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1、大跨径钢桥桥面铺装材料研究现状第33卷第1期2007年1月山西建筑SHANXIARCHITEC儿JREV01.33NO.1Jan.2007?295?文章编号：1009—682512007}01—0295—02大跨径钢桥桥面铺装材料研究现状蒋余静汤邦彦谭曜悬摘要:简要介绍了目前世界上主要的儿种钢桥桥面铺装材料,并对各种材料的应用现状及前景作了简要分析,为钢桥面铺装材料设计提供一定参考.关键词:大跨径钢桥，沥青混合料，铺装材料，抗疲劳性能中图分类号:U444文献标识码:A引言钢桥而铺装尤其是大跨径正交异性钢桥而板的铺装技术，在国际上一直是一个热点和难点.桥面铺装直接铺设在正交异性钢板
2、上，在行车荷载，风载，温度变化及地震等因素影响下，其受力和变形远较公路路面或机场道面复杂，因而对其强度,变形稳定性,疲劳耐久性等均有更高要求.同时，乂由于铺装所处的特殊位置，在使用性能上又提出重量轻，高粘结性，不透水性等特殊要求【1・3]•作为桥梁行车系的重要组成部分，桥面铺装的好坏直接影响到行车的安全性,舒适性，桥梁耐久性及投资效益和社会效益.从铺装材料和施工方法角度来分，目前世界上主要采用的桥而铺装方案有四类L4J:1）以德国,E1本为代表的高温拌和浇筑式沥青混凝土(Gussasphalt)方案⑵以英国为代表的沥青玛硝脂混凝土(Masticasphalt)方案(实际上也是浇筑
3、式沥青混凝土,只是铺装厚度和工艺与日木有所不同)⑶德国和H木等国近期采用的改性沥青SMA(StoneMasticAsphalt)方案;4)以美国为代表的环氧树脂沥青混凝土(Epoxyasphalt)方案.1浇筑式沥青混凝土浇筑式沥青混凝土(Gussasphalt)是指在高温(220°C-260°C)下拌和，依靠混合料自身的流动性摊铺成型，无须碾压的一种高沥青含量与高矿粉含量，空隙率小于1%的沥青混合料，其结合料通常由湖沥青(TIA)与石油沥青按一定比例掺配而成，以改善混合料的温度敏感性与抗变形能力，同时提高其耐久性.湖沥青一般指多巴哥产特立尼达湖沥青(TIA),它由一种半固体,乳
4、化状天然沥青精炼而成，其主要成分包括53%〜55%的地沥青(二硫化碳可溶分),36%〜37%的矿物质,9%〜10%的水化物以及挥发性物质等•由于湖沥青在高温条件下会产生大量挥发性物质，加之近年来沥青的改性技术发展较快，因此在浇筑式沥青混合料中直接使用高性能改性沥青已成为一种趋势.浇筑式沥青混凝土的空隙率几乎接近于零，整个混合料具有较强的变形协调能力与良好的密水性，并冃在高温季节其裂缝有较强的愈合能力,混合料的修复比较容易实施，因此，在英国,E1本，丹麦，瑞典等国的大跨径钢桥而铺装中应用较为广泛.我国的香港青马大桥钢桁架结构及江阴大桥钢箱梁结构也都采用了自英国引进的浇筑式沥青混凝土
5、铺装材料与结构，前者的使用状况良好，而后者的使用状况则不容乐观•因此，充分理解我国大陆地区十分严重的超载交通状况与长江中下游流域夏季持续高温的大陆季节性气候及不同的钢桥结构类型等因素是引进国外的技术与经验成功的前提.2SM_A与浇筑式沥青混凝土一样,SMA也源于德国•典型的SMA是一种热拌式间断密级配混合料,混合料中粗集料的含量高达70%,矿粉含量达10%左右，沥青用量为6%〜7%,为防止混合料在拌和及运输过程中存在析漏的现象,SMA中通常都加入一定含量的纤维稳定剂.SMA具有比较好的高温稳定性和低温抗裂性，其高温稳定性主要源于粗集料之间的相互嵌挤作用，沥青玛碼脂(矿粉，纤维与沥
6、青的均匀拌合物)的胶结性能对高温稳定性也有一定的影响•只有当粗集料形成”Stone・on・Stone”接触时，它们之间的相互嵌挤作用才最强•美国国家沥青技术中心(NCAT)研究发现，当四号筛(4.75nl/n)的通过率小于30%时，集料中才能形成nStone-on-Stone”接触.SMA的低温性能来源于含量较高的沥青玛埔脂，SMA结构中胶泥含量达到18%以上(占混合料总重量)时，就可以获得较好的低温性能.1997年建成通车的虎门大桥是我国首次进行大跨度悬索桥钢桥面铺装,采用了SMA作为铺装材料，由于当时对SMA在钢箱梁上的应用认识不深，经验欠缺，所设计的铺装层热稳性不够，导致通
7、车后第二年夏天铺装层开始出现不同程度的推移与车辙,该桥于1998年12月进行了罩面处理J.之后厦门海沧大桥，武汉白沙洲大桥以及上海卢浦大桥等也采用了SMA作为铺装材料•厦门海沧大桥在使用过程中也岀现了一定程度的车辙，开裂及横向推挤等病害，并且经历了大修•而采用该类铺装技术的武汉片沙洲大桥等其他几座桥梁，其桥面铺装的使用状况则未见国内有相关报道.3环氧沥青混凝土环氧沥青是一种由环氧树脂，固化剂与基质沥青经复杂的化学改性所得的混合物.自1967年美国SanMateo-Hayward大
