钢桥桥面沥青混凝土铺装力学分析

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钢桥面铺装的受力特性与有限元分析

检查，我们在发泡充填前，在护筒内安装了直达底部的管道（４”镀锌管），管道下口采用二层玻璃纸封口（钢丝扎紧），上口用特制的木塞塞住，木塞长１０ｃｍ，进入管道内大约７．５ｅｍ。

管道上口在发泡充填后埋人硬质聚氨脂材料内．离护筒口约２ｃｍ。

五、结束语铜陵大桥下锚头胜‘腐防护方案经二年多时间检验，效果是良好的，由于硬质聚氨脂泡沫塑料的吸能减振作用，斜拉索的振动状况得到了极大改善，经我们多次抽查硬质聚氨脂泡沫蝗料和止水圈，未发现任何异常情况，其排水、防腐性能保持良好。

我们认为铜陵大桥下锚头防腐防护方案是成功的。

铜陵大桥是国内首座把锚头防腐作为与高强钢丝防腐同等重要的课题来研究，并成功地完成了以硬质聚氮脂泡沫塑料充填、止水圈为主的多层次锚头防腐防护方案的斜拉桥，该方案认真研究了钢材氧化锈蚀机理，达到了下护筒内止水、隔气的功效，因此该方案不仅适用于新建斜拉桥，也适用于已建斜拉桥。

继铜陵大桥率先进行以硬质聚氨脂泡沫塑料为防护充填材料的锚头防腐防护方案后，广东海印大桥换索后、广东鹤洞大桥、珠海到澳门的跨海峡大桥在通车前、重庆二．桥在通车三年后也进行了护简内硬质聚氨脂泡沫塑料充填，以上桥梁的硬质聚氨脂泡沫塑粒均由铜陵大桥下锚头防腐科研合作单位上海渔轮厂采用铜陵大桥同样的工艺、配方进行发艳｝充填的，目前，广东、福建等省一些桥粱建设和管理部门正在与上海渔轮厂洽谈采用聚氮脂充填进行锚头防腐。

铜陵大桥锚头防腐研究成果已在国内推广运用，该项成果的推广将为国家节省难以估计的工程养护资金，具有很大的社会与经济效益。

钢桥面铺装的受力特性和有限元分析方萍伍波．（交通部重庆公路科学研究所）摘要本文主要介绍正交异性钢桥面板及沥青混凝土铺装作为一台成结构的结构组成形式和计算分析模型，简述钢桥面板和铺装共同作用时的受力特性和相互作用，以及有限元分析的方法和实例。

关挺词正变异性钢桥面板，沥青混凝土铺装，夹层单元，应力，应变一、前言近年来，由于对桥梁跨径和结构轻型化的要求，国内修建的大跨径桥梁如吊桥、斜拉桥等，普遍都采用了钢箱梁和正交异性钢桥面板作为主粱结构和桥面系结构。

桥面沥青砼铺装层力学性能分析及施工质量控制

图２桥面沥青砼铺装体系结构示意图
表１桥面铺装层体系各部分的计算参数
１工程概况
该桥是一座大跨径变截面连续梁桥，计计算设行车速度为６ｍ／，计荷载为公路～Ｉ级。大０ｋｈ设
桥主桥为三跨预应力砼变截面连续箱梁结构，径跨
要承受随桥梁的弯曲和扭曲等形变耦合所产生的复杂应力。因此，必要对整个桥面铺装体系进行仿有
真受力分析，为桥面铺装的结构设计提供理论依据。有限单元法目前已广泛应用于刚性路面与柔性路面的应力分析和设计计算，然而在结构特性上，桥面铺装有其自身特点，要表现为沥青砼铺装层与主
中图分类号：４．３Ｕ４３３文献标志码：Ａ文章编号：６１２６（０１０一Ｏ７一Ｏ１７－６８２１）４１９３
桥面铺装体系的使用环境及受力特点与一般路面有较大的区别，它不仅要承受荷载应力的作用，还
按既定工况计算铺装上下层和粘结层的最大主应力、大横向拉应力、大纵向拉应力和最最最大横向拉应变ｅ、最大纵向拉应变ｅ。计算结果
如表行分析，
摘要：文以线弹性理论为基础、限元分析软件ＡＮＹＳ为分析工具，用三维有限单元法该有Ｓ运
对无为县境内的某桥沥青铺装体系进行仿真计算分析，求出桥面沥青砼铺装层各部分在不同工况

