城市高架橋瀝青鋪裝結構受力特征及其粘結層受力研究

葉海強

上海市政工程設計研究總院（集團）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構受力特征及其粘結層受力研究對于改進鋪裝技術有著十分重要的影響，一方面研究城市高架橋瀝青鋪裝結構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，為改進鋪裝技術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，為降低高架橋出現事故的可能性提供幫助和研究依據。除此之外高架橋瀝青鋪裝結構受力特征和粘結層受力情況的相關研究還可以為相關人員做好鋪裝優化工作提供幫助，由此可見對于城市高架橋瀝青鋪裝結構受力特征和粘結層受力的研究是十分必要的，

1、城市高架橋瀝青鋪裝結構受力特征研究分析

1.1 受力特征研究現狀及存在的問題

隨著我國人口數量和人口流動次數的不斷增多，公共交通逐漸發展為人們的主要交通方式，公共交通運輸系統也成為國家發展交通領域的主要模式。在這種發展背景下，公共交通車輛對于高架橋的影響逐漸顯現出來，比如由于公共交通車輛的載重較大，在加速和剎車時經常會對路面造成一定損害，經過長期的積累橋面的鋪裝層會逐漸出現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構的受力情況，降低高架橋的的極限承載力和使用壽命。

1.2 影響鋪裝結構受力特征的原因探究

為改善城市高架橋瀝青鋪裝的應用現狀，我們對影響城市高架橋瀝青鋪裝結構受力特征的因素進行了探究。以某高架橋為例經過實驗可知，公共車輛的剎車減速狀態和載重量以及地面溫度對高架橋的瀝青鋪裝結構受力均有影響，在保持其他條件相同的情況下當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的一次函數類似，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 優化鋪裝結構受力特征的方式分析

為實現國家發展的要求和交通建設領域快速優質發展的目標，我們可以從瀝青鋪裝結構內部進行適當改進，讓高架橋從根本上提升使用性和工作效率，例如結合高架橋周圍的環境和當地可用資源適當改良高架橋的鋪裝材料，降低瀝青材料的溫度敏感性，讓橋面鋪裝在運營期間力學性能更穩定。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的方式降低的彎拉力和剪應力，從而提升橋面鋪裝的使用性能，減少高架橋的維修和養護成本的投入。

2、城市高架橋瀝青鋪裝粘結層受力研究分析

2.1 粘結層受力研究現狀及存在問題

城市高架橋瀝青鋪裝結構粘結層受力情況比較復雜，一方面是因為鋪裝結構粘結層受力的影響因素較多，造成了鋪裝結構粘結層受力研究的復雜性；另一方面粘結層受力的研究方式較少，得出的數據缺乏進一步的對比和驗證。城市高架橋瀝青鋪裝結構粘結層發揮著十分重要的影響，起到連接高架橋不同面層的作用，受道路運輸情況和車輪沖擊的影響，目前的鋪裝結構粘結層并不穩定，在使用過程中時常發生粘結不牢固的問題，嚴重影響了人們的正常生活和生產活動。

2.2 影響粘結層受力的原因探究

影響粘結層受力的原因有很多，其中只有少部分原因與粘結材料和高架橋的施工材料息息相關，大部分都是由于外界環境的影響產生的，例如空氣濕度或者雨水對于粘結層的影響等，這種影響是無法避免的，只能盡可能通過改變粘結層材料的方式改變粘結層的受力情況。經過實驗探究我們發現滲水和溫度對于粘結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，爭取通過增加粘結層的防水和控溫能力來提高粘結層的粘合能力及其受力能力。

2.3 優化粘結層受力的方式分析

優化粘結層受力的方式有很多種，例如改變粘結層的粘合方式、改變橋面的連接方式以及改進粘結層材料等，這些方式都能夠有效緩解高架橋粘結層受力不均勻和變形的問題，幫助橋面層更加穩定和牢固的進行工作。在改進粘結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層材料Freshcoat，讓橋面層間摩擦系數減小，從而增強橋面粘結層的受力性能。

3、結束語

城市高架橋瀝青鋪裝工作嚴重影響著高架橋的正常使用和后期維護，如果高架橋的瀝青鋪裝結構再設計或施工環節不合理，那么鋪裝層在運營期間很可能會因為受力不均勻而出現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的長遠發展和資源的合理化利用，不利于我國經濟水平的提升和社會的進步。為避免上述情況的出現，本文從城市高架橋瀝青鋪裝結構受力特征和粘結層受力情況兩方面進行探究，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，為相關單位提供改進思路和幫助，進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。