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公路桥面铺装层损伤成因与使用寿命预测研究

郑国华  
【摘要】:桥面铺装是桥梁附属设施中一种重要的构件,其使用寿命短一直是困扰桥梁养管部门的一个难点。影响桥面铺装层使用性能的因素多种多样,不但有设计、施工和养护方面的因素,而且还存在一些环境、人为的因素,使得桥面铺装层在桥梁运营后破坏、维修反复发生。因此开展桥面铺装层的全寿命研究很有必要。 本文作为交通部西部交通建设科技项目“桥梁工程全寿命设计理论与方法研究”(2004 318 822 25)的一个组成部分。以既有桥梁的桥面铺装层使用现状统计资料为基础,分析了各种类型桥面铺装层的主要破坏形式及其主要损伤原因,同时利用结构分析软件,对桥面铺装层建立空间模型模拟其受力作用过程,分析影响桥面铺装层受力大小的主要因素以及各因素与铺装层受力大小之间的关系;按照桥面铺装层所处环境的不同,以华南地区预制T、箱梁和现浇梁的桥面铺装层正常使用寿命统计数据为例,通过回归分析建立该类型桥面铺装层的正常使用寿命预测模型;利用寿命周期费用评价方法(LCC方法),对特定铺装层的设计方案某一参数的变化所带来的经济效益进行评价;给出桥面铺装层设计构造建议。 研究表明:桥面铺装层破坏的主要形式有裂缝、坑槽、局部严重损坏以及沥青砼经常出现的拥包、车辙等,引起这些破坏的主要因素有桥梁结构本身受力特征、桥面铺装层自身结构类型(材料、厚度、配筋率等)、外界环境以及桥面铺装施工、养护水平等;加强桥面铺装层与主梁之间的粘结强度、保持桥面铺装层适当厚度和含筋率(砼桥面铺装)是延长桥面铺装层使用寿命的重要措施;各种类型桥梁桥面铺装层的正常使用寿命预测模型可以采用二次抛物线模拟。 本论文研究成果可供桥面铺装层设计、施工和养护参考。


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