浇筑式钢桥面铺装层推挤变形病害机理分析

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1、浇筑式钢桥面铺装层推挤变形病害机理分析　　摘要：以贵州省北盘江大桥钢桥面铺装层推挤变形病害为研究背景，采用凝胶渗透色谱法（GPC）和傅里叶变换红外光谱法（FTIR），从沥青分子尺度分析钢桥面铺装产生推挤变形的原因。分析结果表明：沥青老化并不是造成钢桥面铺装层推挤变形的主要原因；从现场调查可知，第2层粘层粘结能力的降低是造成钢桥面铺装层推挤变形病害的次要原因；通过级配分析发现，造成钢桥面铺装层推挤变形的主要原因是浇筑式沥青混合料（GA）级配偏细以及GA中集料颗粒的棱角性较差所致。　　关键词：钢桥面铺装；变形病害；凝胶渗透色谱法；红外光谱法；级配分析　　中

2、图分类号：U448.36　　文献标志码：A文章编号：1674-4764（2016）03-0104-06　　Abstract：Tobetterunderstandthefailuremechanismofshovingonsteelbridgedeckoverlayandguidethemaintenanceactions，aninvestigationwasconductedontheperformanceofBeipanjiangbridgeintermsofpavementshovinginGuizhouprovince.TheGelpermeat

3、ionchromatography（GPC）andFourierTransferInfrared（FTIR）spectrumwereemployedtoanalyzethefailuremechanismofshovingfromthepointofmolecularscale.Theresultsshowedthattheasphaltagingisnotthemaincauseforresultingintheformation11ofshovingdiseaseonsteelbridgedeck.Inaddition，thereductionof

4、adhesivestrengthofthesecondtackcoatisasecondarycauseforshovingdiseaseofthesteelbridgedeckfromthefieldsurveyresearch.Further，sieveanalysiswasperformedtoinvestigatetheshovingmechanismonsteelbridgedeckwithGussasphalt（GA）mixture，andtheresultsindicatedthatshovingfailureisduetothegrad

5、ationofGAmixtureandpoorangularityofaggregateparticleratherthanagingofasphaltbinder.　　Keywords：Steelbridgedeck；Permanentdeformation；Gelpermeationchromatography；Fouriertransferinfraredspectrum；sieveanalysis　　钢桥面铺装层是保护钢桥面板的重要层次，其设计、建设、养护、维修等技术已成为钢桥面铺装技术研究的重要内容[1-5]。从中国目前的大跨径钢桥面沥青铺装

6、使用情况看，总体情况良好，但局部地区的一些钢桥表面沥青铺装层发生了较为严重的病害，这大大降低钢桥面铺装的服务水平，同时也对钢板防锈蚀产生不利影响。由于钢桥面的特殊性，一旦在钢桥面铺装层出现病害，会造成养护、维修的不便，同时，对道路交通会造成巨大影响，并产生行车安全隐患[5-7]。11　　目前，中国钢桥面沥青铺装层的常见病害类型有：裂缝类、变形类、表面损害类与桥接缝损害类。除了与传统沥青路面相似机理的典型病害，钢桥面铺装病害具有其特殊性，层间滑移与推挤是钢桥面沥青铺装层的典型病害之一。一般认为，铺装与钢板间粘结层结合强度不足，在高温及行车荷载耦合作用下，

7、在水平方向产生相对位移过大将造成铺装脱层。而对于层间滑移问题的研究多集中于力学数值模拟与室内剪切试验（直剪与斜剪）模拟两方面。虽然上述研究能够在一定程度上揭示桥面层间推挤损害的过程，但缺少现场实际数据的支持。同时，由于缺少现场实际数据检测，也无法对桥面铺装设计与建设提供相应的指导。长期以来，由于桥面铺装的复杂性与特殊性，对桥面铺装病害的研究无法采用常规的分析方法，仅能通过外观目测推测其可能的病害发展过程，这阻碍了对桥面铺装病害问题的深入认识[6-9]。为了克服传统方法的不足，本文采用分析化学分析方法，通过获取少量的铺装层材料分析样品，重点分析铺装材料在

8、化学分子结构方面的变化，从分子尺度认识铺装损害过程。　　1工程概况与病害调查分析　　北盘江特大