【钢桥面铺装】浇筑式沥青混凝土技术的前世今生

                       

浇注式沥青混凝土+SMA的铺装结构在我国应用效果良好，作为铺装底层的浇注式沥青混凝土以其优良的防水性能、低温性能及抗疲劳性能倍受建设单位和研究者的推崇，在江阴长江大桥实桥试验铺装改性沥青浇注式混凝土铺装取得了比美国进口环氧沥青混凝土铺装更长寿命的使用效果。

一、浇筑式沥青混凝土发展三阶段

在我国，浇筑式沥青混凝土铺装技术经历了三个阶段的发展：

第一阶段（1997～2002年）。浇注式沥青混凝土在我国应用的初期，借鉴国外的经验，采用的是单层的英国Mastic Asphalt浇注式沥青混凝土，胶结料由天然湖沥青TLA（70%）与硬质沥青（30%）复合而成，期间建设的桥有香港青马大桥和江阴长江大桥，青马大桥至今使用效果良好（初期有出现鼓包，经处理目前情况良好），但江阴长江大桥通车后即出现大量的车辙、开裂，江阴长江大桥除防水层外，其余铺装材料与青马大桥完全相同。

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                     图1   江阴长江大桥    
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            图2  香港青马大桥

第二阶段（2003～2007年）。在此期间，总结了上一阶段浇注式沥青混凝土的应用情况，结合我国钢桥的使用条件以及气候环境，这一阶段浇注式沥青混凝土的应用形式是以德国/日本浇注式沥青混凝土作为下层，改性沥青SMA作为铺装上层的铺装结构。胶结料由聚合物改性沥青与TLA（称为TLA改性沥青）掺配而成，并且提高了混合料的高温性能，即提高了贯入度及贯入度增量的试验温度。

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                 图3   重庆朝天门大桥     

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             图4  天津子牙河大桥

第三阶段（2008年～至今）。第二阶段所用的TLA改性沥青的高温性能与低温性能不能很好地匹配，热稳性良好的TLA改性沥青，低温抗裂性不足，反之亦然，不易寻找二者的平衡点。因此，为了使浇注式沥青混凝土能适应我国大部分区域的使用条件、降低施工难度，必须开发出便于操作的同时兼具优良高、低温性能的改性沥青。这也是第三阶段的主要研究内容，现在仍在进行。
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                 图5  南京过江桥隧夹江大桥
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                  图6  福州鼓山大桥

二、浇注式沥青混凝土特点

1、自流性

浇注式沥青混凝土的特点是在较高施工温度（220～250℃）下具有较好的流动性和施工和易性，由于沥青混合料有一定的流动性，只需要用摊铺整平机即可完成施工，不需碾压，并能达到规定的密实度和平整度。

2、密水性

浇注式沥青混合料本身具有细集料含量高、矿粉含量高、沥青含量高等特点，较多的沥青及矿粉含量使骨料处于悬浮状态。与热碾压沥青混凝土不同，其空隙率很小，而且内部空隙不连续，因而成型的浇注式沥青混凝土不透水，耐冻融、耐油、抗老化。

3、优良的抗开裂性

浇注式沥青混凝土变形能力强，整体性优良，沥青含量高，具有优良的抗低温开裂与抗疲劳开裂性能。

三、浇注式沥青混凝土典型结构

图7   GA作为铺装下层的钢桥面铺装方案

四、浇注式沥青混凝土性能分析

为分析浇注式沥青混凝土各项路用性能及施工工艺，将其与常用的环氧沥青钢桥面铺装技术对比。

表1   浇注式沥青与环氧沥青混合料路用性能比较

项目	高温稳定性	低温 抗裂性	水稳 定性	抗滑能力	耐疲劳 性能
环氧沥青 混合料	热固性材料；优异	优良	优良	表面较光滑，但实际应用中抗滑性能优良	优异
浇注式沥青混合料	优良；（评价方法建议采用日本《铺装试验法便览》	优良	优异	GA+SMA（GA表面撒小碎石）， GA+GA（面层GA撒碎石），因此，总体抗滑能力优良	优良

表2   浇注式沥青与环氧沥青混合料综合性能比较

项目	环氧沥青混合料	浇注式沥青混合料
路用性能	优异	优异
施工工艺	须特殊设备，对施工环境要求高	须特殊设备
质量控制	质量控制非常关键且极其严谨	质量控制对其使用性能影响较小
工期	30～50天的封闭养护	3～5天
经济性	造价高，进口环氧沥青更高	造价较高

    通过上表可以看出，浇注式沥青混凝土铺装技术较环氧沥青铺装工期短，施工工艺相对简单，两者的性能均较优异，造价比后者略低，因此推荐使用浇注式沥青混凝土铺装技术。
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   钢桥面是否可以采用钢纤维混凝土+沥青面层的组合式面层方式？类似混凝土梁。

deus_ex7 发表于 2015-7-29 11:30
6 @/ H: r' Z, @; k- d钢桥面是否可以采用钢纤维混凝土+沥青面层的组合式面层方式？类似混凝土梁。

感觉用钢纤维混凝土或者钢筋混凝土铺装层的话，还不如采用组合结构形式，前一种方式增加了自重，增加了钢梁的应力。