钢桥面与沥青混凝土铺装界面剪切性能研究(2)
4.1界面剪切力学特性·32
4.2钢桥面与铺装界面抗剪强度准则46
4.3残余剪切强度包络线47
4.4小结48
结论·49
致谢·51
参考文献52
1 绪论对钢桥面铺装的研究始于最近十几年，此期间交通事业发展迅猛， 钢桥建设高潮迭起，建成了许多著名的大桥。要保证一座大桥对安全性必须要依靠精准的计算数据和高性能的桥面铺装，而桥面铺装是否合格，主要由粘结层的抗剪能力是否合格来作为判断依据[1]。由于文修工作冗杂且耗资巨大，桥面铺装应尽量保证粘结层不遭到破坏，否则将直接影响铺装体系的协调性，加快桥梁的损耗，因此粘结层抗剪能力是决定桥梁质量的关键。每座桥梁都会有防水粘结层，虽然防水粘结层比较薄，但是对桥面铺装具有至关重要的重要性。它不仅为钢桥面板提供一个不透水汽的保护层，还将沥青铺装层与钢桥面板粘结成为一个整体[2]，共同承受车辆垂直和水平方向的组合作用力。此外，当桥面钢板在升温或负重情况下发生水平变形时，防水粘结层可减缓钢板的相对位移，从而减小铺装层内的应力。但如果防水粘结层的抗剪强度不足，就会导致铺装出现诸如凸起、脱层与滑移等病害[3]，会造成铺装整体性崩溃。我国早期的钢桥面铺装项目，由于对抗剪强度的重要性认识不足，出现过很多类似的情况。比如广东虎门大桥在建成后三个月，桥面铺装就由于对抗剪强度不够重视产生了防水粘结胶底部脱层、鼓包等问题；厦门海沧大桥自 2002 年入夏以来，桥面铺装便出现了裂缝、位移、坑洞等损伤，经研究后发现桥上某些铺装已经与钢桥刚板完全脱空[4]。国外也出现类似的事故，如位于澳大利亚的西门桥（West Gate Bridge）由于粘结层脱落导致桥面整体铺装层位移，导致只能重新铺装[5]。因此，对提高钢桥面防水粘结层质量的技术研究具有重要的实用价值和必要。1.1 国内外研究现状1.1.1 国外研究现状欧美国家对沥青混凝土桥面铺装技术的研究开展早于国内。20 世纪 50 年代，英国战时运输部(Ministry of1War Transport)出版的桥梁设计和施工五七七号备忘录中， 就早已经把沥青胶泥(mastic asphalt)作为一种桥面铺装的防水材料[6]。国外对防水粘结层的研究总体可分为三个阶段:20 世纪60 年代前的初步发展阶段，主要进行防水粘结层设置必要性的研究。早在 20 世纪 20 年代，丹麦和美国堪萨斯州就已经开始在混凝土桥面上使用防水材料，桥面防水技术由此开始提出。人们发现铺设防水粘结层能够有效的降低混凝土桥梁的病害，大大降低混凝土桥梁的钢筋锈蚀和冻融破坏[7]。
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