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        馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋼橋面鋪裝破損狀況分析與評(píng)估

        2020-09-10 07:22:44豆長(zhǎng)念
        交通科技與管理 2020年3期
        關(guān)鍵詞:使用性能

        豆長(zhǎng)念

        摘 要:為正確評(píng)價(jià)馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋼橋面鋪裝破損病害對(duì)鋪裝層使用性能產(chǎn)生的影響,本文通過(guò)調(diào)研馬鞍山長(zhǎng)江大橋典型病害,分析病害分別沿縱橋向和橫橋向空間分布特征,進(jìn)一步對(duì)鋪裝破損狀況進(jìn)行分析評(píng)估,研究結(jié)果表明:馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋼橋面鋪裝目前整體使用效果較好,典型病害為縱向裂縫、坑槽修補(bǔ)、二次破損,病害主要集中在兩幅重車(chē)道,尤其下行重車(chē)道靠近兩塔1/4跨附近的右輪跡帶位置病害相對(duì)較多。

        關(guān)鍵詞:馬鞍山長(zhǎng)江大橋;鋼橋面;破損病害分析;使用性能

        中圖分類(lèi)號(hào):U443.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        1 概述

        馬鞍山長(zhǎng)江大橋主橋全長(zhǎng)2 160 m,起止樁號(hào)為K314+100~K316+260,為三塔兩跨懸索橋,雙向六車(chē)道,設(shè)計(jì)車(chē)速為100 km/h,設(shè)計(jì)荷載為公路Ι級(jí)。行車(chē)道鋼橋面鋪裝采用甲基丙烯酸樹(shù)脂防水體系+33 mm澆注式瀝青混合料GA10+35 mm高彈改性瀝青SMA10,于2013年12月31日通車(chē)。

        目前馬鞍山長(zhǎng)江大橋已使用運(yùn)營(yíng)6年,隨著鋪裝服役年限的增加,交通量和重載比例居高不下,對(duì)鋪裝使用性能造成不同程度的影響。為研究馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋪裝使用狀況,本文通過(guò)調(diào)研馬鞍山長(zhǎng)江大橋典型病害,分析病害空間分布特征,進(jìn)一步分析評(píng)估鋪裝破損狀況,為馬鞍山長(zhǎng)江大橋的科學(xué)養(yǎng)護(hù)管理提供支撐。

        2 主要病害類(lèi)型

        通過(guò)對(duì)馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋼橋面鋪裝進(jìn)行全面調(diào)查,顯示鋼橋面鋪裝目前主要存在以下7種病害類(lèi)型,其中,以縱向裂縫、坑槽修補(bǔ)、二次破損最為典型。

        全橋病害面積共148.412 m2,其中縱向裂縫面積占39.4%,裂縫修補(bǔ)面積占7.3%,坑槽修補(bǔ)面積占18.7%,二次破損面積占34%,其余病害面積很少,在0.2%以?xún)?nèi)。裂縫類(lèi)型多樣,主要包括縱向裂縫、斜向裂縫、環(huán)形裂縫,其中縱向裂縫較為嚴(yán)重。

        3 病害空間分布規(guī)律

        將全橋按索號(hào)劃分為不同區(qū)間,統(tǒng)計(jì)各個(gè)區(qū)間內(nèi)所包含不同車(chē)道的病害面積,以橋梁索號(hào)為橫坐標(biāo),病害面積為縱坐標(biāo),分析縱橋向病害分布特征??梢钥闯觯?/p>

        ①兩幅重車(chē)道使用狀況良好,整體產(chǎn)生病害較少,其中下行重車(chē)道產(chǎn)生病害多于上行重車(chē)道,這與交通荷載通行量密切相關(guān)。②下行重車(chē)道病害靠近兩塔1/4跨附近產(chǎn)生較多,最高點(diǎn)約為7 m2,這與在反復(fù)車(chē)載作用下鋪裝層薄弱區(qū)域出現(xiàn)抗拉和層間抗剪強(qiáng)度不足有關(guān)。③上行重車(chē)道病害面積較少,最高點(diǎn)病害面積少于0.3 m2,分布在中塔附近。

        4 破損狀況分析與評(píng)估

        國(guó)內(nèi)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》是將高速公路按照分車(chē)道、或者整體進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了準(zhǔn)確評(píng)估馬鞍山長(zhǎng)江大橋的橋面使用性能,科學(xué)指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)決策,采用分段分區(qū)網(wǎng)格化方法對(duì)橋面鋪裝破損狀況進(jìn)行精細(xì)化評(píng)估,采用的評(píng)估指標(biāo)為破損指數(shù)SDPCI,計(jì)算公式如下:

        式中:α—瀝青路面采用15.00;β—瀝青路面采用0.412;DR—路面破損率,%;Ai—第i類(lèi)橋面破損面積,m2;A—調(diào)查的鋼橋面鋪裝面積,m2;wi—不同病害類(lèi)型損壞的權(quán)重。

        按照鋼橋面鋪裝破損指數(shù)SDPCI的分值,大跨徑鋼橋面鋪裝使用性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表。評(píng)價(jià)等級(jí)主要分為優(yōu)、良、中、次、差,共5種等級(jí)。

        通過(guò)對(duì)馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋪裝層橋面性能進(jìn)行評(píng)估,全橋使用狀況較好,下行重車(chē)道處于“良”級(jí)狀態(tài),其余車(chē)道均處于“優(yōu)”級(jí)狀態(tài)。下行重、行、超車(chē)道SDPCI分別為83分、97.7分、100分;上行重、行、超車(chē)道SDPCI評(píng)分分別為96.2分、99.1分、100分。

        5 結(jié)論

        (1)馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋼橋面鋪裝典型病害為:縱向裂縫、坑槽修補(bǔ)、二次破損,其中縱向裂縫面積占39.4%,坑槽修補(bǔ)面積占18.7%,二次破損面積占34%。(2)馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋼橋面鋪裝使用狀況良好,病害主要集中在下行重車(chē)道靠近兩塔1/4跨附近,病害面積最高為7 m2,這與在反復(fù)車(chē)載作用下鋪裝層薄弱區(qū)域出現(xiàn)抗拉和層間抗剪強(qiáng)度不足有關(guān)。(3)通過(guò)對(duì)馬鞍山長(zhǎng)江大橋鋪裝層橋面性能進(jìn)行評(píng)估,全橋使用狀況較好,下行重車(chē)道處于“良”級(jí)狀態(tài),其余車(chē)道均處于“優(yōu)”級(jí)狀態(tài)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]黃海濤.鋼橋面鋪裝層使用性能評(píng)價(jià)及養(yǎng)護(hù)決策研究[D].東南大學(xué),2008.

        [2]何鋒.瀝青混凝土橋面鋪裝早期破壞研究[D].同濟(jì)大學(xué),2006.

        [3]韓超,李浩天,賈渝,等.基于現(xiàn)代化檢測(cè)的環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝病害研究[J].公路工程,2011,36(01):50-54.

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