沥青混凝土桥面铺装结构设计及力学性能分析

图9沥青下面层最大压应力与剪应力分布图
由图8~图9可知，在车辆计算荷载作用下，斜拉桥铺装层以受压为主，沥青混凝土上面层最大压应力为1.15MPa，最大剪应力为0.198MPa；下面层的最大压应力1.10MPa，最大剪应力为0.156MPa，桥面铺装各结构层的最大压应力和最大剪应力均小于材料的极限应力，桥面铺装结构满足使用要求。
综合考虑以上几个方面的影响，水泥混凝土桥面沥青桥面铺装厚度不宜小于10cm。
4桥面铺装结构推荐方案
（1）常规桥桥面铺装结构设计方案
常规桥桥面铺装整体受力分析表明，桥梁桥面板整体变形产生的应变比较小，该值远小于铺装层沥青混凝土的破坏临界应变，铺装层完全可以追随桥面板结构的这些变形。产生的铺装顶面纵向拉应变较小，不会造成桥面铺装的强度破坏或疲劳破坏，沥青混凝土可满足桥面板整体变形的要求。因此，混凝土常规桥桥面铺装方案如图1所示：
（2）国内连续刚构桥桥面铺装
从调查的国内部分预应力混凝土连续刚构桥的桥面铺装资料可知，国内对于大跨径预应力混凝土连续刚构桥桥面铺装主要采用沥青混凝土材料，一般采用双层桥面铺装形式，沥青与桥面板之间设置防水粘结层。例如厦门海沧大桥西航道桥上面层采用30mmSMA-13改性沥青玛蹄脂碎石混合料，下面层35mm AC-20中粒式改性沥青混合料。
（2）防水粘结层要求
粘结层结构是影响铺装层体系性能的一个关键因素，粘结层破坏或失效是导致加速桥面铺装层破坏的一个重要原因。加强粘结层结构性能，减少粘结层的滑动效应，可以提高铺装层体系的整体性能，并改善铺装层的受力状态，因此应从桥面板施工清理、粘结材料性能等方面保证粘结层结构的可靠性。相关力学计算和试验表明：沥青层厚度在5~12cm之间时，由增大沥青层厚度来降低层间剪应力的效果最好。其中，当沥青层厚度大于7cm时，基本可满足防水层不被剪切破坏的要求。如果沥青厚度在10cm以上，防水层一般不会因水平剪力而破坏。

