胶接缝节段预制拼装桥梁理论研究综述

何伟，时松,王博,常亮亮，闫嵩

(1.华北水利水电大学土木与交通学院，郑州 450045；2.许昌市建设投资有限责任公司，许昌 461000；3.中铁十六局集团有限公司，北京 100018)

近年来，随着中国的综合国力的快速增长，基础设施建设突飞猛进。在桥梁建设上，建设速度、质量、环保性及综合效益等已成为重点关注方面。节段预制拼装技术凭借“化整为零，集零为整”的建设思想，在施工工艺上具有工程质量高，施工周期快，经济效益与环境效益较好等优点[1-4]，较好地满足了当代桥梁建设需求，在中国逐步得到了发展应用。

节段预制拼装技术是一种特殊的造桥技术，是指把梁体沿桥梁的纵向划分成若干节段，然后节段梁在梁场预制保养后运到桥位处进行拼装的一种施工方法[5-7]。世界第一座现代意义上使用节段拼装建设技术的是1962年法国工程师J.Muller在巴黎塞纳河上的Choisy-le-Roi桥[8]，而中国最早是在20世纪60年代应用该技术建造成昆铁路上的旧庄河一号桥和孙水河五号桥[9]。关于节段预制拼装桥梁的理论研究，尤其是对胶接缝节段预制拼装桥梁的系统地理论研究，直到20世纪八九十年代才见报道。这主要是因为当时的施工建造技术比较落后，导致拼装后出现了线形偏差较大、预应力筋防腐不理想以及后期维护成本过大等问题，以至该项施工工艺应用较少，关于节段预制拼装结构的理论研究也就滞后。

随着体外预应力技术的成熟，以及先进架桥设备的发明，节段预制拼装技术又再一次焕发光彩，到目前为止，节段预制拼装技术施工经验已经积累了很多，其理论研究也逐渐成熟了起来。

目前中国节段预制拼装桥梁多是参考国外的相关规范和经验积累来设计和施工，出台的相关规范与技术标准还不够完善。因此有必要根据节段预制拼装桥梁建设的需要，对节段拼装桥梁进行系统的理论研究，以期推动节段预制拼装桥梁在中国桥梁领域的应用与发展。

为此，针对目前建造技术较新颖的胶接缝节段预制拼装桥梁，对其胶接缝、剪力键、耐久性等理论研究现状进行了系统阐述；并且针对胶接缝节段预制拼装桥梁未来的研究方向进行了展望。

1 节段预制拼装桥梁胶接缝的理论研究现状

节段预制胶接缝拼装技术近些年在中国桥梁领域的工程应用如图1、表1[10-19]、表2[10-19]所示。

来源：百度图片(https://xw.qq.com/cmsid/20200724A0ODPB00?f=newdc&pgv_ref=share&ADTAG=share)图1 郑许市域铁路高架桥施工现场Fig.1 Construction site of Zhengzhou to Xuchang intercity railway

表1 胶接缝节段预制拼装铁路桥梁工程[10-19]Table 1 Precast segmental assembling railway bridges engineering with epoxy resin joints[10-19]

表2 胶接缝节段预制拼装公路桥梁工程[10-19]Table 2 Precast segmental assembling highway bridges engineering with epoxy resin joints[10-19]

1.1 接缝的分类

在节段预制拼装桥梁结构中，接缝是用来连接各个节段的一种特殊构造。根据连接方式的不同分为干接缝、湿接缝以及胶接缝3种接缝类型[20]。

干接缝由于梁段之间没有任何连接材料，所以无法抵抗拉应力，抗震性和耐久性存在严重缺陷，目前中外应用较少[21-22]。湿接缝的施工方法属于传统的混凝土浇筑施工，20世纪90年代开始应用，但是由于施工工序步骤较多，导致施工时间长、施工质量不易保证，受温度影响节段拼装的线形不易控制等一系列问题，致使该项技术渐渐被胶接缝拼装技术取代[10]。

