中小跨径桥梁沥青铺装层材料与技术研究
本文关键词：中小跨径桥梁沥青铺装层材料与技术研究
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【摘要】：目前我国普遍比较重视大跨径桥梁的桥面铺装研究,且在此方面也取得了一定成果。然而,与大跨径桥梁相比,占我国高速公路桥梁总数50%的中小跨径混凝土桥梁的桥面铺装问题却一直未得到充分重视。本文依托工程位于合福铁路铜陵长江大桥公路接线工程南岸接线LM-02标段,属于大桥引桥部分。全段采用高速公路标准建设,沿线交通量大,重载车辆多,所处地区夏季炎热多雨、冬季寒冷潮湿,对桥面铺装层性能要求高。桥面铺装质量的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性和桥梁使用的耐久性。本文采用现场调查、力学理论分析、试验研究和施工工艺研究相结合的办法,对本文依托工程桥面铺装进行了系统的研究。首先,通过对安徽省境内多条中小跨径桥梁桥面铺装病害进行调查并分析其成因。运用ANSYS有限元分析软件,建立基于依托工程实际结构的中小跨径桥梁T型梁的三维实体模型,考虑荷位、模量、厚度等因素对铺装层受力的影响,通过计算分析确定最不利荷载位置,以及不同模量、厚度组合情况下铺装层的应力变化规律,提出铺装层设计指标推荐值。其次,在材料性能方面,通过室内试验,结合设计控制指标,通过添加全效能沥青改性剂AP-8与MA103,对铺装层材料进行优化设计,提高其路用性能；同时选取6%SBS改性沥青、改性乳化沥青和WEA水性环氧沥青三种备选材料,通过室内剪切、拉拔试验进行对比分析,选择出适合本文依托工程的防水粘结层材料。最后,在施工工艺方面,结合工程实际,提出桥面防水粘结层与铺装层沥青混合料的施工工艺与质量检测验收方法。本文研究表明,采用WEA水性环氧沥青作为防水粘结层,铺装上层采用掺加0.3%AP-8的AC-13 (4cm)型级配,下层采用掺加0.3%MA103的AC-20 (6cm)型级配,可以保证本文依托工程具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及疲劳耐久性,能够有效避免桥面铺装的早期破坏问题,为今后系统研究中小跨径桥梁沥青铺装层提供了理论参考和实践支持。
【关键词】：中小跨径桥梁 桥面铺装 力学分析 防水粘结层 施工工艺
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U443.33
【目录】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 绪论11-17
- 1.1 课题的提出及研究意义11
- 1.2 国内外桥面铺装研究现状11-15
- 1.3 本文主要研究内容和技术路线15-17
- 1.3.1 依托工程概况15
- 1.3.2 主要研究内容与技术路线15-17
- 第二章 中小跨径桥梁桥面铺装常见病害分析17-21
- 2.1 概述17
- 2.2 桥面铺装病害类型17-19
- 2.3 桥面铺装病害成因分析19-20
- 2.4 本章小结20-21
- 第三章 桥面铺装力学分析21-35
- 3.1 桥面铺装计算模型21-23
- 3.1.1 基本假定21
- 3.1.2 计算模型21-22
- 3.1.3 计算参数22
- 3.1.4 荷载模型22-23
- 3.2 力学分析结果23-32
- 3.2.1 荷位对铺装层受力的影响23-27
- 3.2.2 铺装层材料模量对铺装层应力的影响27-30
- 3.2.3 铺装层厚度对铺装层应力的影响30-32
- 3.3 本章小结32-35
- 第四章 桥面铺装层沥青混合料组合设计35-49
- 4.1 原材料35-38
- 4.1.1 集料35-36
- 4.1.2 填料36
- 4.1.3 SBS改性沥青36
- 4.1.4 添加剂36-38
- 4.2 铺装层沥青混合料的材料组成设计38-41
- 4.2.1 集料级配组成设计38-40
- 4.2.2 沥青混合料最佳沥青用量40-41
- 4.3 沥青混合料的路用性能研究41-48
- 4.3.1 高温性能试验41-42
- 4.3.2 低温性能试验42-44
- 4.3.3 水稳定性能试验44-47
- 4.3.4 疲劳耐久性试验47-48
- 4.4 本章小结48-49
- 第五章 防水粘结层性能研究49-59
- 5.1 防水粘结层的基本性能要求49
- 5.2 防水粘结层材料的分类与选择49-52
- 5.2.1 防水粘结层的分类49-51
- 5.2.2 防水粘结层的选择51-52
- 5.3 防水粘结层性能研究52-57
- 5.3.1 试件成型52
- 5.3.2 防水粘结层最佳用量52-54
- 5.3.3 防水材料路用性能试验54-57
- 5.4 本章小结57-59
- 第六章 桥面铺装施工工艺研究59-71
- 6.1 施工基本要求59
- 6.2 防水粘结层施工59-61
- 6.2.1 桥面处理59-60
- 6.2.2 施工过程60-61
- 6.3 沥青铺装层施工61-64
- 6.3.1 原材料及生产配合比选用61-62
- 6.3.2 沥青混合料的拌合62
- 6.3.3 沥青混合料的运输62-63
- 6.3.4 沥青混合料的摊铺63-64
- 6.3.5 沥青混合料的碾压64
- 6.4 施工质量检测与验收标准64-68
- 6.4.1 施工质量控制及验收标准64-65
- 6.4.2 施工质量检测65-68
- 6.5 本章小结68-71
- 第七章 结论与展望71-73
- 7.1 本文主要结论71
- 7.2 需进一步深入研究的问题71-73
- 参考文献73-77
- 致谢77-79
- 攻读硕士学位期间发表论文79
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本文编号：651977
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/651977.html
