沥青混凝土桥面铺装层损坏原因和防治措施

近年来我国公路桥梁建设迅猛发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装层的设计与施工仍沿用传统的习惯做法．在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般很少有专门的设计。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装层破损问题也愈加普遍。这不仅影响了桥面的美观,妨碍了正常交通,更易造成交通事故,桥面铺装层的损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。本文分析了沥青混凝土桥面铺装层的破坏形式和原因,提出对桥面铺装层破损的防治措施,供大家参考。     

简支梁桥梁端处桥面连续铺装层结构计算分析

根据结构弹性理论,对简支梁桥梁端处桥面铺装层在汽车荷载和温度作用下的变形和应力进行了分析,给出了相应的计算公式,为简支梁桥梁端铺装层补强设计与施工提供了理论依据.     

寒冷地区桥面铺装层层间工作状态

为了研究寒冷地区桥面铺装结构在交通荷载和温度应力耦合作用下复杂的层间受力状态,探究层间受力与各因素的响应关系,定量计算不同工况对层间力学响应的影响权重,最终得到基于实际工况下桥面铺装层层间工作状态,达到指导桥面铺装层间的设计、施工及检测目的。以北方寒冷地区的典型桥面铺装结构建立力学分析模型,引入针对沥青混凝土桥面铺装力学分析的有限元软件BISAR3.0程序,计算分析桥面铺装层层间剪应力分布特征。选取桥面铺装层在实际工作中层间剪应力影响因素中的桥面铺装层厚度、模量、桥梁纵坡、桥梁圆曲线半径、气温、超载6个主要实际工况,以最不利荷载位置为计算点位,分析了不同工况下铺装层层间力学行为。采用主客观赋权法相结合的层次-变异系数法综合评价不同工况条件对桥面铺装层层间剪应力的影响程度,引入桥面层间组合工况评价指数I,建立基于实际工作环境下桥面铺装层层间组合工况分级标准,评价其层间工作状态。研究结果表明:桥面铺装层和桥面板层间承受很大应力,桥面铺装层层间最不利荷载位置位于力学计算模型(1.0δ,1.5δ,0.11m)处(δ为轮胎当量半径);6种实际工况对层间影响程度差异明显,温度对层间剪应力影响所占比例最大,约为36.56%,铺装层模量的影响最小,仅为5.53%;组合工况分级共分3个等级,将评价指数I在0~50划分为1级,代表层间组合工况较差,层间剪应力代表值为0.26 MPa;3级时评价指数I为80~100,代表层间组合工况良好。     

桥面排水及铺设防水层施工工艺探讨

近年来我国公路桥梁建设发展迅速,桥梁投资在公路建设中所占的比例也力大。桥梁建设中对桥梁结构的设计和施工都重视,但对桥面排水和防水的研究却没有引起足够的重视,由此引起许多影响了行车使用性能,缩短了桥梁的使用寿命本文结合国内外桥面铺装出现的铺装层出现早期损坏现象病害现象,对桥面铺装层损坏机理进行了深入分析,通过试验进行了桥面排水和防水的技术探讨。     

基于桥面不平度的车辆动载对铺装层应力的影响研究

为了研究混凝土桥梁在车辆随机动载作用下,桥面不平整度对铺装层控制应力响应的影响规律,采用具有典型性的双自由度1/4车辆模型,考虑车轮的随机动载作用,建立车—桥—铺装层耦合振动的实体模型,研究了铺装层不平整度以及车速变化时,铺装层控制应力的变化规律。结果表明：铺装层的应力极值响应相比于跨中节点的应力时程响应,不仅可以反映车辆荷载的随机性,还能够抓住结构最不利响应;同一不平整度下,铺装层内各项控制应力的极值响应曲线峰值的放大系数非常接近;当桥面平顺性一般及较差时,铺装层各项控制应力的极值相比于桥面绝对平顺时增大了1倍多。通过对桥面铺装平整度进行测量和评估,可一定程度上把握铺装各项控制应力的变化情况,可较为直观和方便的实现对铺装层的检测评估。     

考虑桥面不平整度的铺装层动力响应研究

为了研究混凝土桥梁在车辆随机动载作用下,桥面不平整度对铺装层控制应力响应的影响规律,采用具有典型性的双自由度1/4车辆模型,考虑车轮的随机动载作用,建立车-桥-铺装层耦合振动的实体模型,研究了铺装层不平整度以及车速变化时,铺装层控制应力的变化规律.结果表明:铺装层的应力极值响应相比于跨中节点的应力时程响应,不仅可以反映车辆荷载的随机性,还能够抓住结构最不利响应;同一不平整度下,铺装层内各项控制应力的极值响应曲线峰值的放大系数非常接近;当桥面平顺性一般或较差时,铺装层各项控制应力的极值相比于桥面绝对平顺时增大了1倍多.通过对桥面铺装平整度进行测量和评估,一定程度上可把握铺装各项控制应力的变化情况,能较为直观、方便地实现对铺装层的检测评估.     