胶接拼装技术是用环氧树脂胶将两段梁的梁端粘接在一起，再进行预应力张拉[1]。节段预制拼装梁专用的环氧树脂胶是一种建筑类合成胶黏剂，为无溶剂型双组分触变性胶[10]，分为A、B两种成分，根据环境温度与固化时间按一定配合比搅拌而成。胶接缝的密封性和防水性较好，可有效起到防腐的作用；而且环氧树脂胶可以弥补混凝土接缝表面的不平整现象，防止出现应力集中的情况。因为拼装施工时不涉及混凝土浇筑，所以不用考虑水化热带来的线形控制问题；此外，环氧树脂胶的润滑作用也可以使剪力键在拼装时的定位准确，使线形控制更加容易[23]。最早使用胶接缝的桥梁是1976年法国建造的Marne la Yallee高架桥，以及同年在日本建成的Kakogawa大桥，两座桥都属于铁路桥梁，并首先使用了当时新颖的胶接拼装技术[24-25]。

随着桥梁建造技术的要求越来越高，胶接拼装技术应用越来越广泛。由于构造特殊的原因，胶接缝(图2)为节段预制拼装桥梁的一个薄弱环节[26-27],而目前针对胶接缝的理论研究主要包括胶接缝抗拉强度与抗剪强度相关的研究以及以此衍生的其他研究。

图2 胶接缝Fig.2 Epoxy resin joint

1.2 节段预制拼装桥梁胶接缝抗拉强度的研究

由于中国已有的规范并未给出胶接缝中环氧树脂胶与混凝土粘结时的相关强度，设计时没有具体参考，所以节段预制拼装桥梁在进行抗裂性设计时都会比较保守。一些学者进行了部分关于胶接缝抗拉强度的研究。

李学斌等[28]、曹增华[29]、卢文良等[30]提出了节段预制胶拼桥梁在抗裂性设计中，应当考虑节段间胶接缝的抗拉强度，以减少预应力筋的使用，降低工程造价。李学斌等[28]通过对两组接触面积相同的混凝土试件，用过控制试件内配筋与否，进行轴向拉伸静载试验，得到了节段间胶接缝的极限抗拉强度约为3 MPa，并通过分类试验对比得到了接缝处混凝土表面的干净程度对极限抗拉强度的影响。

抗裂安全系数Kf的计算公式[29]为

Kf=(σc+γfct)/σ

(1)

式(1)中：σc为扣除预应力损失后的混凝土预压应力；γ为考虑混凝土塑性的修正系数；fct为混凝土抗拉极限强度；σ为计算荷载在截面受拉边缘混凝土中产生的正应力。

通常在节段胶接缝桥梁抗裂性设计中，不考虑环氧树脂胶与混凝土粘结的抗拉强度，取fct=0，这导致计算结果偏保守，从而造成了材料的浪费，经济性较差。在式(1)基础上，通过试验结果对其加以修正，引入胶接缝混凝土抗拉强度修正系数kct，fct取值也为正常的混凝土抗拉极限强度，最终可得

Kf≤(σc+γkctfct)/σ

(2)

通过一片24 m的简支工型梁的破坏试验，结果表明测出开裂荷载与计算荷载几乎吻合，证明了该修正公式的可行性，建议胶接缝节段预制拼装桥梁在设计时，应当考虑节段间胶接缝的抗拉强度。

卢文良等[30]在已有研究的基础上，提出了胶接缝的抗拉强度具有一定的离散性，并通过对4个轴心抗拉模型的静载试验，分析对比得到的胶接缝极限抗拉强度均值与C55混凝土的极限抗拉强度值接近，说明混凝土与环氧树脂之间有良好的粘接性能，并认为接缝表面的清洁程度、环境温度、湿度等会影响环氧树脂胶与混凝土间的粘接强度，但仅是提出并未做深入的理论研究。

