桥梁铺装层全寿命研究

论文摘要

桥面铺装层是桥梁附属设施中一个重要的构件,其使用寿命短一直是困扰桥梁养护管理部门的一个难点。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;从桥面铺装层全寿命的角度出发,在施工、设计等方面对铺装层的耐久性、可修性和可换性设计提出要实施的措施和注意事项,最后给出铺装层的一些施工和养护方法。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抱、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曲线方程来模拟。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 问题的提出
• 1.2.1 桥梁铺装层的现状
• 1.2.2 桥面铺装层全寿命新理念
• 1.3 桥梁全寿命理论研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 桥面铺装层的损伤状况调查与分析
• 2.1 桥面铺装层损伤状况调查
• 2.2 桥面铺装层损伤的主要形式
• 2.2.1 混凝土桥面铺装层损伤的主要形式
• 2.2.2 沥青混凝土桥面铺装层损伤的主要形式
• 2.3 桥面铺装层损伤成因分析
• 2.3.1 钢筋混凝土桥面铺装的破坏原因
• 2.3.2 沥青混凝土桥面铺装的破坏原因
• 2.4 桥面铺装层正常使用寿命统计
• 2.4.1 预制T 梁、箱梁桥面铺装
• 2.4.2 现浇梁桥面铺装
• 2.4.3 特大桥桥面铺装
• 2.5 小结
• 第三章 桥面铺装层结构分析
• 3.1 钢筋混凝土桥梁铺装层受力机理
• 3.1.1 刚性桥面铺装结构分析
• 3.1.2 柔性桥面铺装层分析
• 3.1.3 防水层受力机理分析
• 3.2 钢桥桥面铺装层分析
• 3.3 小结
• 第四章 基于统计数据的桥面铺装全寿命分析
• 4.1 基于统计数据的桥面铺装层正常使用寿命预测
• 4.1.1 正常使用寿命时空换算处理
• 4.1.2 正常使用寿命数学回归分析
• 4.2 基于统计数据的桥面铺装层正常使用寿命预测模型
• 4.2.1 寿命预测
• 4.2.2 预测结果修正
• 4.2.3 桥面铺装层正常使用寿命预测流程图
• 4.2.4 铺装层的使用寿命的终止条件及设计使用寿命的建议值
• 4.3 小结
• 第五章 桥面铺装的耐久性、可修性、可换性设计
• 5.1 铺装层的耐久性设计
• 5.1.1 桥面铺装破坏原因分析
• 5.1.2 桥面铺装耐久性设计的注意事项
• 5.2 铺装层的维修与加固
• 5.2.1 桥面铺装层的修补措施
• 5.2.2 桥面补强层加固法
• 5.3 铺装层的更换
• 5.3.1 旧桥桥面铺装的清除
• 5.3.2 桥面铺装的施工
• 5.4 小结
• 第六章 桥面铺装层的施工、养护
• 6.1 桥面铺装层的施工、养护及其注意事项
• 6.1.1 普通钢筋混凝土桥面铺装施工及养护
• 6.1.2 沥青混凝土桥面铺装施工工艺
• 6.2 沥青混凝土桥面铺装层的养护
• 6.2.1 修补性养护
• 6.2.2 预防性养护
• 6.3 小结
• 第七章 结论及建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 致谢