38120字硕士毕业论文桥面压实概念、技术及机械配置分析

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：38120字

论点：压实,桥面,混合

论文概述：

针对在桥面压实中常用的压实机械，对其压实工作的原理进行分析，在与振动压实对比分析后，得出振荡压实最适合于桥面压实的结论，因为不论是在机械自重，还是在建造施工成本方面，更重

论文正文：

第一章导言

1.1桥面压实研究的背景和意义
桥面铺装压实度不足是桥面结构过早损坏的重要原因之一。路面层密实度不足导致路面水下渗透和桥面渗透，导致桥面混凝土过早损坏或钢板过早腐蚀，严重影响桥面的正常运行，大大缩短桥梁的正常使用寿命[1】。此外，桥梁结构倒塌造成重大人员伤亡，严重影响人民生命财产安全。因此，提高桥面压实质量的任务迫在眉睫。作为悬挂式空结构，桥梁的压实与路面的压实明显不同，其工作环境比路面差，对压实的要求更严格[2]。桥面压实不仅是质量要求的提高，更重要的是，在施工过程中不影响桥梁结构的安全。如果在桥面压实施工过程中只注重桥面压实质量的提高，而完全不考虑施工荷载对桥梁结构的影响，那么效果只会大于收益。如果一个工人想做好工作，他必须首先磨快他的工具，特别是用于桥面压实工作。压实机械的合理布置不仅可以节省劳动力，更重要的是，可以有效提高施工质量。因此，合理的机械布置也是压实工作中值得注意的一个方面。目前，由于我国缺乏桥面压实标准，大多依靠施工经验的积累。因此，作为公路运输的枢纽工程，今天仍有大量桥梁工程有待建设。尤其迫切需要改进和记住，提高桥面压实质量。桥面压实方法和合理机械配置的相关研究工作有待进一步开展。

1.2国内外桥面压实研究现状

1.2.1沥青混合料压实特性的研究现状
沥青混合料在设计中必须具有良好的和易性和适用性。美国许多学者利用旋转压实曲线分析了沥青混合料的压实性，认为压实曲线斜率等指标与沥青混合料的压实性有很好的相关性(布雷顿·托德(Brayton Todd)(2001)，福尔斯伯格(ForsBergai)(2001))。JmaS(2003)发现有些沥青混合料在特定的温度范围(约90℃~115℃)内难以压实，称该温度范围为混合料压实的“软区”，而在高温(160℃/140℃ ~ 115℃)和低温范围(低至70℃)压实路面时不会出现类似问题。美国学者对如何合理确定改性沥青的压实温度提出了自己的方法。Desoinbre等人利用摩尔-库仑原理解释了混合物的剪应力，并提出了确定混合物压实温度范围的方法。通过对不同压实温度的混合物样品的剪切应力的分析，认为对于大多数混合物存在最小剪切应力，并且对应于最小剪切应力的温度是混合物的最佳压实温度[3]。张正琦教授在中国进行了旋转压实分析，提出用压实曲线从初始压实状态到设计压实次数的压实能量指数来评价沥青混合料[4]的压实性。在混合料压实温度方面，侯曙光和黄晓明在不同压实温度下形成了不同沥青混合料的马歇尔试件，并分析了压实温度与混合料物理力学参数的相关性。研究结果表明，压实温度对[6号沥青混合料的稳定性和抗变形能力有明显影响。在沥青混合料压实施工过程中，不同的混合料应采用不同的压实温度，而不是片面采用[3]统一标准。

1.2.2桥面沥青混合料压实技术研究现状
国外许多学者认为，一些根据超级沥青规范设计的沥青混合料表现出“弱”压实特性[3]。桥面压实过程中容易出现纵向和横向的裂缝和偏移，轮胎压路机可以消除，但压实过程中车轮卡死现象严重，轮迹难以消除。压实过程中的结构性裂缝也称为“微裂缝”，是由下支承层稳定性差、现场施工操作不当或混合料本身性能缺陷造成的。这些裂缝难以检测，但会使路面疲劳寿命缩短50%以上，严重影响路面桥面的长期性能。大量研究表明，沥青路面早期损坏与路面压实度直接相关。压实度不足的路面容易产生车辙、渗水、疲劳等病害，过大的压力会导致路面的油浸和不稳定。因此，在沥青路面施工中，必须重视压实质量的控制，选择合理的压实工艺。文件[48]提出了压实改性沥青混合料的合适温度。文献[49]在研究了沥青混合料的冷冷规律后，提出了一种预测压实时间的有效方法，以便在施工过程中有效控制混合料的温度。文件[50]研究了影响沥青路面桥面压实质量的因素，并提出了改进措施。文件[51，52]研究了机械和其他因素对沥青路面压实的影响。国内许多学者也对混合料压实施工技术进行了研究。吴秦永(2003)、李创民(2002)和王浩(2003)研究了埋置密级配沥青混合料[5、6和7的压实技术，周金川(2005)、王捷(2002)和李玉芝(2005)分析了[8、9和10号改性沥青混合料路面的压实技术。显然，沥青混合料路面桥面压实技术和压实设备问题需要进一步研究。

