沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析防止措施毕业论文.doc

摘要 本文对沥青混凝土桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究,在提出桥面铺装的病害分析后研究沥青混凝土桥面的本质，再结合病害分析和混凝土桥面的本质，提出桥面铺装的早期病害和对早期病害的防治措施。 关键词：沥青混凝土；桥面铺装；早期病害；原因分析；理论分析  第一章 绪 论 1.1概述 近年来，国内外经济高速发展，发展中必不可少的就是交通，陆运是交通中的一大类。现社会科技高速发展，其中一项就是桥梁。有的桥梁有些是公路有些是铁路。近年来我国公路桥梁建设快速发展，桥梁结构不断创新，跨海桥梁已经很普遍，但桥面铺装的设计与施工还是沿用传统的习惯做法，在进行桥梁结构设计时对桥面铺装层一般不作专门的计算分析，随着交通量和重型车辆的增加，桥梁铺装问题普遍。这不仅妨碍交通，影响了桥面的美观，更易造成交通事故，也给维修工作带来了很大的困难。近年来，人们对于桥面铺装问题造成的直接和间接地经济损失给予了足够的重视，桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。 第二章 病害综合分析 2.1破坏形式 1.沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比较，损坏形式还是有所不同的。主要有：因温度变化并伴随桥面面板或梁结构的大绕度而产生的缝隙，在车辆荷载及渗入水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。国外在桥面铺装中广泛应用了防水层，随着交通量的增加，出现了一些新的问题，面层的早期破坏，开裂，坑槽，防水层与面层和桥面粘结强度不足而产生推移等病害。我国部分地区桥面防水层也出现了相同的病害，设防水层的水泥混凝土桥面。沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏，常表现拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况：一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量，又沥青混凝土层厚度较薄，沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形；二是防水层与沥青混凝土面层和桥面间粘结力不足而产生剪切破坏。因此，剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因，故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。 2.欧美自20世纪70年代以来在桥面铺装中广泛使用防水层，随着交通量的增加，出现了一些新问题，如面层的早期破损、开裂、坑槽、防水层与面层和桥面粘结强度不足而产生推移等病害。近年来，在我国的部分地区如北京、天津等地的桥面防水层也出现了相应的病害。 3.设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏，常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况：一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量，加之沥青混凝土层厚度较薄，沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形；二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。因此，剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因，故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。 2.2 设计方面 2.2.1 桥梁承载力低 设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析,对桥梁横向刚度重视不够,横向构造措施不利使桥面铺装分担了过多的次内力。对国内2O世纪8O年代所建的整体式钢筋混凝土板桥进行了抽查调查,所调查的桥梁结构大多位于二、三级公路上,由调查可知,整体钢筋混凝土板桥中分布钢筋的面积与主筋的面积之比小于15。通过有限元分析计算,按纵、横向弯矩综合确定,单列行驶时加重车的单轴限重166.81kN,双列行驶时加重车的单轴限重127.6kN;若只考虑纵向弯矩,单列行驶时加重车的单轴限重166.81kN,双列行驶时加重车的单轴限重140.80kN;由此得出:对于宽跨比大于1的整体式钢筋混凝土板桥,仅考虑横向分布钢筋取纵向主筋的15%是不能满足承载力要求的,应对横向内力进行详细计算,以确定横向筋的数量。通过交通量调查发现:荷载为20 t以下的车辆数占33.9%,超载车辆占66.1%,桥面板承载能力严重不足,导致桥面铺装严重损坏。 2.2.2 桥梁刚度不够 为了减轻恒载,设计采用增加钢筋用量或采用高强度钢筋来减薄桥面板的厚度,这种桥面板由于刚度不够,桥面铺装损坏的原因主要是因为桥梁静挠度值偏大。当汽车荷载通过时,上部结构下挠度较大,而桥面铺装混凝土的受力情况与复合材料组合梁类似,在不同材料的结合面上产生较大剪切力。当受超载车作用时,由于结合界面的剪切力较大,对桥面铺装与主结构的层间粘合产生不利影响。在超重车辆长期反复作用下,桥面铺装会出现局部开裂、坑槽、唧浆现象。 2.2.3 桥梁结构形式 桥梁结构的受力模式影响应力的分布,在进行桥梁结构设计时,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,通常不考虑桥面铺装层承载能力的影响,即假设铺装层不参与承受荷载,虽然这种设计方法增大了梁体和桥