润扬大桥钢桥面铺装层力学分析

润扬大桥钢桥面铺装层力学分析
胡光伟，黄卫，张晓春
（南大学智能运输系统研究中心，江苏南京东２０９）１０６
摘要：桥面铺装是桥梁行车体系的重要组成部分，它对桥梁耐久性，保证行车安全、舒适度以及经济效益和社会效益
ＫｙｗｏｄｓＯｒｏｒｐｅｓｅｒｇｅｋ；Ａｓｈｌｃｎｒｔｖｎ；ＦＭ；Ｍｅｈｉａｒｐｒｅｒ：ｔｔｉｔｌｂｄｅｄｃｓｈｏｅｉｐａｔｏｃｅｅｐｉｇａＥｃａｃｐｅｔｎｌｏｙ
形分布的变化规律。根据分析结果，提出润扬大桥及类似大桥钢桥面铺装的设计指标．
关键词：正交异性钢桥面板；沥青混凝土铺装；有限元方法；力学特性
中图分类号：Ｕ４．６．４８３３３文献标识码：Ａ
ａｚｄｂｓｇＦｎｔ．ｌｎＭｅｏ（Ｅ）ＴｅｄｓｉｕｏｆｅｓｅｓｔｉａｄｄｆｍｔｎｉｔｅａｐａｏｃｅｕｆｉｇｌｅｙｕｉｉｅＥｅｔｔｄＦＭ．ｈｉｒｔｎｏｔｓ，ｓａｎｎｅｒａｉｈｔｎｒｔｓｒｃｎｙｎｉｍｅｈｔｂｉｈｔｒｒｏｏｎｈｓｌｃｅａ
有着极其重要的作用，是大跨径钢桥建设中的一项关键技术，该项技术也是大跨径钢桥建设的世界性难题。本文采用通用有限元分析软件ＳＩＡ￣３程序对润扬大桥钢桥面铺装层进行力学分析，研究了沥青混凝土铺装层的应力、应变和变

钢桥面浇注式沥青混凝土铺装施工工法(2)

钢桥面浇注式沥青混凝土铺装施工工法钢桥面浇注式沥青混凝土铺装施工工法一、前言钢桥面浇注式沥青混凝土铺装工法是一种在桥梁上进行沥青混凝土铺装的施工方法。

该方法具有独特的特点和优势，适用于一些特殊的桥梁工程。

本文将深入探讨该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点钢桥面浇注式沥青混凝土铺装工法具有以下特点：1) 施工速度快，能够节约施工时间和人力成本；2) 施工质量高，能够保证道路平整、耐久性强；3) 环境友好，减少对周围环境的影响；4) 发挥钢桥面板的作用，提高道路的稳定性和承载力；5) 加快道路施工速度，减少对交通的影响。

三、适应范围钢桥面浇注式沥青混凝土铺装工法适用于以下场景：1) 钢板桥梁的修复和维护；2) 钢桥面板更换；3) 新建钢板桥梁。

四、工艺原理钢桥面浇注式沥青混凝土铺装工法的工艺原理是，在钢桥面板上进行沥青混凝土的浇注和铺装。

通过采取合适的技术措施，保证混凝土的浇筑和铺装质量，使其与桥面板紧密结合。

五、施工工艺1) 钢桥面准备：清理、修复和保养桥面，确保其平整、干燥和无明显缺陷。

2) 混凝土浇筑：将预制的钢桥面面板用内模固定，然后浇筑混凝土至适当高度。

等待混凝土的初凝和定型。

3) 铺装沥青混凝土：在混凝土定型后，进行沥青混凝土的铺装。

采取适当的铺装方法和工具，确保铺装质量。

4) 沥青混凝土压实：使用振动压路机对铺装的沥青混凝土进行均匀的压实，提高道路的密实性和耐久性。

5) 道路养护：完成施工后的道路养护工作，包括伸缩缝处理、清洗和涂覆防腐剂等。

六、劳动组织钢桥面浇注式沥青混凝土铺装工法的劳动组织包括施工团队的组建、分工明确，协调和指导工作的执行，确保施工进度和质量。

七、机具设备该工法所需的机具设备包括：钢桥面板、混凝土搅拌机、混凝土泵车、振动压路机等。

这些机具设备具有特定的功能和使用方法，能够满足施工的需要。

大跨径钢桥面铺装体系受力分析

第11卷第5期中国水运V ol.11N o.52011年5月Chi na W at er Trans port M ay 2011收稿日期：2011-02-25作者简介：胡春华（3），男，湖北工业大学土木工程与建筑学院副教授，研究方向为铺面结构与材料。