目前已经建成运营的中国郑阜铁路周淮特大桥[31]、泰国曼谷—呵叻高速铁路高架[32]均在正截面抗裂计算中采用了上述研究中的节段间胶接缝的极限抗拉强度值，并参考曹增华[29]的修正公式，修正系数kct取0.3。

卢文良等[33]对6个胶拼弯折试件进行静力加载直至破坏，测得试件的弯折强度平均值为5.4 MPa，为素混凝土试件弯折强度的85%，且其破坏形式为脆性破坏，试验结果可为节段预制胶拼桥梁的抗裂性设计提供一定价值的参考。王瑞[34]通过对比5片试验梁的开裂荷载与目前研究中已提出的抗裂安全公式，发现目前已存在的抗裂性计算公式是偏保守的，为此提出了抗裂性检算建议公式[式(3)]，并验证了其合理性。

1.2σ≤σc+0.5γfct

(3)

目前针对环氧树脂胶接缝抗拉强度亟需进行更深入的研究。上述研究仅证明了胶接缝本身具有一定的抗拉强度，尚未涉及抗拉强度的影响因素的研究，且已得到的修正过的抗裂性计算公式仅证明了其可行性，结果的精确与否还需进一步探索。

1.3 节段预制拼装桥梁胶接缝抗剪强度的研究

目前，关于节段预制拼装桥梁胶接缝抗剪强度的研究，主要集中在结合剪力键一同进行分析研究。Buyukozturk等[35]研究了对节段预制胶接缝桥梁的抗剪强度与变形性能，首次提出了胶接缝抗剪能力的计算公式，得出胶接缝的抗剪强度高于干接缝抗剪强度的结论，为节段预制拼装桥梁的设计提供理论依据。Issa等[36]通过对单键胶接缝进行试验研究，得出高温与低温相比环氧树脂胶的抗剪能力提升了28%，对比美国国家公路与运输协会(American Association of State Highway and Transportation Officeais,AASHTO)的指导性规范GuideSpecificationsfordesignandConstructionofSegmentalConcreteBridge[37]中给出的单键胶接缝抗剪强度计算公式，认为该公式计算偏保守，忽略了环氧树脂胶对抗剪强度的贡献。

Shamass等[38]、Liang等[39]通过对比分析试验与数值模拟，认为当环氧树脂胶的弹性模量大于混凝土弹性模量25%的时，胶接缝的极限抗剪强度不再受混凝土抗拉强度的影响。Shamass等[38]修正了计算胶接缝抗剪强度的经验公式。Yao等[40]根据试验结果证明了文献[35]的计算公式高估了胶接缝抗剪承载力，而文献[38]修正的公式低估了胶接缝的抗剪承载力，认为出现偏差的原因在于没有考虑胶接缝厚度对其抗剪强度的影响。

来源：百度图片(https://www.tiedao.info)图3 澳门C370轻轨Fig.3 Macao C370 light rail

王文敬等[41]以澳门C370轻轨高架桥(图3)为工程背景，对其一段高架桥进行有限元建模，分析其在不同工况下的应力状态，结果表明：胶接缝剪力在温度荷载下的变化很小，设计时可以忽略温度荷载对胶接缝剪力的影响，并建议在设计时对节段胶拼桥梁的抗弯刚度与抗剪强度进行折减。肖俊尧[42]以郑州西四环主线桥为工程背景，建立全桥有限元模型，对其静动力学性能进行分析，结果表明：桥梁在不同工况下受力合理，符合要求，并根据胶接缝强度折减等因素提出了改进的胶接缝抗剪承载力计算公式，通过与目前已有的试验结果对比发现数据吻合，证明了该公式的合理性。陈泓伟[43]通过7个静载直剪试验模型、14分数值计算模型、控制变量为单键胶接缝与平胶接缝，分析胶接缝在直剪作用下的剪切破坏特征，试验结果表明：胶接缝的直剪作用下在出现裂缝后迅速破坏，破坏形式为脆性破坏；数值结果表明：正应力水平明显延缓接缝的破坏过程，但对胶接缝的初始刚度没有影响。

