内蒙古技术钢桥面铺装技术指导

1)SMA桥面铺装材料研究 我国钢桥面铺装采用SMA铺装方案以来，主要在两个方面有明显提高：高性能改性沥青性能的改善提高及采用有机合成纤维。随着性能改性沥青技术的发展，其性能均能达到SHRP分级的PG88—28。通常采用木质素纤维或聚酯纤维作为SMA混合料的稳定剂，也有研究表明有机合成纤维对SMA混合料的热稳性、疲劳开裂性、抗水损害等性能有所提高。但早期双层SMA钢桥面铺装出现一些较严重的车辙、开裂、推移等早期病害，主要是因为早期沥青性能一般，其高温稳定性和低温抗裂性均较一般。而目前SMA所采用的沥青材料可以通过技术手段，提高其高温稳定性和低温抗裂性以及抗疲劳性能，基本上能够满足钢桥面铺装的要求。从根本上将沥青的热塑性转化为热固性，使得沥青具有更加优异的力学、温度稳定性及耐久性能。内蒙古技术钢桥面铺装技术指导

20世纪90年代，日本对环氧沥青的认识进入到较为成熟的阶段，环氧沥青在日本的应用日渐深入，日本主要将环氧沥青应用于路面磨耗层及多孔性沥青混合料。但是，日本环氧沥青的研究和应用也不是非常顺利，早在上世纪70年代，日本就对环氧沥青混合料进行了研究，日本北海道大学土木工学科的间山正一、营原照雄就对环氧沥青混合料的配制、模量、应力松弛性能、破坏性能等进行了研究。1961年《沥青铺装要览》将浇注式沥青混合料纳入其中并公布与钢桥面铺装有关的技术规范及准则。该规范指出，正交异性钢桥面板因横向与纵向加劲梁存在，各部分的刚度不同，因而容易产生局部的挠曲变形；钢桥面铺装中所存在的水损害对钢板的腐蚀较大；钢桥面铺装的施工范围较小，难以保证正常施工。因此，规定钢桥面铺装在浇注式沥青混凝土、改性乳化橡胶沥青薄层、橡胶沥青混凝土之中比选。海南技术钢桥面铺装技术规范港珠澳大桥，主体工程总长约29.6 km，由桥—岛—隧构成，是世界上规模比较大的钢桥面铺装工程。

自2000年使用美国环氧沥青材料铺筑南京长江二桥取得成功之后，环氧沥青钢桥面铺装成为人们的热点研究方向之一，作为大跨径正交异性钢桥面铺装常用的一种材料，此后，国内的润扬长江公路大桥、南京长江三桥、武汉天兴洲大桥、南通苏通大桥、宁波杭州湾大桥等均采用了环氧沥青混合料作为铺装材料。所谓环氧沥青是向沥青中加入一定比例的环氧树脂和固化剂并辅以相关助剂，经过化学反应形成的三维交联网状结构固化物。与常用的SBS、SBR、PV、EVA等聚合物改性沥青相比，环氧沥青中环氧树脂形成的交联网络将沥青牢牢地束缚在其中，从根本上将沥青的热塑性转化为热固性，使得沥青具有更加优异的力学、温度稳定性及耐久性能，在沥青体系中引入环氧树脂是整体提升沥青及混合料路用性能的一个较为有效的方法。环氧沥青作为一种性的升级材料，其性能方面的优越性让人拍手称赞，但其施工技术复杂与成本高昂又让人望而却步。

华南理工大学张肖宁等从环氧沥青混合料钢桥面铺装使用中存在的问题出发，在进行环氧沥青混合料级配设计时，引入了CAVF设计法，使用混合料的空隙率和构造深度作为控制指标，改善了混合料的抗滑性。基于断裂力学和能量法，提出以冲击韧性作为混合料疲劳性能的评价指标，试验结果证明混合料的冲击韧性与疲劳性能具有良好的线性相关性。东南大学钱振东等为了选取合适的陶粒制备轻质环氧沥青混合料，研究了陶粒种类和替代率对该轻质混合料强度、车辙和水稳定性的影响，较后建议使用70%替代率的圆型陶粒来制备轻质环氧沥青混合料，并推荐大跨径钢桥和一些特殊结构桥梁（开启桥）使用该轻质环氧沥青混合料进行桥面铺装。此外，钱振东等人还通过粘度、拉伸性能、高温车辙和低温弯曲等试验研究了不同橡胶粉掺量（2%~10%）对环氧沥青及混合料性能的影响，结果表明，橡胶粉的加入降低了环氧沥青容留时间，但增加了材料断裂伸长率，当掺量为6%时，该环氧沥青材料的断裂伸长率达到261%；此外，橡胶粉的加入对混合料的低温性能也有一定的提升，当掺量为4%和6%时，混合料具有良好的高温稳定性和低温抗裂性。桥面铺装材料具有强度高、柔韧性好及耐久性优良等特性。

环氧树脂是指分子结构中至少含有两个环氧基团的化合物，其本身是一种热塑性的低聚物，使用价值有限，只有当其与固化剂发生交联聚合反应形成三维网状结构后，才能展现出优良的使用性能。环氧树脂种类繁多，其中双酚A型环氧树脂是各类环氧树脂中成本较低、产量较大和用途较广的一个品种，约占我国环氧树脂总产量的90%，也被称为通用型环氧树脂。双酚A型环氧树脂具有的适用性，能与多种固化剂发生化学反应，形成的固化物性能优异，不仅有较高的粘结强度，而且还有较强的耐腐蚀性和一定的耐热性。钢桥面板由于柔度较大导致自身的变形、位移和振动幅度较大，会对铺装层的工作状态产生不利影响。福建质量钢桥面铺装施工管理

桥面铺装层必需要具有足够的强度、刚度、抗冲击、耐磨等力学性能。内蒙古技术钢桥面铺装技术指导

我国环氧沥青的研究较早主要应用于防腐涂装行业，将煤焦油沥青和环氧树脂、固化剂及其他辅剂共混后制成环氧沥青涂料涂覆于管道、钢桥、屋顶、码头水泥混凝土构件等表面防腐。环氧沥青涂料的防腐性能优越，能抵抗微生物的侵蚀，耐久性也较好。有关这方面的产品和也较多。国内对环氧沥青在钢桥面铺装及道路行业的研究起步较晚，较初与环氧沥青相关的也是环氧煤焦油沥青，主要应用于路面裂缝的修补。上海市市政工程管理处和同济大学在1992年至1995年期间研究了环氧沥青混凝土的配制原理、配制方法、热拌、冷拌环氧沥青混凝土的物理力学性质，对环氧沥青混凝土的物理力学性能进行了综合评价，提出了热拌、冷拌环氧沥青混凝土的设计和施工指南，并在上海龙吴路摊铺了一段200m2的试验路。由于经费原因，这项研究没有延续下去。而其研究成果又因为环氧沥青材料本身较高的成本，也没在国内得到实际工程应用。内蒙古技术钢桥面铺装技术指导

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