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钢桥面SMA铺装技术理论与试验研究

王林  
【摘要】: 钢结构梁因为强度高、刚度大、自重轻、施工便捷等特点,作为特大跨径桥梁优选上部结构,被广泛采用。特别是上世纪九十年代以后,在我国修建的一系列跨江跨海特大型桥梁中,很多桥梁上部结构采用了钢结构。钢桥面板焊接在各种横向、纵向加劲肋上,桥面板为正交异性板结构,决定了其上的铺装层受力变形的复杂性。另外,由于钢材良好的热导性,又确定了其上铺装层应具有良好的热稳定性和低温变形能力。 从铺装材料和施工方法来分类,目前世界上所采用的钢桥面铺装体系,概括起来大致有四类: 第一类为高温拌和浇注式沥青混凝土(Gussasphalt),第二类为沥青玛蹄脂混合料(Mastic Asphalt)(实际上也是浇注式沥青混凝土,只是拌和、摊铺工艺有所不同),第三类为沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Mastic Asphalt,简称SMA),第四类为环氧树脂沥青混合料(Epoxy Asphalt)。 SMA因为抗车辙能力强,耐久性好,在欧洲、日本、美国得到了广泛应用,但在我国还处于试验研究阶段。 本文针对武汉军山长江公路大桥钢箱梁桥面铺装工程,从铺装层环境温度变化范围、交通量等使用条件出发,在用ALGOR FEAS有限元分析软件分析铺装层受力变形基础上,提出了(即钢板+金属锌涂层+封闭层+粘接剂+预拌沥青碎石+双层SMA)的高性能钢桥面SMA铺装体系,并对这种SMA的组成材料,包括改性沥青、集料、矿粉、纤维进行了比较研究,设计了这种SMA的配合比,对SMA混合料的性能进行了对比试验,对这种SMA方案进行了疲劳性能研究,验证了所选择SMA方案的可行性。


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