闫泽宇[44]以超高性能混凝土材料(ultra-high performance concrete,UHPC)为主要研究对象，在Lee等[45]针对UHPC材料湿接缝抗剪能力研究结论的基础上，设计了2组UHPC胶接缝剪切试验，控制变量为侧向应力水平和有无键齿，得出UHPC胶接缝的破坏形式为脆性破坏的结论，并认为UHPC的抗压强度增大时，胶接缝的极限抗剪承载力也会随之提高。

以上对于胶接缝抗剪强度影响因素的研究，只有Yao等[40]涉及胶接缝厚度对其抗剪承载能力的影响，而关于环氧树脂胶的性能、涂胶工艺的不同等对胶接抗剪强度影响的研究处于起步阶段，还有待进一步研究。

1.4 节段预制拼装桥梁胶接缝厚度的研究

Mazumdar等[46]研究发现，当胶接缝厚度增大到一定数值，截面的极限承载能力反而会下降，但该研究存在较大的局限性，缺乏具体分析厚度增加带来的具体影响以及厚度增大的原因。为此，李伟超[47]分别建立胶接缝厚度为2、3、4 mm节段梁的有限元模型，根据应力、变形结果可知：胶接缝越厚，胶接缝的压缩变形量越大，会导致预应力损失的增加；胶接缝越厚，胶接缝的应力分布越不均匀。徐兵[48]对胶拼试件的表面厚度与中心厚度随机选择30处进行测量，挤压应力为0.1～0.5 MPa，得出胶拼试件的表面接缝厚度平均值为0.74 mm，中心厚度的均值为0.5 mm，并分析导致接缝变厚的原因在于：一是不同模具浇筑成的试件存在差异，匹配度较低；二是试件拼装时放置的位置不够平整；三是存在人工测量误差。卢文良等[49]也针对胶接缝厚度进行了研究，对11组互相匹配并设置剪力键的A、B两块试件统一施加约0.3 MPa压应力，试验测得胶接缝厚度的平均值为0.48 mm，标准差为0.23 mm，分析了影响胶接缝厚度的原因，认为胶接缝越厚，对桥梁的耐久性越不利，同时也会造成预应力损失增大；由于环氧树脂胶的弹性模量低于混凝土的，所以胶接缝过厚会降低结构的整体刚度。梁华廉[50]分别建立了单齿键与三齿键的有限元模型，控制变量为胶接缝的厚度(胶接缝的厚度为：1、2、3 mm)，分析结果可知，1 mm与2 mm厚度的胶接缝的极限承载能力大于3 mm厚度的胶接缝，同时验证了文献[46]的结论。李琪勇等[51]从胶接缝厚度对梁体变形的影响方面展开了研究，建立了某两跨连续高架桥的有限元模型进行数值模拟计算，结果表明：当接缝涂胶上下厚度不均匀时，会小幅度影响梁体的竖向变形，左右涂抹不均匀时，对梁体的线性会产生较大的影响。

姜云等[52]以南京江心洲大桥(图4)胶拼构件为研究对象，给出了优化后的环氧树脂胶接缝厚度控制区间为4～6 mm，厚度过大则会使整体刚度降低，同时也导致预应力损失增大。

目前关于胶接缝厚度的理论研究仅停留在厚度变大的成因上，而关于接缝变厚导致的结构性能变化的研究还有待深入探讨。

来源：百度图片(https://www.njdaily.com)图4 南京江心洲长江大桥Fig.4 Jiangxinzhou Yangtze River Bridge in Nanjing

2 节段预制拼装桥梁剪力键的理论研究现状

剪力键(图5)是节段预制拼装桥梁中的重要结构，是由键齿与键槽构成，是接缝处承载剪力最重要的部分。剪力键一般在顶板、底板以及腹板上分散设置，通常不加设钢筋，一般设置形式分为单齿与多齿[53]。

图5 郑许市域铁路节段预制箱梁Fig.5 Segmental precast box girder of Zhengzhou to Xuchang intercity railway