混凝土桥面复合式铺装层受力分析和设计

选取典型的T梁和箱梁桥型,将桥梁体、水泥混凝土铺装层、防水层、沥青混凝土铺装层视作一个整体,研究了复合式桥面铺装在承受汽超-20偏载作用下的结构响应.采用有限元方法进行三维空间实体建模,分析了铺装层受力最不利位置、铺装层拉应力、层间剪应力和层间法向拉应力.结果表明：桥梁体、水泥混凝土铺装层、防水层和沥青混凝土铺装层相互作用,在桥梁结构特殊部位产生铺装层最大拉应力,在轮载作用域产生最大层间应力;铺装层厚度对荷载应力大小有重要影响.提出了复合式铺装的设计指标,建议沥青混凝土铺装层和水泥混凝土铺装层厚度的设计采用复合式结构.     

温度荷载作用下连续箱梁桥桥面铺装的应力分析

针对连续梁桥的混凝土桥面铺装层,建立了三维有限元计算模型,对温度荷载作用下桥面铺装层进行了应力计算和分析.分析结果表明,在温度荷载作用下,随着降温幅度的增加,混凝土铺装层内各应力最大值均呈单调上升趋势,各应力最大值增幅均较大.相关结论可为混凝土桥面铺装的设计和施工提供参考.     

对沥青混凝土桥面的病害分析及设计方法的研究

近年来我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装问题普遍。这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。本文从分析病理形成的原因着手分析,并提出了桥面铺装的设计方法。     

桥面铺装层的施工技术应用分析

文章首先桥梁铺装层的现状,分析了桥面铺装层常见病害及产生的原因,最后分析了桥面铺装施工过程质量控制。     

浅析公路桥面铺装层质量病害成因及防治措施

许多桥梁的沥青混凝土铺装层不同程度地出现车辙、推移、开裂、坑槽、脱离等早期破坏现象,直接影响车辆的正常运行和桥梁外观,导致桥面维修期大大提前。公路桥面水泥砼铺装层施工,是桥梁水泥砼铺装的最后关键工序,铺装层的质量优劣直接关系到其上沥青砼铺装层的质量优劣和桥梁的使用性能。     

高速公路桥梁桥面铺装层综合养护浅析

高速公路桥梁的养护维修,对保证车辆快速安全行驶具有重要意义。文章结合高速公路桥梁施工养护实践,总结介绍了水泥混凝土桥面铺装层病害种类,分析产生病害的原因并提出了桥面铺装层综合养护措施。     

浅谈沥青混凝土桥面铺装病害原因

桥面铺装的主要作用是分散车轮荷载、保护桥面板及主梁、防止混凝土及钢筋的腐蚀、提高行车的舒适度。长期以来桥面铺装一直因为是桥梁的附属工程而得不到人们的重视,但是随着一些桥梁特别是大型桥梁桥面铺装的损坏,桥面铺装的质量问题越来越多地受到广大工程界的关注。桥面铺装的破坏将影响桥梁的使用功能、降低桥梁的使用寿命、影响桥梁的美观、以至改变桥梁的受力状态。桥面铺装的损坏已成为影响高速公路使用功能及诱发交通事故的一大病害。本文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的病害及其原因进行了分析与研究,在总结当前国内桥面铺装结构分析主要方法的基础上,通过理论分析,从设计和施工的角度进行了归纳和总结。     

既有桥梁的桥面铺装层维护整治设计

针对既有桥梁的桥面铺装层普遍存在的典型病害问题,通过重庆市区内两座实际桥梁的提档升级维护整治设计及其病害的主要原因分析。结果表明:采用超快硬性的改进型环氧粘结层及环氧碎石混凝土进行修复,可尽快恢复路面交通;在既有混凝土桥面加铺5mm厚黑色环氧防滑薄层不影响桥梁结构安全;只有不断创新铺装施工工艺,采用新材料、新技术、新工艺,从设计、施工、养护等方面采取综合措施,才能更好地消除桥面铺装的病害,保证桥面铺装的质量。     

桥面铺装常见病害及施工预防

目前,在公路桥梁中,桥面铺装多采用水泥混凝土和沥青混凝土双结构层铺装,由于桥面铺装施工工艺上存在不足,使得桥面铺装在施工过程中常出现一些病害问题。根据调查资料表明,桥梁存在严重影响行车安全的质量问题,其中有80%是因为桥面铺装损坏所引起的,本文就桥面铺装中普遍存在的问题进行分析,针对桥面铺装施工工艺,重点对桥面铺装的施工预防措施进行了阐述。     

