港珠澳大桥技术建议

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1、港珠澳大桥桥面铺装技术建议1.唐生德2.陈桥1、湖南省公路设计有限公司（长沙）2、豪银有限公司（香港）摘要：应港珠澳大桥项目方请求及通过对国内外100多年来桥面铺装形式的调研，发现世界范围内许多知名桥梁都采用了特立尼达湖沥青（简称TLA）,究其成因主要是这种产自加勒比海的特立尼达湖沥青无与伦比的抗老化性能和优异的路用性能得到了世界范围内诸多桥梁设计大师的青睐和广泛应用，如英国的福斯桥、Seven桥及韩柏塞桥；美国纽约乔治华盛顿桥；德国的Oberkasseler、ZOO；日本的明石海峡大桥、本州—四国联络桥；台湾新东大桥、高屏溪大桥；香港青马大桥；中国大

2、陆的上海东海大桥、山东胜利黄河大桥、杭州钱塘江大桥等都采用了特立尼达湖沥青（TLA）。建议港珠澳大桥桥面铺装时也可以采纳使用该特种沥青。特立尼达湖沥青是世界上最有名的一种天然沥青，产于南美洲西印度群岛的特立尼达和多巴哥境内的沥青湖（见图1）。该湖面积约47公顷，深达90米，湖沥青估计储藏量达1200万吨。图1特立尼达沥青湖一、TLA改性沥青的特性TLA改性沥青的特性主要表现在以下五个方面：1、TLA与石油沥青有极好的相容性由于TLA本身是沥青，其物理和化学特性与石油沥青完全一致，因此与石油沥青有极好的相容性。这使得TLA改性沥青的加工工艺比SBS等聚合

3、物改性沥青更加简单，只需在170℃左右的高温下将TLA和石油沥青搅拌均匀即可，生产成本较低。当出现灰分沉淀离析时，重新进行适当的搅拌即可使其均匀化，而不像SBS等聚合物改性沥青的离析那样出现改性剂结团而严重影响使用性能的现象。2、高温稳定性好由于TLA天然沥青是在高温下经过亿万年的充分氧化而形成，不含蜡，分子量大，聚合度高，其中的灰分呈珊瑚状，高温下能将沥青轻组分吸入细孔中。所有这些特性均使TLA改性沥青的温度敏感性降低(针入度指数变小)，软化点、粘度和劲度模量等明显提高，具有优良的抵抗车辙变形的能力。3、与石料的粘附性强，抗水损害性能好TLA中的软沥

4、青质含有大量的氮、氧、有机硫等，使沥青极性增加，对石料的浸润能力、粘附能力大大增加，在高温长时间条件下，其粘附性还有增强趋势，大大提高了TLA改性沥青混合料的抗水损害性能，同时为碱性石料缺乏地区修筑高等级沥青路面增加了新的技术途径。4、抗老化性能好由于TLA是经过了亿万年气候的考验，氮的含量是普通沥青的几倍至几十倍（0.8%），其中的氮元素是以官能团形式出现，对自由氧化基具有高的抵抗性，所有这些使TLA改性沥青具有优良的抗老化性能。老化试验(RTFOT)表明，TLA改性沥青老化后质量损失都很小，针入度比却很高，说明TLA改性沥青的抗老化性能很好。5、提

5、高对融雪剂、燃油、微生物等侵蚀的抵抗能力TLA是在自然条件下经过亿万年形成的具有独特结构的物质，具有更多的凝胶体，掺配形成的TLA改性沥青呈溶－凝胶结构，其中的沥青质有较多的树脂作为保护，一定程度上提高了TLA改性沥青对融雪剂、燃油、微生物等侵蚀的抵抗能力。这对提高沥青路面的使用性能及耐久性非常重要。二、TLA在国内外的应用概况1、国外应用概况国外将TLA应用于道路工程已有100多年的历史，现已广泛应用于欧美许多国家。美国华盛顿特区在几个城市街道的路面工程中已应用了TLA。除此之外，飞机场、桥面铺装、高速公路等。纽约和新泽西州的运输部在承受大面积极繁重

6、负荷的区域，如桥面铺装、斜坡匝道、公共汽车枢纽站及其他类似的地方应用了TLA。英国伦敦的主要街道和高速公路在热压式沥青混凝土路面上普遍应用了TLA改性沥青。高速公路的服务寿命已经超过30年，在多数情况下不需要维护。在德国高速公路、环城公路使用了TLA改性沥青。在30多年的应用中，表现出在极寒冷的气候条件下很低的温度敏感性和粘结剂的韧性，节省了大量的结构维护费用。日本的本州四国联络桥，在高温及特别繁重的交通条件下，动稳定度明显提高了，至今使用良好。香港海底隧道于1972年使用TLA改性沥青铺设了热压式沥青混合料路面，至1984年，经过3亿多次车辆使用，由

7、于不适当的表层清扫导致表层沥青产生磨损，用同一种混合料重新铺设表层，至今还没有收到关于表层沥青损坏的报告。在特立尼达和多巴哥，最早采用TLA是在1944年，ChurchillRoosevelt(丘吉尔∙罗斯福）采用30/40针入度级的TLA改性沥青混合料铺设表层，制备过程中，沥青粘结剂的针入度值低至18。此公路直到1977年，即33年后才重新铺设，实际使用年限是估计寿命的2倍多。之后铺筑的路段多不胜数。其中包括南北干道走廊约13km长的主干道公路和18km长的辅道，所有路面混合料均采用具有60～75的针入度值的TLA改性沥青，掺量为30%。自1984年

8、12月投入使用以来，路面每天平均承受大约23000辆的交通量（约17%是卡车），至今仍未显示出