剪切是剪力键的主要受力行为，剪力键的抗剪强度影响着整座桥梁的力学性能[54]。自20世纪90年代起，中外学者通过理论推导、数值模拟以及试验模拟针对剪力键的受力特性、剪力影响因素、剪力键的破坏特性等开展了大量分析研究。

虽然文献[37]中给出了接缝处的抗剪承载力的计算公式，但Zhou等[55]、Alcalde等[56]、Jiang等[57]、Turmo等[58]、Shamass等[59]都认为该公式只参考了单齿剪力键的试验结果，并没有考虑多齿剪力键中应力不均匀的现象，而在现代桥梁建设中，多齿剪力键的应用越来越广泛，如果在设计中再使用该公式会导致计算结果偏大。

Zhou等[55]在文献[37]给出的公式基础上，通过一系列平接、单键齿、三键齿拼装试件的足尺试验研究，并将控制参数设为胶接缝厚度、水平应力、混凝土强度等级，根据试验结果建议在多键接缝的设计中，引入一定的折减系数，但该研究没有对折减系数的具体计算方法进行说明。Alcalde等[56]则是采用数值模拟的方法，对单键齿、三键齿、五键齿和七键齿4种接缝形式进行计算，发现当剪力键数越多，接缝能传递的平均剪应力就越小，但这种影响随着键数的增加也越来越小，并在文献[37]给出的公式的基础上提出了新的抗剪承载力计算公式。Jiang等[57]通过试验结果与数值模拟对比分析，认为剪力键的布置形式对接缝的抗剪承载能力有一定影响，提出了三键式剪力键干接缝的抗剪强度折减系数为0.7。Turmo等[58]通过干接缝多键齿的抗剪性能试验，将试验结果与文献[37]抗剪承载公式的计算结果对比，验证多键齿的极限抗剪承载力是否等于同等键齿数量的单键齿接缝的极限抗剪承载能力的代数和，结果表明多键齿的极限抗剪承载力应乘上一个折减系数。Shamass等[59]根据已有的干接缝与胶接缝试验模型，进行了有限元数值分析，发现文献[37]给出的公式得出的抗剪承载力与数值分析结果预测的抗剪承载力结果存在差异。

汪双炎[60]最早开展了剪力键数量对抗剪承载能力影响的研究，通过对模拟比为1∶4的三键齿与五键齿的剪力键模型进行抗剪试验研究，试验结果表明：五键齿的抗剪性能在3种工况下都是优于三键齿的抗剪性能的，并且五键齿的受力更加均匀。孙莉[61]通过数值模拟分析剪力键数目对节段梁接缝的抗剪承载能力的影响，认为胶接缝键齿拼装梁的抗剪性能接近于混凝土现浇梁的抗剪性能，提出了建议抗剪计算公式。李甲丁[62]以南京长江四桥节段预制拼装刚构体系为工程背景，根据试验与有限元模拟计算结果，给出了建议干接缝与胶接缝抗剪承载能力公式，认为剪力键面积会影响剪力键的直剪强度。王建超[63]以南京长江四桥为例，研究了剪力键数目对接缝抗剪承载能力的影响，通过对15个试件的剪切破坏以及背景工程的有限元分析计算，得出三键齿接缝的抗剪性能很大程度上优于单键齿接缝，且三键齿抗剪承载力不等于3个单键齿抗剪承载力的代数和，这与Turmo等[58]的研究结果一致。宋守坛[64]通过10个节段拼装试件的抗剪试验，提出了键齿尺寸为影响因素的抗剪计算公式。孙雪帅[65]设计了14个与键齿尺寸相关的试件，根据试验结果认为键齿尺寸对接缝抗剪承载力的影响不大，并且随着剪力键厚度的减小，键齿的受力状态会发生改变，从斜压向斜剪过渡，导致接缝的承载能力降低。沈殷等[66]从理论上解释了多键接缝上剪力不均匀分布的原因，并通过数值模拟的方法建立了文献[57]中的试验模型，分析得出考虑剪力不均匀分布时的接缝抗剪承载力的计算方法，并对比Alcalde等[56]、Jiang等[57]给出的计算公式，得出文献[37]中的计算公式在不同种类剪力键布置形式下的计算误差。袁爱民等[67-68]在不同研究中，通过控制试验中剪力键的各种变量，得出了剪力键抗剪性能的相关结论。首先在文献[67]中通过控制试件剪力键的齿深与齿距，通过对比分析试件在直剪状态下的数据，发现剪力键的直减承载能力并不会与齿距和齿深的变化而有明显改变，并建议在设计中不要尽量增加剪力键的齿距与齿深，以满足预制的工序简化与拼装涂胶时的方便。然后在文献[68]中通过在试验中改变剪力键的数目与剪力键的配筋方式，发现双键齿配筋试件的抗剪承载力相对于未配筋试件的抗剪承载力提高了8.73%，而三键齿的配筋试件的抗剪承载力仅提高了4.52%，并结合Buyukozturk等[35]得出的公式，提出了配筋键齿胶接缝的抗剪极限承载能力的预测公式，另外通过配有体内束穿过胶接缝的试件，发现其抗剪承载力不仅相比于未配筋试件有明显提高，而且相比仅键齿配筋的试件也有显著的提升。

