大跨徑鋼箱梁橋面鋪裝SMA混合料優(yōu)化設(shè)計及性能研究.pdf

1、SMA鋪裝具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、疲勞性能以及良好的抗滑性能，上世紀末，國內(nèi)修建的很多大跨徑鋼橋如虎門大橋、海滄大橋、鵝公巖大橋等都使用了雙層SMA作為鋪裝結(jié)構(gòu)，由于鋼橋面鋪裝嚴酷的使用條件和本身復(fù)雜的受力特點，在使用過程中出現(xiàn)了很多問題，但是隨著對SMA鋪裝研究的不斷深入，其技術(shù)也逐漸趨于成熟。目前我國大跨徑橋梁建設(shè)事業(yè)正在如火如荼的進行，總結(jié)研究SMA鋪裝技術(shù)，對于后期大跨徑橋梁橋面鋪裝建設(shè)來說具有重要的理論和現(xiàn)實意義。 本文

2、總結(jié)了國內(nèi)幾座大跨徑鋼箱梁橋面SMA鋪裝材料的試驗方法、設(shè)計指標及使用材料和路用性能等各個方面的差異，同時在分析結(jié)構(gòu)組合、防水體系以及典型病害的基礎(chǔ)上，對于SMA混合料進行了優(yōu)化。為了對比瀝青材料及外摻劑對于混合料路用性能的不同影響，確定了5種不同外摻劑組合的試驗方案，并進行了相關(guān)的路用性能檢驗，結(jié)果表明使用高粘度改性瀝青同時摻加木質(zhì)素纖維、聚丙烯腈纖維以及抗車轍劑的組合方案具有最佳的高溫穩(wěn)定性，其水穩(wěn)定性滿足要求，復(fù)合梁疲勞試驗結(jié)果表

3、明此方案的疲勞壽命最長，疲勞性能最佳，綜合考慮路用性能對比結(jié)果，推薦此方案在廈門五石路天圓橋鋼橋面鋪裝工程中使用。 針對5種常用鋼橋面鋪裝混合料級配，采用高粘改性瀝青，并摻配不同的外摻劑，對比了級配差異對于路用性能的影響，結(jié)果表明SMA8級配具有良好的高溫性能，小梁疲勞試驗結(jié)果表明在SMA8級配范圍內(nèi)，級配越細其疲勞性能越好。同時還對鋼橋面鋪裝常用的高粘度改性瀝青、湖瀝青及環(huán)氧瀝青等瀝青結(jié)合料對于路用性能的影響進行了對比，結(jié)果表

4、明使用環(huán)氧瀝青具有最佳的高溫及水穩(wěn)定性，TLA湖瀝青與高粘度改性瀝青高溫性能相差不大，而從小梁疲勞試驗的分析結(jié)果來看，TLA湖瀝青其疲勞性能比高粘度改性瀝青優(yōu)異。 為了比較不同因素對于混合料路用性能的影響程度，本文運用統(tǒng)計軟件Spss13.0進行了顯著性影響分析，結(jié)果表明瀝青對于鋼橋面SMA鋪裝高溫穩(wěn)定性能影響程度大于級配對于其影響程度：瀝青對于鋪裝層混合料的疲勞性能的影響程度遠遠大于級配對疲勞性能的影響程度；對于二者對混合料水

5、穩(wěn)定性的影響，瀝青和級配的影響程度相當，其中瀝青的影響程度稍大。由方差分析的結(jié)論可知，為了提高鋼橋面SMA鋪裝層的高溫及疲勞性能，優(yōu)先考慮使用性能較好的瀝青結(jié)合料，其次為調(diào)整混合料鋪裝層的級配。 對不同的鋪裝結(jié)構(gòu)組合方案進行了復(fù)合梁疲勞試驗，結(jié)果表明上層使用環(huán)氧瀝青+SMA級配同時摻加木質(zhì)素纖維，下層使用美國環(huán)氧瀝青十美國級配的鋪裝方案疲勞效果最佳，從復(fù)合梁疲勞試驗的結(jié)果來看使用TLA湖瀝青的疲勞效果稍微好于使用高粘度改性瀝青的