面铺装对防水材料的性能要求 ,提出了评价防水材料路用性能的两项关键指标 ,即粘结性能和抗剪性能。利用自制的拔拉试验仪和 LLM测试系统 ,对防水材料、环境温度和混凝土表面状况等因素对这两项性能的影响规律进行了分析 ,为防水材料设计和施工提供了科学依据。

水泥混凝土桥面沥青铺装层厚度的研究

通过对常见防水层材料和层间结合料进行直剪试验 ,采用弹性层状体系理论 ,对水泥混凝土桥桥面层间剪应力进行了力学计算与分析 ,并结合防水层、平整度、施工工艺和车辙指标的要求 ,提出了桥面沥青铺装厚度的计算方法 ,在此研究基础上 。

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.

混凝土桥面铺装黏结防水层材料关键性能研究

对3种黏结防水层材料(热喷SBS改性沥青、水泥基防水涂料,AWP-2000桥面黏结防水层涂料)的抗剪性能和黏结性能进行了室内测试分析和评价.结果表明,热喷SBS改性沥青和AWP-2000桥面黏结防水层涂料的性能良好,尤其是后者的抗剪性能更为突出,而水泥基防水涂料则相对逊色.然后对AWP-2000桥面黏结防水层涂料的现场抗剪强度和拉拔强度进行了测试,并与已有的SBS改性乳化沥青+小碎石黏结防水层进行了对比,结果表明,两者均能满足JC/T 975—2005《道桥用防水涂料》规范要求,但AWP-2000桥面黏结防水层涂料性能更优一些.

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。

设防水层的混凝土桥桥面铺装结构剪应力计算与分析

应用有限元法 ,对设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青铺装结构进行剪应力计算 ,分析了防水层的厚度、模量、泊松比、沥青混凝土铺装层厚度和模量等参数对结构层剪应力的影响 ,认为层间最大剪应力主要取决于面层厚度和防水层模量 ,相同的防水层模量通过增加面层厚度是降低层间剪应力的最有效手段。在计算与分析的基础上 。

桥面防水层90°剥离仪的开发及实验

介绍了桥面防水层专用90°剥离仪的结构、功能、操作步骤和数据处理方法,对仪器设计和使用过程中可能存在的误差进行分析,并根据室内试验,研究了剥离速度、环境温度、熔化的热沥青温度、底涂用量等因素对层间粘结状况的影响规律,确定了剥离试验的标准条件为环境温度20℃,剥离速度v=100mm·min-1,剥离强度指标>1.5N·mm-1。