水泥混凝土桥面超薄层沥青铺装关键技术研究

摘要

我国目前水泥混凝土桥面沥青铺装层多采用双层铺装，总厚度在80mm～100mm，规范建议采用单层铺装时不宜小于50mm。单层铺装且厚度小于40mm的薄层沥青铺装，特别是25mm左右的超薄层铺装在我国还处于试验阶段。桥面铺装层作为一个功能层，主要的作用是为行车提供一个平整且抗滑性能良好的表面，同时能够保护桥梁主体结构并均匀分散和传递荷载。因此，在满足桥面铺装功能的前提下尽量减小沥青层的铺装厚度是合理的。本文采用理论分析与试验研究相结合的方法，对超薄层沥青铺装技术中的一些关键问题进行了讨论，主要研究内容及结论概括如下：
　　 ①分析了水泥混凝土桥面沥青铺装层的损坏类型和超薄层铺装损坏的主要原因。结合调查结果可将沥青铺装层损坏分为四类：裂缝类、变形类、松散类和表面缺陷类。造成超薄层沥青铺装层损坏的原因很多，但主要归结于沥青混合料压实不足，防水粘结层性能不足和外界因素的影响。
　　 ②采用简化模型，用BISAR3.0对超薄层沥青铺装的受力特点进行了研究。研究结果表明：沥青铺装层不是越厚越好，超薄层铺装不易产生剪切变形导致车辙，层间滑移导致应力应变急增大的风险比双层铺装低。另外，层间接触状态和超载对超薄层铺装的剪应力影响非常大。
　　 ③针对超薄工况下热拌沥青混合料降温过快、不易压实的特点，引入了温拌沥青混合料。主要讨论了3种有机降粘型温拌剂和基于表面活性技术的温拌剂对沥青结合料性能的影响，对沥青混合料压实性能的影响和对沥青混合料路用性能的影响。结果表明：温拌剂对沥青结合料的影响与温拌剂类型和掺量、沥青类型有关。温拌剂的加入可以使沥青混合料在降低压实温度的同时，达到甚至超过热拌沥青混合料的压实度。温拌沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳性能可以到达或超过规范的要求，同样适用于桥面铺装。
　　 ④研究了国内外关于层间粘结强度的测试方法，分析了不同方法之间的差异和优缺点。并采用层间平行直剪试验讨论了水泥混凝土面板处理方式、温度、湿度、防水粘结层种类及用量、沥青混合料级配类型对层间抗剪强度的影响。分析表明：防水粘结层体系是由水泥混凝土面板、防水粘结层材料及沥青混凝土面层共同组成的，任何一个环节处理的不好都会为铺装层的损坏埋下隐患

目录

文摘

英文文摘

1 绪 论

2 水泥混凝土桥面沥青铺装层损坏类型及原因分析

3 水泥混凝土桥面超薄层沥青铺装静力学分析

4 温拌沥青混合料在超薄层桥面铺装中的应用研究

5 桥面铺装防水粘结层体系研究

6 结论及建议

致 谢

参考文献

附 录