城市高架橋?yàn)r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(jì)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?yàn)r青鋪裝的結(jié)構(gòu)受力特征及其粘結(jié)層受力研究對(duì)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?yàn)r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?yàn)r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?yàn)r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(jiàn)對(duì)于城市高架橋?yàn)r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?yàn)r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(wèn)題

隨著我國(guó)人口數(shù)量和人口流動(dòng)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(guó)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(duì)于高架橋的影響逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，比如由于公共交通車輛的載重較大，在加速和剎車時(shí)經(jīng)常會(huì)對(duì)路面造成一定損害，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的積累橋面的鋪裝層會(huì)逐漸出現(xiàn)車轍印以及開(kāi)裂等問(wèn)題，影響到高架橋的正常使用，同時(shí)增加了交通事故的風(fēng)險(xiǎn)程度，為人們的正常出行增加了隱患。瀝青鋪裝的病害也會(huì)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?yàn)r青鋪裝的應(yīng)用現(xiàn)狀，我們對(duì)影響城市高架橋?yàn)r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?yàn)槔?jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)，高架橋?yàn)r青面層豎向變形情況與開(kāi)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(gè)范圍內(nèi)是可以通過(guò)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(shí)，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(jiàn)我們可以通過(guò)控制車輛行駛速度和載重的方式延長(zhǎng)橋面鋪裝的使用壽命，增加對(duì)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(shí)現(xiàn)國(guó)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(yíng)期間力學(xué)性能更穩(wěn)定。除此之外我們還可以通過(guò)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?yàn)r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(wèn)題

城市高架橋?yàn)r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?yàn)殇佈b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(duì)比和驗(yàn)證。城市高架橋?yàn)r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(guò)程中時(shí)常發(fā)生粘結(jié)不牢固的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了人們的正常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。

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(duì)于粘結(jié)層的影響等，這種影響是無(wú)法避免的，只能盡可能通過(guò)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(guò)實(shí)驗(yàn)探究我們發(fā)現(xiàn)滲水和溫度對(duì)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(zhēng)取通過(guò)增加粘結(jié)層的防水和控溫能力來(lái)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(wèn)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(shí)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(yǔ)

城市高架橋?yàn)r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(jì)或施工環(huán)節(jié)不合理，那么鋪裝層在運(yùn)營(yíng)期間很可能會(huì)因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚨霈F(xiàn)變形甚至開(kāi)裂的問(wèn)題，為人們的正常出行帶來(lái)不必要的麻煩和困難，甚至還會(huì)影響到交通建設(shè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和資源的合理化利用，不利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提升和社會(huì)的進(jìn)步。為避免上述情況的出現(xiàn)，本文從城市高架橋?yàn)r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(guò)大或者使用年限較短的問(wèn)題。