大跨径正交异性钢桥面铺装防水粘结层研究

论文摘要

钢桥面铺装问题是一个集桥梁结构、铺装结构、铺装材料及防水粘结材料的综合性课题。大跨径钢箱梁桥面铺装技术一直是世界性难题,虽然近年来我国对钢桥面铺装进行了大量的研究,取得了一些成功经验,但仍没有制定相关的规范,桥面铺装的高温车辙、疲劳开裂、层间脱离和纵向裂缝等病害仍较严重,尤其是由于防水粘结层的粘结力不足而造成的推移、滑移等破坏较为突出。因此,如何合理选择适合我国交通条件、气候条件和铺装结构的钢桥面铺装防水粘结材料至关重要。本文依托广州珠江黄埔大桥实体工程,在对国内外钢桥面铺装材料和结构理论进行全面的调查分析基础上,分析了钢桥面沥青混凝土铺装层的破坏形式和原因,提出了选择防水粘结材料的原则,为设计和施工提供指导。针对钢桥面防水粘结层的性能要求、破坏特性和工程使用现状,选择了来自不同国家的二种不同类型的防水粘结材料,对其进行了原材料质量检验,进行了模拟铺装层在服务期内抵抗水平力作用的剪切试验和模拟铺装层在服务期内抵抗垂直方向上力作用的拉拔试验,比较了两种粘结材料在不同环境条件下的抗剪切、抗拉拔的性能,结果表明:一般气候条件下,桥面铺装层间采用日本环氧粘层油较适合,而在降雨较多、昼夜或四季温差较大的地方选择美国环氧粘结剂较适合。最后,结合实体工程试验研究,对两种防水粘结材料的经济性和施工工艺进行了研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 大跨径正交异性钢桥面铺装概况
• 1.1.1 正交异性钢桥面铺装结构
• 1.1.2 钢桥面铺装的特点和技术要求
• 1.2 国内外防水粘结材料及体系概述
• 1.2.1 防水粘结材料的种类及特点
• 1.2.2 防水粘结体系
• 1.2.3 我国防水粘结材料的研究状况
• 1.3 本文研究的主要内容及技术路线
• 1.3.1 钢桥面铺装需要解决的问题
• 1.3.2 本文主要研究内容
• 第二章 钢桥面铺装结构及破坏类型原因分析
• 2.1 国内外钢桥面铺装材料及结构类型
• 2.1.1 三种铺装材料在国内外的应用情况
• 2.1.2 两种铺装体系
• 2.2 钢桥面铺装破坏类型及原因分析
• 2.2.1 由防水粘结层破坏而导致钢桥面铺装病害分析
• 2.2.2 钢桥面铺装破坏原因分析
• 2.2.3 钢桥面铺装注意事项
• 2.3 钢桥面铺装层原材料选择
• 2.3.1 珠江黄浦大桥使用条件
• 2.3.2 钢桥面铺装层原材料选择
• 2.3.3 钢桥面铺装结构组合
• 2.4 本章小结
• 第三章 防水粘结材料性能研究
• 3.1 防水粘结层的作用及要求
• 3.2 本研究选择的粘结材料
• 3.3 粘结材料质量检验
• 3.3.1 不透水性
• 3.3.2 低温柔韧性
• 3.3.3 高温稳定性
• 3.3.4 耐酸碱性
• 3.4 防水粘结层剪切试验
• 3.4.1 有无粘结材料的影响
• 3.4.2 不同粘结剂量对粘结层抗剪切强度的影响
• 3.4.3 不同结构组合对粘结层抗剪切强度的影响
• 3.4.4 固化时间对粘结层抗剪切强度的影响
• 3.4.5 界面粗糙度对铺装结构层抗剪切强度的影响
• 3.4.6 温度对粘结层抗剪切强度的影响
• 3.4.7 环境条件对粘结层抗剪切强度的影响
• 3.4.8 不同粘结材料开放交通时间的确定
• 3.5 拉拔试验
• 3.5.1 不同温度对防水粘结层抗拉拔强度的影响
• 3.5.2 不同环境状况对粘结层抗拉拔强度的影响
• 3.6 防水粘结层技术指标要求
• 3.6.1 各大桥粘结材料的粘结强度
• 3.6.2 粘结层技术指标要求
• 第四章 经济性分析
• 4.1 铺装方案
• 4.1.1 双层JA-AM 环氧沥青混凝土铺装
• 4.1.2 双层JA-JA 环氧沥青混凝土铺装
• 4.1.3 上层SMA8-AM+下层JA-AM 沥青混凝土铺装
• 4.2 原材料单价
• 4.3 实桥各方案全桥施工总造价对比
• 4.4 小结
• 第五章 防水粘结层施工技术研究
• 5.1 粘结层施工前处理
• 5.1.1 钢桥面板的喷砂除锈
• 5.1.2 钢桥面板的涂装
• 5.2 粘结层施工工艺
• 5.2.1 基本要求
• 5.2.2 防水粘结材料施工工艺
• 第六章 主要结论及进一步研究设想
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究设想
• 参考文献
• 公开发表的论文
• 致谢