城市高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征及其粘結(jié)層受力研究

葉海強(qiáng)

上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司武漢分公司 湖北 武漢 430077

引言：城市高架橋瀝青鋪裝的結(jié)構(gòu)受力特征及其粘結(jié)層受力研究對于改進(jìn)鋪裝技術(shù)有著十分重要的影響，一方面研究城市高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征能夠幫助我們了解到影響高架橋正常使用的因素及條件，為改進(jìn)鋪裝技術(shù)提供了更多方向和思路；另一方面城市高架橋瀝青鋪裝的粘結(jié)層受力能夠影響到高架橋的整體性能和工作效率，為降低高架橋出現(xiàn)事故的可能性提供幫助和研究依據(jù)。除此之外高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征和粘結(jié)層受力情況的相關(guān)研究還可以為相關(guān)人員做好鋪裝優(yōu)化工作提供幫助，由此可見對于城市高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征和粘結(jié)層受力的研究是十分必要的，

1、城市高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征研究分析

1.1 受力特征研究現(xiàn)狀及存在的問題

隨著我國人口數(shù)量和人口流動次數(shù)的不斷增多，公共交通逐漸發(fā)展為人們的主要交通方式，公共交通運(yùn)輸系統(tǒng)也成為國家發(fā)展交通領(lǐng)域的主要模式。在這種發(fā)展背景下，公共交通車輛對于高架橋的影響逐漸顯現(xiàn)出來，比如由于公共交通車輛的載重較大，在加速和剎車時經(jīng)常會對路面造成一定損害，經(jīng)過長期的積累橋面的鋪裝層會逐漸出現(xiàn)車轍印以及開裂等問題，影響到高架橋的正常使用，同時增加了交通事故的風(fēng)險程度，為人們的正常出行增加了隱患。瀝青鋪裝的病害也會逐漸影響到橋梁主體結(jié)構(gòu)的受力情況，降低高架橋的的極限承載力和使用壽命。

1.2 影響鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征的原因探究

為改善城市高架橋瀝青鋪裝的應(yīng)用現(xiàn)狀，我們對影響城市高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征的因素進(jìn)行了探究。以某高架橋為例經(jīng)過實驗可知，公共車輛的剎車減速狀態(tài)和載重量以及地面溫度對高架橋的瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)受力均有影響，在保持其他條件相同的情況下當(dāng)公共車輛的剎車速度由小到大變化時，高架橋瀝青面層豎向變形情況與開口向下的拋物線類似，這也就意味著面層的豎向變形在某個范圍內(nèi)是可以通過剎車速度控制的，在保持其他條件相同的情況下當(dāng)公共車輛的載重由小到大變化時，豎向變形情況與斜率為正數(shù)的一次函數(shù)類似，地面溫度的影響情況與載重類似。由此可見我們可以通過控制車輛行駛速度和載重的方式延長橋面鋪裝的使用壽命，增加對于建筑資源的利用率。

1.3 優(yōu)化鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征的方式分析

為實現(xiàn)國家發(fā)展的要求和交通建設(shè)領(lǐng)域快速優(yōu)質(zhì)發(fā)展的目標(biāo)，我們可以從瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，讓高架橋從根本上提升使用性和工作效率，例如結(jié)合高架橋周圍的環(huán)境和當(dāng)?shù)乜捎觅Y源適當(dāng)改良高架橋的鋪裝材料，降低瀝青材料的溫度敏感性，讓橋面鋪裝在運(yùn)營期間力學(xué)性能更穩(wěn)定。除此之外我們還可以通過控制車輛載重、增大瀝青層間摩擦系數(shù)的方式降低的彎拉力和剪應(yīng)力，從而提升橋面鋪裝的使用性能，減少高架橋的維修和養(yǎng)護(hù)成本的投入。

2、城市高架橋瀝青鋪裝粘結(jié)層受力研究分析

2.1 粘結(jié)層受力研究現(xiàn)狀及存在問題

城市高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)粘結(jié)層受力情況比較復(fù)雜，一方面是因為鋪裝結(jié)構(gòu)粘結(jié)層受力的影響因素較多，造成了鋪裝結(jié)構(gòu)粘結(jié)層受力研究的復(fù)雜性；另一方面粘結(jié)層受力的研究方式較少，得出的數(shù)據(jù)缺乏進(jìn)一步的對比和驗證。城市高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)粘結(jié)層發(fā)揮著十分重要的影響，起到連接高架橋不同面層的作用，受道路運(yùn)輸情況和車輪沖擊的影響，目前的鋪裝結(jié)構(gòu)粘結(jié)層并不穩(wěn)定，在使用過程中時常發(fā)生粘結(jié)不牢固的問題，嚴(yán)重影響了人們的正常生活和生產(chǎn)活動。

2.2 影響粘結(jié)層受力的原因探究

影響粘結(jié)層受力的原因有很多，其中只有少部分原因與粘結(jié)材料和高架橋的施工材料息息相關(guān)，大部分都是由于外界環(huán)境的影響產(chǎn)生的，例如空氣濕度或者雨水對于粘結(jié)層的影響等，這種影響是無法避免的，只能盡可能通過改變粘結(jié)層材料的方式改變粘結(jié)層的受力情況。經(jīng)過實驗探究我們發(fā)現(xiàn)滲水和溫度對于粘結(jié)層的影響是比較顯著的，我們可以從防水和控溫兩方面入手，爭取通過增加粘結(jié)層的防水和控溫能力來提高粘結(jié)層的粘合能力及其受力能力。

2.3 優(yōu)化粘結(jié)層受力的方式分析

優(yōu)化粘結(jié)層受力的方式有很多種，例如改變粘結(jié)層的粘合方式、改變橋面的連接方式以及改進(jìn)粘結(jié)層材料等，這些方式都能夠有效緩解高架橋粘結(jié)層受力不均勻和變形的問題，幫助橋面層更加穩(wěn)定和牢固的進(jìn)行工作。在改進(jìn)粘結(jié)層材料時我們可以將SBS高粘彈改性材料加入其中，還可以在其中加入加熱型涂膜類防水粘結(jié)層材料Freshcoat，讓橋面層間摩擦系數(shù)減小，從而增強(qiáng)橋面粘結(jié)層的受力性能。

3、結(jié)束語

城市高架橋瀝青鋪裝工作嚴(yán)重影響著高架橋的正常使用和后期維護(hù)，如果高架橋的瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)再設(shè)計或施工環(huán)節(jié)不合理，那么鋪裝層在運(yùn)營期間很可能會因為受力不均勻而出現(xiàn)變形甚至開裂的問題，為人們的正常出行帶來不必要的麻煩和困難，甚至還會影響到交通建設(shè)的長遠(yuǎn)發(fā)展和資源的合理化利用，不利于我國經(jīng)濟(jì)水平的提升和社會的進(jìn)步。為避免上述情況的出現(xiàn)，本文從城市高架橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)受力特征和粘結(jié)層受力情況兩方面進(jìn)行探究，希望能夠找到影響城市高架橋橋面鋪裝正常使用的主要原因，為相關(guān)單位提供改進(jìn)思路和幫助，進(jìn)而從根本上解決高架橋面鋪裝變形過大或者使用年限較短的問題。