SBS改性沥青与SMA桥面铺装技术

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1、SBS改性沥青及SMA的桥面铺装技术徐世法张新天龙佩恒王锐英北京建筑工程学院土木工程系贺军珠海国际赛车场工程部摘要：本文分析了桥面铺装损坏的类型及成因，评价了SBS改性沥青及SMA的路用性能，建议了桥面铺装层结构厚度设计与材料组成，推荐了粘层与防水层材料与工艺，并对桥面排水系统进行了讨论。关键词：桥面铺装；SBS改性沥青；SMA；粘层与防水层；排水系统 0引言随着高等道路在我国大规模兴建，桥梁建设技术取得了突飞猛进的发展，造型优美而结构新颖的大中型桥梁在我国各地不断涌现。沥青混合料柔性桥面铺装因其具有水泥混凝土桥面所无法比拟的优点而在桥

2、梁工程中得到了广泛应用。如果说桥梁结构是桥梁的“形体”，那么桥面铺装可谓是桥梁的“脸面”了。然而，现实情况是桥梁技术发展的不平衡导致了桥梁建设中的“重形体，轻脸面”的局面，至今尚无专门的而且行之有效的桥面铺装设计与施工规范。由于交通量及轴载的增大以及气候因素的影响，沥青路面桥面铺装层普遍出现了严重的早期病害，严重影响了桥梁的服务品质，造成了巨大经济损失。对于一些重点工程或有重大影响的桥梁，其桥面早期损坏甚至影响了业主乃至政府的形象。因而，桥面铺装问题近年来在我国受到了各方面的普遍重视。本文在分析桥面铺装的受力特点及损坏成因的基础上，提出

3、了桥面铺装层材料与设计系统。1沥青混凝土桥面铺装层损坏类型常见的损坏类型有如下几种：变形类即车辙、推挤、拥包、波浪与沉陷。开裂类即横缝、纵缝、网裂、推移裂缝。松散类即坑槽、松散与剥落。以上前三类损坏在沥青路面上也常有发生，但是其程度却要轻得多，其原因在于材料在路面中与桥面上的受力特点区别较大。2受力特点及损坏成因分析2.1不论是钢桥还是水泥混凝土桥，沥青混合料铺装层同桥梁结构在材料性能上差异较大，即一柔一刚，因此会导致在外力作用下应力与变形的不连续。在刚度大得多的桥梁结构上，柔性铺装层必须具有足够的强度与稳定性，尤其是抗剪强度更为关键。

4、此外，桥梁挠度大，震动剧烈，温度应力显著，有时还存在负弯矩，这些外力条件都比材料在路面中所经受的要严苛。这就要求铺面材料必须更柔韧耐久。2.2桥面铺装层同路面结构层在受力特征方面有明显的差异，因而对材料及结构设计有更高的要求。而习惯上通常把铺装层当作普通路面结构来设计与施工，并没有根据其受力特点进行专门的设计与处理，造成设计不合理，从而诱发各种早期损坏。2.3在桥梁结构与柔性铺面层之间的粘结层，对桥面铺装层起着至关重要的作用。这一层次应该能起到承上启下的过渡功能，同时还可兼作防水层。研究表明，许多的损坏是由这一层诱发的，其原因是习惯上用

5、普通沥青作为粘层油，用油量控制不好且容易偏高，其软化点一般都偏低，高温极易软化而变成润滑层，导致面层推挤、拥包、波浪与车辙的产生，还可导致桥面撕裂、脱皮等损坏。因此粘结层必须具备足够的粘韧性与合理的用量，而普通沥青往往难以满足这一要求。2.4桥面结构因形同‘空中楼阁’而完全暴露于空气中，直接受气候条件的影响，因而同路面中材料相比，铺装层材料夏季温度更高，冬季温度更低，即相同的气候条件对铺面材料的影响更为苛刻。所以，这就对材料的温度敏感性提出了更高的要求，即高温不软化，低温不脆硬，而这一相互矛盾的要求，普通沥青往往难当此任。2.5水是沥青

6、铺装层损坏的主要诱因之一，由于沥青的粘附性差，空隙率过大或铺装层开裂导致水分渗入而产生损坏，如松散，坑槽等，使铺装层失去强度与防水能力。如果桥梁及铺装层排水系统设计不当，渗入的水分无法及时排出，整个铺装层就象置于一个大型水浴之中，加剧了铺装层的损坏。如果防水层被破坏，渗水将直接腐蚀桥体，从而危及桥梁的安全。因此完善的桥面铺装系统及防水铺装层是确保铺面服务性能的关键措施。2.6车辆超载现象比较突出，有的车辆轴载高达20-30吨，而路面设计标准轴载为10吨，力学分析与实际情况都证明超重车是铺面材料的“杀手”，它比对沥青路面材料的破坏更大，这

7、是由于铺装结构层的受力特点所决定的。因此一般来说，一方面应严格限制大型超重车上桥，另一方面要提高铺装层材料等级与设计标准。综上所述，桥面铺装层材料的受力条件比普通路面材料严苛得多，因而对材料有更高的要求。造成桥面早期破坏的原因是多方面的、综合的，涉及到设计、施工、材料、气候及交通条件的诸多方面。针对桥面铺装层的特点，除了应建立专门的有别于普通路面结构的设计与施工规程外，尤其要注意铺面材料、粘结层及防水层材料的选择与设计，所用的材料必须同时具有很高的高温抗变形能力，低温抗开裂能力，又要抗疲劳、抗老化、抗水损坏，并保持与桥面很好的粘结性及变

8、形适应性。上述苛刻要求，普通沥青及普通沥青混合料是很难胜任的。然而，令人鼓舞的是近期的研究表明，SBS改性沥青及SMA沥青玛蹄脂碎石因其工程性能全方位的改善而显示出了在桥面铺装方面很好的应用前景。3性能优越