关键词： 道路工程   改性沥青   石墨烯   自修复性能   尺寸   分子动力学  

摘要： 【目的】探究石墨烯的尺寸变化对沥青自修复性能的影响及其作用机理。【方法】利用动态剪切流变仪试验方法,从宏观上评价了单层、少层和多层石墨烯改性沥青的自修复能力;通过分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟技术,从分子层面分析了石墨烯尺寸对沥青自修复性能的影响机理。【结果】随着石墨烯层数的减小,石墨烯改性沥青的自修复能力呈现先减弱后增强的趋势;多层石墨烯改性沥青(multi-layer graphene-modified asphalt,MGMA)在自修复前后的疲劳寿命比、复数模量增量比,以及累积耗散能比分别比少层石墨烯改性沥青(few-layer graphene-modified asphalt,FGMA)的提高了38.8%、101.2%、42.3%。在微裂缝自修复过程中,石墨烯改性沥青的范德华势能降低,进而导致体系能量降低。MGMA裂缝周围分子之间的相互作用能比FGMA和单层石墨烯改性沥青(singer-layer graphene-modified asphalt,SGMA)的分别提高了24.4%和9.2%。在石墨烯改性沥青自修复过程中,饱和分的扩散系数大于其他组分的,并随石墨烯尺寸的减小呈先减小后增大的趋势。【结论】石墨烯改性沥青的微裂缝自修复能力主要依靠饱和分的扩散能力和范德华力。石墨烯改性沥青按照自修复能力由大到小排列,依次为MGMA、SGMA、FGMA。

关键词： 道路工程   加热融雪道面   数值模型   温度应力   荷载应力   临界加热温度  

摘要： 加热除冰雪技术具有高效、彻底、环保等优点,在公路路面、机场道面等除冰雪领域广受关注。目前加热融雪道面的研究主要注重融雪性能,关于道面在内部高温和外部荷载共同作用下的应力特征研究不充分,导致运营过程中存在安全风险。文章基于足尺加热融雪道面试验平台实测数据建立了三维瞬态温度-荷载耦合数值模型并进行了验证,研究加热融雪道面的温度应力及荷载应力分布。揭示加热过程中道面最大温度应力的变化规律,探究外界气温、管道埋深、加热温度、飞机荷载等对道面温度应力的影响规律。通过对比道面最大应力与混凝土材料强度,确定了不同设计参数和环境条件下的临界加热温度。结果表明,管道加热初期道面出现较大的温度应力,在管道附近出现压应力,在管道间和道面表面位置出现拉应力,管壁位置为最大压应力,管间位置为最大拉应力。荷载应力在道面底部出现最大拉应力,道面表面出现最大压应力;在轮载正下方出现压应力,轮载边缘出现拉应力。温度应力与荷载应力耦合作用时,加热融雪道面应力更大,且温度应力占主导地位。为了保障加热融雪道面的运行安全,不同气温和管道布置工况下临界加热温度应控制在13~57℃。

关键词： 道路工程   不粘轮乳化沥青   脱硫橡胶   制备工艺   层间粘结  

摘要： 为改善超薄罩面施工中存在的车辆粘轮及层间滑移、拥包等剪切破坏问题,本文研制了基于脱硫橡胶改性的不粘轮乳化沥青。根据针入度、软化点、橡胶溶解效果及粘温曲线等指标,优化改性沥青配方,确定最优组成为30%硬质沥青+6%脱硫活化橡胶颗粒+64%基质沥青,并提出最佳制备温度为165℃。同时性能测试表明:该乳化沥青基础指标符合规范要求,粘轮试验表明在60℃车辙碾压后粘附率较普通乳化沥青降低12.73%,显著缓解施工粘轮问题;斜剪试验验证其层间粘结强度优于SBR与普通乳化沥青,抗剪性能较无粘层空白组提升约20%,且变异系数低,性能稳定,可有效抑制层间剪切病害。脱硫橡胶不粘轮乳化沥青兼具抗粘轮与高粘结性能,为超薄罩面施工与层间耐久性提升提供了有效解决方案。

关键词： 道路工程   预防性养护   灌缝材料   沥青密封胶  

摘要： 随着全国公路网的基本建成,我国公路事业的重心已从大规模建设逐步转向养护阶段。对现有沥青路面进行灌缝处理,不仅能有效延长公路的使用寿命,还能减少周期性的维护成本,是当前公路养护中成本效益最高的措施之一。该文归纳了国内外沥青路面灌缝材料的主要类型,重点总结并阐述了热灌沥青、冷灌沥青及化学类灌缝材料的特点和应用现状。同时,结合我国公路行业的发展情况和灌缝材料的实际应用,对沥青路面灌缝材料的未来发展方向进行了展望。