但上述研究中在试件中配有体内束，虽然其抗剪承载力有了明显的提升，但在实际工程中配有体内束很大程度上增加了施工难度，与节段预制拼装技术的施工优势不切合，而且上述关于剪力键的研究多集中在直剪状态下的受力性为，但工程中工况较为复杂，剪力键处在弯剪状态、疲劳荷载下的情况较为常见，但目前该方面的研究还是几乎空白的阶段。

3 胶接缝节段预制拼装桥梁耐久性研究

接缝是节段预制拼装桥梁的薄弱的环节，在胶接缝节段预制拼装桥梁中胶接缝的密闭性以及预应力孔道的灌浆质量影响着整座桥梁的耐久性[69-70]。环氧树脂胶的配合比、搅拌质量、涂胶厚度都会对胶接缝的密闭性产生影响[71]。而节段梁在浇筑、拼装时都会产生一定的误差，从而导致预应力孔道存在一定的错位，在灌浆时出现漏浆、漏气的情况，难以保证孔道的密闭性，从而导致对预应力筋的保护能力降低，影响桥梁的耐久性[72]。

由于没有试验数据支撑，文献[37]中即使在一定程度上考虑了接缝对桥梁耐久性影响，但也不足以对工程中的耐久性设计起到重要的参考。Li等[73]、李国平等[74]基于此原因，通过对接缝的耐久性相关试验，得出了不同的具有一定参考价值的结论。Li等[73]通过分组试验，以整体浇筑混凝土、湿接缝、胶接缝为研究对象，得出整体浇筑的混凝土抗氯离子腐蚀的能力要强于湿接缝的，而氯离子在胶接缝中扩散系数是波动的。李国平等[74]基于Li等[73]的试验结果，对接缝的耐久性对结构的整体影响进行了深入的研究，分析得出环氧树脂胶接缝具有良好的密封性与气闭性，但连接面的水泥砂浆基体会大大降低环氧树脂胶的耐久性，并认为在清除水泥砂浆的同时增大混凝土强度等级会显著地提高环氧树脂胶的耐久性。

来源：百度图片(https://www.highestbridges.com)图6 黄韩侯铁路芝水沟特大桥Fig.6 Zhishuigou bridge of Huang-Han-Hou Railway

高明昌等[75]基于黄韩侯铁路芝水沟特大桥(图6)的耐久性设计，对提高节段预制拼装桥梁耐久性提出一些具有参考价值的建议：接缝处采用物理性能与化学性能良好的环氧树脂胶，其具有良好的密闭性与耐久性，可以较好地防水防腐，保护预应力筋；预应力体内配束；预应力孔道压浆时采用真空压浆工艺保证灌浆的气密性、不漏浆。商耀兆[32]在此基础上，根据泰国曼谷至呵叻高速铁路高架桥耐久性设计，提出了在结构设计时就要保证在正常使用状态下截面全部受压，提高正截面抗裂安全系数以达到提高桥梁耐久性的目的。