浅谈水泥混凝土桥面铺装施工控制要点

文章针对水泥混凝土桥面铺装层的损坏现象,首先从理论上阐述了桥面铺装施工过程中各个环节的控制要点,而后根据自己的桥梁施工经验,结合水泥混凝土桥面铺装中遇到过的一些施工问题,提出了一些个人心得。     

桥面铺装层力学响应的有限元分析

应用有限元软件ABAQUS,建立桥面铺装动力分析三维有限元模型,分析上下层铺装厚度、层间接触状态、水平力、铺装材料等因素对桥面铺装层受力控制指标的影响规律。结果表明:面层最大拉应力峰值随铺装上层厚度的增大而不断增大;与完全连续的层间接触状态相比,不完全连续状态下的铺装层力学控制指标均有不同幅度的增长,其中铺装表面拉应力峰值增幅最大;水平力对铺装表面拉应力和表面弯沉影响很小,而铺装层间剪应力随水平力的增大而不断增大;不同的铺装材料对铺装层力学控制指标具有较大的影响,提高铺装材料的强度可有效降低铺装层的力学响应量。     

基于层间接触的空心板梁及桥面铺装在双轴移动荷载下的力学响应分析

目的研究考虑铺装层间接触的桥面铺装及空心板梁在双轴移动荷载下的受力状态,以解决混凝土桥梁在桥面铺装设计时对铺装层之间的关系状态考虑不全面的问题.方法采用ABAQUS有限元软件建立含有沥青铺装层、粘结层、混凝土调平层、空心板及铰缝的数值模型,利用子程序模拟行车移动载荷,设置库仑接触摩擦建立层间接触,考虑不同荷位、层间摩擦系数对空心板梁及桥面铺装的影响.结果铺装层间最大水平接触力出现在梁端区域;铰缝与空心板的挠度相差10%,应力在轮载附近处变化较大;沥青铺装与粘结层间接触摩擦应力为0.209 3 MPa,大于混凝土铺装与粘结层间接触摩擦应力0.156 MPa;连续模型与接触模型的应力最大差值达4.5倍.结论不同结构层间界面薄弱,易发生剪切破坏;为防止板与铰缝间发生剪切破坏,可加强轮载附近处板与铰缝的连接;采用不同措施处理各层之间的粘结,可使经济效益最大化;将铺装层视为连续体考虑不周,层间接触假定更符合实际情况.     

埋管水热式融雪系统对桥面铺装结构的影响

为研究车辆荷载对埋入水热管桥面铺装层的影响,结合依托工程,采用有限元程序,建立了数值计算模型,研究了不同埋管间距、埋深、超载等因素对桥面铺装层结构的力学影响。研究结果表明:埋管间距与埋深对桥面铺装沥青层的影响较小;影响管网应力的首要因素为管网埋深,在满足热力学要求的前提下,可适当加大管网埋深,增大管网间距;超载条件下,轴载从100kN增加到200kN,在埋深较浅和埋管间距较小的情况下,管网可以承受桥面超载引起的等效应力的影响;综合考虑导热融雪效果、管网受力、施工、经济等多方面因素,推荐管网埋深2cm,管网间距15cm。从铺装层结构受力角度提出埋管式桥面融雪系统管网布设方案。     

桥面铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响

目的研究沥青混凝土桥面铺装对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响,提出合理的铺装层厚度与弹性模量.方法建立正交异性钢桥的有限元模型,并与试验结果进行对比,验证正交异性钢桥有限元模型及其边界条件的有效性;选取易产生疲劳裂缝4个典型位置的构造细节进行有限元分析,从而找到桥面铺装层厚度、弹性模量等铺装层参数对正交异性钢桥面板疲劳细节处应力幅的影响趋势;验算疲劳细节应力幅值是否小于《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中疲劳S-N曲线中相应疲劳细节的200万次循环疲劳强度35 MPa.结果当铺装层厚度自60 mm增加到100 mm时,疲劳细节的等效应力幅值逐渐下降,且呈线性递减趋势;铺装层厚度为70 mm时,其弹性模量应不小于5 000 MPa为宜;当其模量自1 000 MPa增加到10 000 MPa时,不同疲劳细节的等效应力幅值呈非线性下降趋势.当其模量增加到8 000 MPa时,疲劳细节的等效疲劳应力幅趋于稳定;铺装层材料的模量为3 000 MPa时,其铺装层厚度应不小于80 mm为宜.结论 4种疲劳细节中,与钢桥面板接触的疲劳细节其疲劳性能受铺装层厚度、铺装层模量影响比其他疲劳细节大.桥面铺装层能有效地降低疲劳细节的等效疲劳应力幅,改善正交异性钢桥面板的疲劳性能.