钱晋（），男，湖北工业大学土木工程与建筑学院硕士研究生。

大跨径钢桥面铺装体系受力分析胡春华，钱晋（湖北工业大学土木工程与建筑学院湖北武汉430068）摘要：针对我国钢箱梁桥面铺装的现状，采用有限元方法分析桥面铺装体系的受力状况，对钢箱梁的桥面铺装体系进行力学响应分析，研究了沥青混凝土铺装层在行车荷载作用下应力、应变分布的变化规律，可为钢桥面沥青铺装层的设计提供依据。

关键词：桥面铺装；力学分析；正交异性板；有限元方法中图分类号：U 443.3文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）05-0178-02一、概述正交异性板钢箱梁成为大跨径钢桥的主流上部结构形式，桥面铺装技术在桥梁建设中已经成为最重要的技术之一，但是在钢桥面的沥青铺装层存在较多的早期损坏现象。

铺装层表面出现疲劳裂缝的情况较多，裂缝的产生导致雨水渗入，引发钢桥面板锈蚀，使得桥梁结构整体性能下降、寿命缩短，因此必须预测及限制裂缝的产生[1]。

有必要对其受力状况，对钢箱梁的桥面铺装体系进行力学分析，找出其力学响应的相关规律，为钢桥面铺装的设计提供参考依据。

二、有限元计算模型1．力学模型的建立在建模过程中对实际结构进行简化，假定铺装层材料、钢桥面板以及加劲肋都为均匀、连续和各向同性材料，且不随温度变化的，计算时不计结构自重的影响；由于钢箱梁的钢板厚度较小（12~16m m ），可以采用壳单元模拟；而铺装层的厚度较大（38~80m m ），需要采用8节点实体单元进行模拟；分别采用An sys 单元库中的Sh ell_63和Solid_45两个单元进行模拟，模型中假定铺装层和钢箱梁顶板直接是完全粘结的，不考虑二者之间的相对滑移；边界条件设置：钢面板和铺装层水平方向全约束，竖直方向自由；横隔板与纵隔板底部固结，其他方向自由，对模型离散化后的单元划分见图1所示。

关于钢箱梁桥面沥青混凝土铺装技术分析

关于钢箱梁桥面沥青混凝土铺装技术分析摘要：钢箱梁在桥梁工程当中具有较为广泛的应用，由于钢箱梁施工作业具有便利性的特点，不仅可以采取工业化的制造方法，其自身的重量较轻，同时具备高强度和抗震性的特点。

，使其成为了桥梁建筑当中的重点内容。

为了及时的解决钢箱梁桥面铺装作业问题，需要结合工程实际情况采取因地制宜的施工理念，针对钢箱梁桥面沥青混凝土铺装技术予以全面分析，从而结合先进的实践经验，为后续的钢箱梁桥面沥青混凝土铺装施工作业提供基础依据。

关键词：钢桥梁铺装；沥青混凝土；技术分析钢箱梁在大跨度的桥梁施工作业当中有着较为良好的应用效果，并且成为了桥梁结构当中的重点组成部分，需要在实际的施工过程中实现对钢箱梁桥面沥青混凝土铺装技术的灵活使用，在攻克难点和重点的基础上，结合钢箱梁桥面铺装特点，从而采取更加完善的施工操作方法，提高钢箱梁桥面沥青混凝土铺装施工水平。

一、明确掌握钢箱梁桥面铺装技术的操作特点对于桥面铺装作业来说，不仅需要保障行车的安全性，还需要切实的提高桥梁工程的稳定性，并且需要保障沥青铺装层材料能够在不同温度条件的作用下，切实的满足钢桥面铺出作业的施工需求。

一方面，在低温条件的影响下，需要确保沥青材料的应力松弛性能较为良好，避免由于受到疲劳程度影响，从而出现开裂等问题；另一方面，在高温条件的影响下，需要确保沥青材料能够呈现出较强的精度模量。

