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梁式钢桥沥青铺装典型结构成套技术

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登记号:G20171399

所属行业:房地产业

学科分类:道路工程;桥涵工程;

关键词: 梁式钢桥 沥青铺装 典型结构 病害调查 实桥加载

绿色分类:其它;

  • 基本信息
成果名称: 梁式钢桥沥青铺装典型结构成套技术
成果登记号: G20171399 学科分类: 道路工程;桥涵工程;
绿色分类: 其它; 项目关键词: 梁式钢桥  沥青铺装  典型结构  病害调查  实桥加载
推荐单位:

上海市城市建设设计研究总院

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 成果所属行业: 房地产业
国家/地区: 上海 知识产权: 发明专利,规范
简介: 点击查看

本项目属其它技术领域。随着钢结构设计、制造、施工等技术日益成熟,100m以下中小跨径的梁式钢桥已被广泛采用。作为钢桥建设的重要组成,钢桥面沥青铺装的发展进入了黄金时期,然而有相当数量的钢桥面沥青铺装通车后不久(往往半年~1年)即出现较为严重的疲劳开裂、高温车辙、脱层、推移等病害,这给钢桥面铺装工程学科带来一系列挑战。    项目以上海桃浦路桥和林海公路周浦塘桥工程为依托,研究构建了一套具有自主知识产权的适用于梁式钢桥沥青铺装结构的技术体系,力求改变目前"一桥一设计"、"一桥一科研"的建设模式。    主要创新包括:    1)创建了以层间剪应力疲劳破坏为主要设计指标的理论体系。    首次以室内试验和理论分析为手段,构建了层间抗剪疲劳预估模型,并以此为基础,提出铺装结构层间评价指标和标准体系。该设计方法的创建,控制了钢桥面铺装结构的层间容许应力状态和粘结材料的物理、力学性能要求,解决了以往铺装结构设计仅考虑疲劳开裂指标和车辙指标的不足,为减少铺装结构脱层、推移等结构性和功能性破坏,提高铺装使用寿命提供了解决方案,也为梁式钢桥面铺装结构建设提供了可推广的新的设计方法。    2)提出了基于剪应力疲劳破坏条件下层间抗剪钢筋的优化方案。    明确了在较大纵坡、较小曲率半径以及重载交通、车辆频繁制动的钢桥面铺装路段,宜根据桥梁合成纵坡、转弯半径、道路等级等情况设置桥面抗剪钢筋。并首次应用国际先进的材料试验设备MTS,在不同铺装材料、层间处理方式及温度条件下进行抗剪强度室内试验,对其效用进行全面的评价。研究结果表明:常温(25℃)和高温(70℃)条件下,焊接抗剪钢筋的层间剪切强度提高3-6倍和3.5-4.2倍。其成果解决了现有粘结层材料不能满足铺装结构路用性能要求的问题,减少了铺装维修与能源消耗,延长使用寿命,具有良好社会和经济效益。    3)建立了理论与实践相互验证的桥面铺装结构永久性检测方法。    以桃浦路桥和周浦塘桥为实测桥,应用光纤光栅应变传感器,在静载、动载、刹车等不同加载条件下对铺装结构进行永久性应变测试和温度测试,通过全程监控和动态分析,揭示了自然环境和重复荷载耦合作用下铺装结构的工作状态和响应特征,印证了铺装结构设计理论和力学分析的正确性。    4)首次提出基于运营需求的梁式钢桥面铺装结构组合优选方案。    结合气候和交通特点,研究提出了双层SMA、GA-10+SMA-13、EA-10+SMA-13三种适用于苏浙沪地区的铺装结构组合形式。从路用性能、施工性能、经济性能等方面出发,得到铺装结构组合的性能评价方法,明确了不同铺装结构的适用条件,并据此编制了相应的设计准则、施工技术规程,实现了铺装设计典型化、施工工艺标准化。    项目申请发明专利3项;发表论文12余篇,其中SCI/EI收录2篇;编制规范2部,培养硕博士10人。研究成果达到国际先进水平,并成功应用于桃浦路桥、林海公路周浦塘桥、浦东内环线高架、常州高架等钢桥面铺装工程,回收期内累计节支总额达1.12亿,效益显著,对整个行业发展起到良好示范和极大引领作用。

姓名: 张衡汇 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: cm0426@sina.com
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