城市高架桥沥青铺装结构受力特征及其粘结层受力研究

叶海强

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司武汉分公司 湖北 武汉 430077

引言：城市高架桥沥青铺装的结构受力特征及其粘结层受力研究对于改进铺装技术有着十分重要的影响，一方面研究城市高架桥沥青铺装结构受力特征能够帮助我们了解到影响高架桥正常使用的因素及条件，为改进铺装技术提供了更多方向和思路；另一方面城市高架桥沥青铺装的粘结层受力能够影响到高架桥的整体性能和工作效率，为降低高架桥出现事故的可能性提供帮助和研究依据。除此之外高架桥沥青铺装结构受力特征和粘结层受力情况的相关研究还可以为相关人员做好铺装优化工作提供帮助，由此可见对于城市高架桥沥青铺装结构受力特征和粘结层受力的研究是十分必要的，

1、城市高架桥沥青铺装结构受力特征研究分析

1.1 受力特征研究现状及存在的问题

随着我国人口数量和人口流动次数的不断增多，公共交通逐渐发展为人们的主要交通方式，公共交通运输系统也成为国家发展交通领域的主要模式。在这种发展背景下，公共交通车辆对于高架桥的影响逐渐显现出来，比如由于公共交通车辆的载重较大，在加速和刹车时经常会对路面造成一定损害，经过长期的积累桥面的铺装层会逐渐出现车辙印以及开裂等问题，影响到高架桥的正常使用，同时增加了交通事故的风险程度，为人们的正常出行增加了隐患。沥青铺装的病害也会逐渐影响到桥梁主体结构的受力情况，降低高架桥的的极限承载力和使用寿命。

1.2 影响铺装结构受力特征的原因探究

为改善城市高架桥沥青铺装的应用现状，我们对影响城市高架桥沥青铺装结构受力特征的因素进行了探究。以某高架桥为例经过实验可知，公共车辆的刹车减速状态和载重量以及地面温度对高架桥的沥青铺装结构受力均有影响，在保持其他条件相同的情况下当公共车辆的刹车速度由小到大变化时，高架桥沥青面层竖向变形情况与开口向下的抛物线类似，这也就意味着面层的竖向变形在某个范围内是可以通过刹车速度控制的，在保持其他条件相同的情况下当公共车辆的载重由小到大变化时，竖向变形情况与斜率为正数的一次函数类似，地面温度的影响情况与载重类似。由此可见我们可以通过控制车辆行驶速度和载重的方式延长桥面铺装的使用寿命，增加对于建筑资源的利用率。

1.3 优化铺装结构受力特征的方式分析

为实现国家发展的要求和交通建设领域快速优质发展的目标，我们可以从沥青铺装结构内部进行适当改进，让高架桥从根本上提升使用性和工作效率，例如结合高架桥周围的环境和当地可用资源适当改良高架桥的铺装材料，降低沥青材料的温度敏感性，让桥面铺装在运营期间力学性能更稳定。除此之外我们还可以通过控制车辆载重、增大沥青层间摩擦系数的方式降低的弯拉力和剪应力，从而提升桥面铺装的使用性能，减少高架桥的维修和养护成本的投入。

2、城市高架桥沥青铺装粘结层受力研究分析

2.1 粘结层受力研究现状及存在问题

城市高架桥沥青铺装结构粘结层受力情况比较复杂，一方面是因为铺装结构粘结层受力的影响因素较多，造成了铺装结构粘结层受力研究的复杂性；另一方面粘结层受力的研究方式较少，得出的数据缺乏进一步的对比和验证。城市高架桥沥青铺装结构粘结层发挥着十分重要的影响，起到连接高架桥不同面层的作用，受道路运输情况和车轮冲击的影响，目前的铺装结构粘结层并不稳定，在使用过程中时常发生粘结不牢固的问题，严重影响了人们的正常生活和生产活动。

2.2 影响粘结层受力的原因探究

影响粘结层受力的原因有很多，其中只有少部分原因与粘结材料和高架桥的施工材料息息相关，大部分都是由于外界环境的影响产生的，例如空气湿度或者雨水对于粘结层的影响等，这种影响是无法避免的，只能尽可能通过改变粘结层材料的方式改变粘结层的受力情况。经过实验探究我们发现渗水和温度对于粘结层的影响是比较显著的，我们可以从防水和控温两方面入手，争取通过增加粘结层的防水和控温能力来提高粘结层的粘合能力及其受力能力。

2.3 优化粘结层受力的方式分析

优化粘结层受力的方式有很多种，例如改变粘结层的粘合方式、改变桥面的连接方式以及改进粘结层材料等，这些方式都能够有效缓解高架桥粘结层受力不均匀和变形的问题，帮助桥面层更加稳定和牢固的进行工作。在改进粘结层材料时我们可以将SBS高粘弹改性材料加入其中，还可以在其中加入加热型涂膜类防水粘结层材料Freshcoat，让桥面层间摩擦系数减小，从而增强桥面粘结层的受力性能。

3、结束语

城市高架桥沥青铺装工作严重影响着高架桥的正常使用和后期维护，如果高架桥的沥青铺装结构再设计或施工环节不合理，那么铺装层在运营期间很可能会因为受力不均匀而出现变形甚至开裂的问题，为人们的正常出行带来不必要的麻烦和困难，甚至还会影响到交通建设的长远发展和资源的合理化利用，不利于我国经济水平的提升和社会的进步。为避免上述情况的出现，本文从城市高架桥沥青铺装结构受力特征和粘结层受力情况两方面进行探究，希望能够找到影响城市高架桥桥面铺装正常使用的主要原因，为相关单位提供改进思路和帮助，进而从根本上解决高架桥面铺装变形过大或者使用年限较短的问题。