钢桥面的铺装结构主要是由铺装层、缓冲层、防水粘接层以及防腐涂装层等四个方面的工序共同组成。

首先，缓冲层属于具备弹性特点的中间施工层，不仅能够对渗水问题进行有效预防，还可以减少外界热量的影响，从而降低对热量的吸收程度，发挥出缓冲层的优势与作用。

其次，对于铺装层来说，铺装层属于紧密性的工程结构类型，并且具有良好的抗渗透性，不仅能够避免桥梁工程出现变形等问题，还可以在良好的热稳定性以及抗疲劳性能的基础上切实的保障工程的安全性。

再次，防腐涂装层在钢桥面板区域有着良好的应用价值，可以避免面板出现锈蚀等问题，并且在抗拉强度和延性变形能力的共同作用下，为桥梁工程施工作业的顺利开展奠定了良好的基础。

浇注式沥青混凝土在钢桥面铺装施工中的应用分析

载．它的特点是在施工温度条件下．沥青混合料有一定的流动性．铺筑３混合料运输．时只需用专用摊铺设备一次性摊铺的成型．无需碾压即可达到规定的浇注式沥青混合料使用专用的运输工具及ＣｏｅＣｏｅ是一种ｏｋｒｏｋｒ（升温拌和设备１，其每车装载能力为１ｔ５。一次载料容量１～２，１１ｔ在密实度和平整度１．合料的特性２混Ｃｏｅ初次进料之前．ｏｋｒ应将其预热至１０６ ℃左右．温度设定在２０ｃ４ｏ左装入Ｃｏｅ中的混合料应保持在不停的搅拌．ｏｋｒ保证在施工现场的ｆ）１密水性好：空隙率小于ｌ成型的混合料中没有连续的空右．其％．隙．具有较好的防水和耐浸蚀性。卸料温度不低于２０Ｃ２０２０（。３￣（３～６￣）应注意的是浇注式沥青混合料，２不（）２耐久性好：在外力作用下，能最大限度满足钢桥面产生较大弯能在高温的ｃｏｅｏｋｒ中停留太长时间．总的等待时间不能超过１２小时．最短的搅拌时间应在４０分钟以上。曲变形．温时不易产生开裂低（）３粘结性好：混合料中结合料含量较高，工时与底层能较好粘施４浇注式沥青混合料的摊铺．
４１．施工控制浇注式沥青混合料在２０２０间温度时．具有很好的流动性。３～６ｏＣ运送到现场摊铺时的混合料应呈自流状态．刻．此混合料在运动中形成的气泡可自行排出．混合料靠自身的塌落和流动作用形成密实施工时，按照需要宽度设置边侧限制，防止混合料的侧向流动，根据结构厚度要求．边侧限制采用３ｒ厚、０ｍ宽、００ｍ的金属槽钢挡２ｍ１０ｍ３０ｍ浇注式沥青混合料摊铺选用Ｇ２／０型可伸缩式摊铺机．Ｂ５５碎石撒布选用Ｓ２５７型撒布机组合作业摊铺宽度为６Ｓ２／５６ｍ．行速在ｌ～１ｍｍｎ整个桥面宽度分四幅施工，．／ｉ，５为方便后面的作业．先从中间一幅开始摊铺．先打出两条施工线。沿线外侧放置由槽钢代替模板．主要是靠金属材料的自防止摊铺混合料时横向推移．重而其高度也与摊铺厚度基本一致。混合料运到现场后，运输车倒行缓慢上桥，在距摊铺机前３ｍ处停车提闸卸料．合料从Ｃｏｅ混ｏｋｒ中缓缓流出．摊铺机启动运行．同时摊铺机刮料板开始左右摆动．将堆落在机前的混合料均匀摊开．其温度要在２０Ｃ０ｑ以上４３石撒布－碎摊铺后．即刻趁热用撒布机撒布预拌碎石．利用混合料的高温流动性和碎石的自重和自由落体重力．预拌碎石能够稳定的半镶嵌使得在混合料中．撒布机撒不到的地方需用人工均匀补撒．不需要碾压。４４工作缝的处理．施工中由于运距较远．难以保证连续性施工．产生横向接茬．便横缝施工时，先用喷枪将接茬部位加热，接茬后人工摸平；工时纵缝，施也要在摊铺机前２３－ｍ的位置用喷枪连续加热冷茬．保证冷热混合料更好地结合．再人工压平表面