关键词： 大跨度桥梁   地质勘察   设计技术   施工技术   智能化   综述  

摘要： 随着我国交通强国战略的深入实施,大跨度桥梁工程建设迎来了高质量发展新阶段。为进一步提升大跨度桥梁的建造技术,加速实现工程建造智能化转型,系统总结了近年来我国在勘察、设计、施工三大技术领域的最新研究进展。在地质勘察方面:传统钻探、物探及综合物探法进一步发展为综合勘察技术体系,并实现了规模化工程应用;无人机航测、建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术等智能化手段的引入显著提高了勘察效率与安全性。在设计技术方面:可靠度设计理论、多灾害耦合作用下的桥梁设计、抗震与抗风设计等新理论与方法持续完善;斜拉、悬索及斜拉-悬索协作体系等结构形式得到了广泛应用,以张靖皋长江大桥为代表的一批重大工程在关键结构体系创新方面取得了突破,创造了多项世界纪录;基于深度学习算法的人工智能设计技术在实际工程应用中取得了重要进展。在施工技术方面:针对深水基础施工,成功研发了全液压动力头旋转钻机,创新性地采用了台阶型沉井基础、嵌入式设置沉井基础及超大直径钻孔桩等新型基础形式;针对索塔施工,采用全封闭抗风液压爬模技术,提出智能控制液压爬升提升机并研发智能控制系统等;针对钢桁梁、钢箱梁施工,提出新型顶推施工工艺、整体制造与架设工艺,并开发自动装配系统及机器人焊接技术等。然而,当前智能化建造技术研究仍存在若干亟待解决的问题,未来应进一步聚焦智能化勘察、基于人工智能技术的桥梁设计、智能化施工设备及自动化施工技术等方向,推动大跨度桥梁工程建造技术向更高效、更智能、更安全的方向发展。

关键词： 道路工程   海绵城市   高黏改性沥青   增黏剂  

摘要： 为解决现有高黏改性沥青黏附性差,透水路面抗水损害性能差的问题,在海绵城市背景下,采用基质沥青、SBS、胶粉、TPS、芳烃油、稳定剂的多重组合,以针入度、软化点、5℃延度、180℃布氏黏度为评价指标,研发了一种高黏改性沥青,评价了胶粉及TPS改性剂的增黏效果,对比了该高黏沥青与市售高黏沥青拌和的混合料性能。研究表明:高黏度改性沥青配方为SBS、TPS、芳烃油、稳定剂掺量分别为基质沥青质量的5%、8%、5%、0.2%,制作的高黏沥青性能可达到相关规范中高黏改性沥青的技术要求;15%胶粉、8%TPS增黏剂使7%SBS改性沥青的180℃布氏黏度提升幅度达350%、512.5%;与市售高黏沥青相比,研发的高黏改性沥青拌和混合料具有更优的抗水损害性能。

关键词： 市政   道路桥梁   钻孔灌注桩   施工质量  

摘要： 本文针对市政道路桥梁施工中存在的技术问题与病害问题,通过深入研究钻孔灌注桩技术、混凝土泵送技术、软土地基处理技术和预应力技术等施工理论,提出了优化施工方案、加强施工质量控制、提高施工人员素质等措施。针对裂缝、剥蚀、钢筋锈蚀和渗漏等常见病害,采用超声检测、半电池电位法、应变片测量法等多种检测方法,实施裂缝修补、剥蚀修复、钢筋锈蚀处理和渗漏封堵等技术手段。研究成果表明,这些措施和技术有效提高了市政道路桥梁的施工质量,延长了使用寿命,保障了交通的安全与顺畅。

关键词： 三维激光扫描技术   道路工程   测量数据   预处理   集成方法  

摘要： 三维激光扫描技术凭借激光测距原理,能够精确记录被测物体表面的三维坐标信息和反射率信息,实现高精度的测量,且数据获取效率高、格式统一,便于数据集成和后续处理。对此,利用三维激光扫描技术采集道路工程测量数据,对采集到的数据进行噪声点去除和数据精简处理。通过匹配将从不同位置和角度获取的数据拼接起来并集成到同一空间,从而得到一个完整的道路工程测量数据集,以此实现道路工程测量数据集成。测试结果表明,应用该法数据重复率更低且波动更小,处理多源数据时具有更强的去重和整合能力,实际应用效果良好。

关键词： 道路工程   分层填筑   夯击   能量守恒   动量守恒  

摘要： 在道路工程的路基填筑作业中,软土路基因其高含水量、大孔隙比、显著压缩性以及低抗剪强度,导致路基结构不稳定,易引发路基过量沉降,进而对道路整体性能产生影响。以京沈客专密云站道路工程为背景开展了道路分层填筑技术试验,试验结果表明,使用该技术填筑后的最终沉降值与试验指标之间误差最大为1.5 mm,最小密实度为93.5%。

关键词： 道路工程   地基碾压   EDEM离散元   软土地基   建筑废料  

摘要： 软土地基具有高含水量、透水性小、高压缩性等特点,在道路自重及交通荷载作用下极易发生变形与沉降,从而导致路基施工后沉降延续时间长,进而增加施工难度和成本。为解决上述问题,采用城市建筑废弃材料对软土地基进行改良加固处理。通过室内试验和EDEM离散元数值模拟,研究原材料软土和建筑废料的力学特性,建立建筑废料填筑软土地基碾压模型,以孔隙率和密度作为指标,分析废料填筑形式(粒径分布、填充量)和施工工艺(碾压遍数、碾压速率)的变化对软土压实特性的影响,从而得到改良地基的最优废料填充参数及施工方式。