4 结论与展望

针对胶接缝节段预制拼装桥梁，对其胶接缝、剪力键、耐久性等的理论研究现状进行了系统阐述。根据已有研究得出如下结论。

(1)目前中外学者对于胶接缝受力性能已经进行了一定程度上的研究，但是提出的公式中都仅仅证明了合理性，关于胶接缝强度精确计算公式还有待进一步研究。

(2)实际工程中剪力键由于工况的复杂性多数是在弯剪、疲劳荷载的作用下工作，而已有研究中多数是在直剪作用下的试验；关于胶接缝剪力键抗剪承载力的计算公式，在以上的研究中都有涉及，但是研究中都还缺少剪力键不同布置形式下的抗剪承载力的具体计算公式，所以目前该研究只是处于起步阶段。

(3)目前关于桥梁耐久性的研究着重于施工阶段预应力孔道密闭性的研究，然而关于环氧树脂胶寿命、环氧树脂胶与混凝土粘接强度对耐久性的影响的研究尚鲜见报道。

目前关于胶接缝节段预制拼装桥梁的各种理论研究都处于起步阶段，部分理论研究目前甚至还处于空白阶段，目前的研究重点应针对胶接缝节段预制拼装桥梁形成全套的设计理论，更好地推动该项技术在中国的发展，因此除了胶接缝受力性能以及剪力键形式的研究，还应包括桥型、截面形式、辅助设施等的设计研究，笔者认为研究可从以下几点开展。

(1)铁路桥梁领域里环氧树脂胶寿命对桥梁耐久性的影响。目前节段预制拼装胶接缝桥梁在铁路桥梁领域的应用越来越多，但是由于铁路桥梁具有荷载冲击大，行车密度大等特点，胶接缝里的环氧树脂胶在长期的振动冲击下，有可能发生疲劳而强度降低进而导致破坏。环氧树脂胶被破坏后对预应力筋保护也会下降，影响桥梁的整体性与耐久性。因此基于疲劳荷载下环氧树脂胶寿命的研究，对桥梁的耐久性研究有着重要的意义。

(2)进一步研究剪力键的面积、键深、布置形式等对结构力学性能的影响。由于目前对剪力键的理论研究仍处于起步阶段，许多工程设计中仍靠经验来确定剪力键的面积、键深、布置形式等。所以进一步对剪力键的研究有助于剪力键的合理设计，为节段预制拼装桥梁胶接缝的抗剪强度与剪切特性提供重要的理论支撑。

(3)节段预制拼装胶接缝铁路桥梁结构体系的研究。目前针对节段预制拼装胶接缝铁路桥梁的研究大多数都是关键构件的研究，而关于桥梁结构体系的研究极少。目前许多工程项目中，胶接缝节段预制拼装桥梁的设计大多是靠经验判断，而可参考的理论依据也大多是国外的规范标准，不能完全适用于国内的工程情况。因此针对不同的项目情况，研究胶接缝节段预制拼装铁路桥梁的桥型方案，以及截面形式、梁高等选用原则，并形成系统理论依据，以推动节段预制拼装胶接缝桥梁在中国铁路桥梁领域的应用与发展。

(4)节段预制拼装桥梁设计关键技术的研究。目前节段预制拼装梁凭借诸多优点，逐步成为中国桥梁结构形式发展的新方向。虽然在一些工程实际中已经得到了应用，但是总体来说还只是占比较小的一部分。基于此原因，在今后的研究中，可针对节段预制拼装胶接缝桥梁的截面参数的控制、构造细节、辅助设施设计等进行系统研究，形成理论经验，并制定相关标准，让结构设计与施工过程有理可依，促进行业发展。