大跨径钢桥桥面铺装关键技术研究.ppt 广东省公路学会

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1、大跨径钢桥桥面铺装关键技术研究二零一二年六月汇报人：吴传海完成单位：广东省交通集团有限公司广东省路桥建设发展有限公司广东省长大公路工程有限公司华南理工大学广东华路交通科技有限公司主要内容1立项背景与总体思路一钢桥面铺装材料试验研究三5主要研究成果及展望四钢桥面铺装结构分析与设计二立项背景与总体思路立项背景及意义1面临的技术难题2国内外研究现状3课题研究总体思路4立项背景与总体思路一.立项背景与总体思路立项背景及意义1自上世纪90年代末以来，由于新材料和新结构的广泛应用，我国开始大规模的悬索桥、斜拉桥等大跨径钢桥建设，固定资产投入超过8000亿元人民币，为国家的经济建设发挥了巨大作用。十二

2、五规划中，我省还面临着多座大跨径钢桥建设重任，其中包括虎门二桥、港珠澳大桥、中深通道、琼州海峡大桥等多座跨海公路特大桥梁的建设，投资规模超过3000亿元人民币。2面临的技术难题一.立项背景与总体思路钢桥面铺装的早期损坏是我们面临的一个非常严峻的技术难题，其严重制约了这些规模巨大的固定资产效益的发挥，也已成为了公路建设中的一个社会关注焦点（如武汉某长江大桥）！2面临的技术难题一.立项背景与总体思路由于桥面铺装直接铺筑在刚度相对较低的钢桥面板上，桥面铺装对气候条件、交通荷载特点、桥面板结构刚度等因素非常敏感，其受力、变形及运营环境远较公路路面或机场道面复杂，因而对其强度、柔韧性、高温稳定性及

3、疲劳耐久性等均有更高的要求。3国内外研究现状大跨径桥梁桥面铺装受力主要是分析轮载作用下铺装结构的局部问题，如果在整桥模型中来分析桥面板的局部变形，需要划分单元网格较小，对计算机性能要求较高，而且计算效率低。国内外一般采用独立梁段法不能反映大跨径桥梁整体影响，而且缺少实桥检测校核。一.立项背景与总体思路3国内外研究现状一.立项背景与总体思路目前国内外常用环氧沥青包括温拌环氧沥青和热拌环氧沥青，以东南大学为主的研究机构在我国长三角等地区主要推荐选用了温拌环氧沥青（如ChemCo环氧沥青），温拌环氧沥青模量相对较低，容易产生鼓包开裂病害，而且施工控制难度大，养生时间较长，难以用于维修工程；原有

4、热拌环氧沥青存在变形能力相对较低的问题。3国内外研究现状一.立项背景与总体思路国内外环氧沥青混合料一般采用玄武岩，因集料资源和运输等问题造成环氧沥青混合料集料成本非常高。3国内外研究现状一.立项背景与总体思路国内外ChemCo环氧沥青铺装施工中粘结层洒布、TAF环氧沥青铺装施工中环氧树脂注入、压路机的实时清理均为人工操作，施工效率低、质量不稳定、不利于安全。4课题研究总体思路主要针对高温气候环境、重载交通、薄桥面板特点，从调研总结、桥面铺装力学分析、铺装材料设计、施工技术控制等方面进行系统研究。项目研究中尤其加强了钢桥面板、铺装层结构一体化设计研究，加强了铺装结构设计、铺装材料设计、施工

5、技术的一体化系统研究，从整体和系统的原则出发解决钢桥面铺装问题。一.立项背景与总体思路钢桥面铺装结构分析与设计二.钢桥面铺装结构分析与设计钢桥面铺装结构试验与分析1钢桥面铺装结构优化分析与设计2虎门大桥钢桥面铺装维修方案4湛江海湾大桥钢桥面铺装设计方案31钢桥面铺装结构试验与分析二.钢桥面铺装结构分析与设计目的：对汕头礐石大桥的正交异性钢桥面铺装进行了实桥力学试验检测研究，一方面为桥面铺装材料设计提供直接可靠的力学性能指标要求，另一方面对桥面铺装力学计算模型进行校核，提高理论分析的精确度。内容：首先对桥面板下表面的横、轴两个方向静态、动态应变，以及桥面板局部振动频率进行试验检测。然后对桥

6、面铺装层上表面横、轴两个方向静态、动态应变进行检测，通过此项检测分析桥面铺装层表面受力状态，为桥面铺装材料设计提供可靠的数据。桥面铺装表面、桥面板下表面的应变布置图分别见图1、图2。1二.钢桥面铺装结构分析与设计钢桥面铺装结构试验与分析图1桥面板下表面应变及振动检测位置布置图图2桥面铺装表面应变检测位置布置图1二.钢桥面铺装结构分析与设计钢桥面铺装结构试验与分析图3实际桥面铺装表面应变检测位置布置照片图4桥面铺装表面进行切槽处理照片1二.钢桥面铺装结构分析与设计钢桥面铺装结构试验与分析图5应变粘贴布置照片图6试验加载照片1二.钢桥面铺装结构分析与设计钢桥面铺装结构试验与分析图7桥面板下表

7、面检测点布置照片图8桥面板下表面检测照片1根据桥面铺装检测数据及数值模拟分析表明,沥青混凝土桥面铺装在静载或重复荷载作用下表现出显著的粘弹性；1改性沥青SMA桥面铺装应变检测与数值模拟分析比较分析表明，基本可以按照铺装材料的均质弹性假设进行静力计算，模拟行驶车辆轮载作用下桥面铺装的瞬间动态受力状态，可以满足工程设计需要。3检测分析表明，桥面铺装结构在轮载作用下的变形状态，受到轮载水平、车速、初始应变水平、桥面坡度、桥面温度等因素影响