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为综合解决钢桥面疲劳裂纹和铺装层早期破损难题,提出超高性能轻型组合桥面体系,将UHPC(Ultra-High Performance Concrete)铺筑于钢桥面上,表面层采用20～40mm沥青混合料或10～15mm聚合物混凝土。本文针对“UHPC-上面层”层间粘结性能展开了相关研究,主要完成了以下工作:针对钢或混凝土桥面铺装层间粘结性能国内外研究现状,了解影响层间力学性能的主要因素及存在问题,由于新型组合桥中UHPC及面层均为薄层结构,需重点关注UHPC与上面层界面粘结问题。开展UHPC-沥青面层层间粘结性能试验研究,结果表明:在20℃(常温)时60%嵌石、80%嵌石、抛丸1和抛丸2的抗剪强度分别为2.12MPa、2.54MPa、0.71MPa和 0.80MPa,60℃(高温)时分别为 1.39MPa、1.85MPa、0.41MPa和 0.45MPa;相比抛丸方式,UHPC表面60%～80%嵌石能够大幅提高层间抗剪性能。开展UHPC-TPO层间粘结性能试验研究,结果表明:UHPC表面经抛丸2处理后,20℃、60℃以及老化后UHPC-TPO黏结强度分别为4.27MPa、2.19MPa、3.44MPa,层间粘结性能优良;经过15次冻融循环,UHPC-TPO层间抗剪强度为11.55MPa、黏结强度为3.22MPa、TPO石料脱落率约为0.05%,表现出良好的水稳定性。通过冻融循环试验发现,UHPC-TPO层间剩余强度与冻融循环次数呈指数关系,且层间剪切强度、黏结强度具有良好的相关性。最后,结合有限元分析与室内试验评价UHPC不同界面处理对复合铺装体系的工程可行性及各自适用范围,结果表明:对于“UHPC-沥青面层”铺装,在炎热地区、重交通、特重交通道路,或者是连续长、陡纵坡路段,桥面铺装等对抗剪强度及抗滑移要求较高的工程,可选择UHPC表面嵌石,而在普通路段可选用施工更方便的抛丸方式;对于“UHPC-TPO”铺装,通常只需清除UHPC表面浮浆及灰尘等简单处理后,涂刷树脂粘结剂,摊铺TPO。若重载大交通道路、重要交通通道等对UHPC-TPO层间强度有特殊要求,可考虑UHPC表面抛丸处理。