第二章国内外桥面压实调查与分析

2.1现行规范《沥青路面桥面压实规定》
桥面铺装过程中，由于沥青路面材料的高温效应，箱梁顶板出现局部高温。在温度梯度的作用下，支点截面产生的拉应力接近规范规定的极限。在这种情况下，支点处的混凝土在温差的作用下容易开裂。因此，为了降低开裂概率，在考虑钢梁的受力和其他组合施工荷载的情况下，支点截面的上下翼缘应受压，以降低开裂概率，保证结构的正常使用。在压路机、摊铺机、混凝土运输车等施工机械荷载的作用下，主梁中跨中段下翼缘的拉应力已超过规范规定的施工阶段混凝土拉应力限值。因此，在施工阶段，压路机、铺路机和混凝土卡车等施工机械负载的大小对桥梁的结构安全产生了一定的影响。因此，为了降低开裂的概率，应控制中跨中段的上下翼缘受压，以保证结构在钢梁加固的荷载组合作用下的安全性，这与上述两种情况相同。

第三章施工荷载对桥梁结构安全的影响……24-45
3.1桥梁施工荷载的分类……24-25
3.2施工荷载对桥梁结构安全的影响……25-31
3.3施工荷载开启……31-35 [/BR/] 3.3.1斜拉桥……31-32 [/BR/] 3.3.2斜拉桥力学特性分析……32-33
3.3.3结构上的施工荷载……33-35 [/BR/] 3.4施工荷载对钢桥结构安全的影响分析……35-42 [/BR/] 3.5本章概述……42-45
第四章桥面压实方法及合理的机械配置……45-66 [/BR/] 4.1桥面压实方法的对比分析……45-46[/比尔/] 4.1.1导言……45
4.1.2压实方法和压实机理……45-46 [/BR/] 4.2常见桥面压实机及压实机理分析……46-49 [/BR/] 4.2.1常见桥面压实机和压实原则……46-48
4.2.2关于压路机工作的几个问题……48-49 [/BR/] 4.3桥梁结构上的振动压实和振动压实……49-52 [/BR/] 4.4振动压路机在桥面压实中的应用……52-64
4.5本章概述……64-66
第五章桥面铺装沥青混合料浇筑……66-74
5.1浇注沥青混凝土简介……66-67
5.2灌注沥青混凝土在桥面铺装中的应用研究……67-69 [/BR/] 5.2.1海外应用和研究……67-68 [/BR/] 5.2.2国内应用和研究……68-69
5.3浇筑沥青混凝土摊铺技术……69-72
5.4本章概述……72-74

结论

1。系统调查了我国各种施工规范及相关指南，以及各沥青桥面铺装的实际工程情况，并分析了其压实特性。
2。通过对每种桥型的力学特性和施工荷载对其结构安全性影响的综合研究，得出振动压实不适合每种桥型的结论。结论如下:①对于简支丁字梁桥梁，振动压实不适用于相邻丁字梁翼缘板的连接。由于该部分是整个桥梁结构最薄弱的承载能力，振动压实不仅会对该部分桥面铺装层造成损坏，而且由于压路机振动频率和振幅较高，梁肋部分也会产生较大的弯矩和开裂。因此，振动压实不适用于该零件。(2)对于悬臂梁桥，吊梁部分不应采用振动压实。相邻两根主梁的交接处采用吊梁连接，该部位承载力一般低于桥梁其他部位，振动压实不合适。(3)箱型梁桥一般采用简支转连续的施工工艺。该过程通过中间梁(负弯矩)完成，通常在现场浇注。因此，该位置桥梁的整体性较差，振动压实对整个桥梁结构影响很大。因此，通常不推荐振动压实法。对于斜拉桥，斜拉索和主梁通常通过锚固连接。振动压路机的高频强集中振动会增加锚固构件损坏的可能性，进而对整个桥梁结构的安全造成破坏性影响。因此，振动压实不适用于该零件。对于钢桥来说，振动压实是不合适的，因为桥面肋部的承载力较弱，高频振动会增加该部位开裂的可能性，对桥梁结构产生很大影响。此外，不建议对该零件进行振动压实，因为焊缝处的承载能力和完整性较差。
3。振动压实与振动压实对桥梁结构影响的对比分析。通过对使用效果和经济效益的分析，得出振动压实是一种经济合理的桥面压实方法。结论如下:
(1)振动压实可达到98%的压实度，压实表面平整，完全满足工程质量要求。
(2)振荡压实要求混合物温度较低。出料温度可从174℃降至163℃，经经济分析，当出料温度降低9.4~12.2℃时，一年后节省的钱可用于购买摆动辊。在提高压实质量的同时，也有效降低了工程成本。

参考
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[2]杨裕生，牧可，王宣仓，王朝晖。《沥青路面双层铺装层间效应研究》，[。公路交通技术，2012
[3]王宣仓，牟科，王朝晖，石鑫沥青路面双层摊铺技术研究[J]。道路施工机械与施工机械化2012
[4]古小旭，王宣仓，方莉。[公路路面质量控制检测现状及评价。华东公路2007
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