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ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＳｔｅｅｌＤｅｃｋＡｓｐｈａｌｔＣｏｎｃｒｅｔｅＰａｖｅｍｅｎｔ
ＭＡＤｉ
（ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ１ｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｈａｎｄａｎ０５６０００，Ｃｈｉｎａ）
力影响显著；为了保证铺装层的耐久性，须对行驶车辆限载；铺装层厚度对桥面铺装层动力影响较大。
关键词：道路工程；钢桥面铺装；有限元；动力学
中图分类号：Ｕ４４３．３３文献标识码：Ａ文章编号：１００２ — ４７８６（２０１３）０９ — ０１５５ — ０３
ｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｒａｖｅｌｉｎｇｏｎｔｈｅｄｅｃｋａｔａｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｅｆｆｅｃｔｓａｒｅｓｉｇｎｉｉｃｆａｎｔ，ｉｎ
ｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐａｖｅｍｅｎｔｌａｙｅｒｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｌｉｍｉｔｔｈｅｌｏａｄｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ，ａｎｄｐａｖｅｍｅｎｔｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｈａｓｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｏｆｂｒｉｄｇｅｄｅｃｋｐａｖｅｍｅｎｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏａｄｗｏｒｋｓ；ｓｔｅｅｌｄｅｃｋｐａｖｅｍｅｎｔ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ；ｄｙｎａｍｉｃｓ
０引言
各项参数如表１所示。
表１动力计算基本参数表
０７０７
．
Ｏ．２
０．４６
材料参数钢板弹性钢板泊钢板密度沥青铺装铺装泊铺装密度模量／ＭＰ弹性模量ａ松比／（ｋｇ／ｍ），ＭＰ松比／（ｋｇ／ｍ）
几何尺寸箱梁顶箱梁顶桥面板Ｕ肋开Ｕ肋高Ｕ肋厚Ｕ肋间铺装层板宽／ｍ板厚／ｍ系长／ｍ口宽／ｒｎ度／ｍ度／ｍ距／ｍ厚度／ｍ
２９．５Ｏ．０１２９．６０－３０．２８０．００６Ｏ．６０．０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄｏｎｔｈｅｐａｖｅｍｅｎｔｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｉｆｎｉｔｅｅｌｅ —
Ｂｒｉｄｇｅ＆ＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ桥隧工程
钢画沥舂掘凝士铺力学分析
马迪
（邯郸市交通运输局公路工程一处，河北邯郸０５６０００）
摘要：本文主要利用有限元分析方法分析车辆荷栽对铺装层的动力影响。结果表明：车辆在桥面以一定速度行驶时，动
对于任何桥梁结构，除了要考虑静载引起的变形和应力外，也需要考虑外部激发的动力影响，对大跨径钢桥而言．主要是车辆荷载、风力荷载以及地震荷载的动力对其有影响。在进行大跨径桥梁的
设计时，动力影响是必须考虑的设计因素，根据前
车辆荷载
人的研究成果以及整桥静力分析的结论，没有必要对整桥利用有限元方法分析车载、风力以及地震荷载对桥面沥青铺装层受力的影响，在进行桥面沥青铺装层动力分析时。主要针对桥面板系利用有限元分析方法来考察车辆荷载对铺装层的动力影响。
１有限条质量矩阵的建立
标准车总标准车后轮胎标准轮胎横向轮胎纵向荷载等级重量，ｋＮ轴重／ｋＮ压力／ＭＰａ接地长度接地长度
，ｍ／Ｉｎ
汽一超２０级
２ｏｏ
２００