【博士】高速公路特大型水泥混凝土橋?yàn)r青鋪裝層技術(shù)研究【2008】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：東南大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　在高速公路的設(shè)計(jì)中，由于地形、地物的限制以及道路線形的要求，橋梁結(jié)構(gòu)物所占比重越來(lái)越大，尤其是大橋、特大橋居多。近年來(lái)，交通量和重型車(chē)的迅速增加，特別是超載車(chē)輛對(duì)橋面鋪裝造成的損害越來(lái)越嚴(yán)重。由于設(shè)計(jì)和施工的原因，有不少的特大型橋梁在通車(chē)后不久，橋面就不同程度地出現(xiàn)了裂縫、擁包、車(chē)轍、唧泥(漿)、脫落和坑槽等病害。近年來(lái)的研究調(diào)查表明，大橋、特大橋梁上的瀝青混凝土鋪裝層設(shè)計(jì)不同于普通的瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)?！　”疚膹臉蛎驿佈b的定義開(kāi)始，對(duì)目前使用中的各種橋面鋪裝名稱進(jìn)行了敘述。根據(jù)高速公路的實(shí)際情況，提出了規(guī)范名稱和分類的建議，為學(xué)術(shù)的交流提供了方便。　　然后從調(diào)查交通量較大的路段入手，在考查了這些路段上橋面瀝青混凝土鋪裝層早期病害的情況之后，分析了引起病害的原因，提出了橋面瀝青鋪裝層設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)?！　〗Y(jié)合京珠高速公路鄭州黃河特大橋?qū)嶓w工程，采用ANSYS有限元分析軟件對(duì)鋪裝層進(jìn)行力學(xué)分析。通過(guò)受力分析，確定了橋梁最不利荷載位置，同時(shí)還分析了不同模量比、荷載標(biāo)準(zhǔn)條件下瀝青混凝土鋪裝層間的拉應(yīng)力和瀝青鋪裝層與水泥混凝土鋪裝層之間的剪應(yīng)力變化情況。據(jù)此確定了在超載情況下層間拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的控制標(biāo)準(zhǔn)?！　“凑樟W(xué)分析確定的控制標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合原施工圖設(shè)計(jì)的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)5cmAC-16+4croAK-16A和新擬定的鋪裝結(jié)構(gòu)5cmAC．16+4cmAC．13，按照最大剪應(yīng)力和拉應(yīng)力控制的原則，分別對(duì)兩種結(jié)構(gòu)在室內(nèi)進(jìn)行復(fù)合梁疲勞性能試驗(yàn)。同時(shí)又對(duì)40#鋼纖維混凝土+5cmAC．201+4croAK-16A和40#鋼纖維混凝土+5cmAC．16+4cmAC．13結(jié)構(gòu)，進(jìn)行復(fù)合梁高溫車(chē)轍試驗(yàn)，通過(guò)比較，得到了適合特大橋梁的橋面瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)。　　根據(jù)橋面鋪裝層間的受力分析結(jié)果，橋面瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土鋪裝層之間存在較大的剪應(yīng)力，即兩層之間的防水粘結(jié)層應(yīng)具備較高的抗剪強(qiáng)度。對(duì)選定的防水粘結(jié)層材料進(jìn)行了穩(wěn)定性試驗(yàn)，得到了最佳涂抹量，并驗(yàn)證了層間的抗剪強(qiáng)度。　　最后針對(duì)實(shí)體工程單幅橋面較寬(19．377m)的特點(diǎn)，進(jìn)行了試驗(yàn)路段的鋪筑，得到了在保證壓實(shí)度、平整度條件下，壓實(shí)機(jī)具的組合方式，并提出了橋面防水粘結(jié)層施工工藝和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)?！　?

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