港珠澳大橋技術建議

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1、港珠澳大橋橋面鋪裝技術建議1.唐生德2.陳橋1、湖南省公路設計有限公司（長沙）2、豪銀有限公司（香港）摘要：應港珠澳大橋項目方請求及通過對國內外100多年來橋面鋪裝形式的調研，發(fā)現(xiàn)世界范圍內許多知名橋梁都采用了特立尼達湖瀝青（簡稱TLA）,究其成因主要是這種產(chǎn)自加勒比海的特立尼達湖瀝青無與倫比的抗老化性能和優(yōu)異的路用性能得到了世界范圍內諸多橋梁設計大師的青睞和廣泛應用，如英國的福斯橋、Seven橋及韓柏塞橋；美國紐約喬治華盛頓橋；德國的Oberkasseler、ZOO；日本的明石海峽大橋、本州—四國聯(lián)絡橋；臺灣新東大橋、高屏溪大橋；香港青馬大橋；中國大

2、陸的上海東海大橋、山東勝利黃河大橋、杭州錢塘江大橋等都采用了特立尼達湖瀝青（TLA）。建議港珠澳大橋橋面鋪裝時也可以采納使用該特種瀝青。特立尼達湖瀝青是世界上最有名的一種天然瀝青，產(chǎn)于南美洲西印度群島的特立尼達和多巴哥境內的瀝青湖（見圖1）。該湖面積約47公頃，深達90米，湖瀝青估計儲藏量達1200萬噸。圖1特立尼達瀝青湖一、TLA改性瀝青的特性TLA改性瀝青的特性主要表現(xiàn)在以下五個方面：1、TLA與石油瀝青有極好的相容性由于TLA本身是瀝青，其物理和化學特性與石油瀝青完全一致，因此與石油瀝青有極好的相容性。這使得TLA改性瀝青的加工工藝比SBS等聚合

3、物改性瀝青更加簡單，只需在170℃左右的高溫下將TLA和石油瀝青攪拌均勻即可，生產(chǎn)成本較低。當出現(xiàn)灰分沉淀離析時，重新進行適當?shù)臄嚢杓纯墒蛊渚鶆蚧?，而不像SBS等聚合物改性瀝青的離析那樣出現(xiàn)改性劑結團而嚴重影響使用性能的現(xiàn)象。2、高溫穩(wěn)定性好由于TLA天然瀝青是在高溫下經(jīng)過億萬年的充分氧化而形成，不含蠟，分子量大，聚合度高，其中的灰分呈珊瑚狀，高溫下能將瀝青輕組分吸入細孔中。所有這些特性均使TLA改性瀝青的溫度敏感性降低(針入度指數(shù)變小)，軟化點、粘度和勁度模量等明顯提高，具有優(yōu)良的抵抗車轍變形的能力。3、與石料的粘附性強，抗水損害性能好TLA中的軟瀝

4、青質含有大量的氮、氧、有機硫等，使瀝青極性增加，對石料的浸潤能力、粘附能力大大增加，在高溫長時間條件下，其粘附性還有增強趨勢，大大提高了TLA改性瀝青混合料的抗水損害性能，同時為堿性石料缺乏地區(qū)修筑高等級瀝青路面增加了新的技術途徑。4、抗老化性能好由于TLA是經(jīng)過了億萬年氣候的考驗，氮的含量是普通瀝青的幾倍至幾十倍（0.8%），其中的氮元素是以官能團形式出現(xiàn)，對自由氧化基具有高的抵抗性，所有這些使TLA改性瀝青具有優(yōu)良的抗老化性能。老化試驗(RTFOT)表明，TLA改性瀝青老化后質量損失都很小，針入度比卻很高，說明TLA改性瀝青的抗老化性能很好。5、提

5、高對融雪劑、燃油、微生物等侵蝕的抵抗能力TLA是在自然條件下經(jīng)過億萬年形成的具有獨特結構的物質，具有更多的凝膠體，摻配形成的TLA改性瀝青呈溶－凝膠結構，其中的瀝青質有較多的樹脂作為保護，一定程度上提高了TLA改性瀝青對融雪劑、燃油、微生物等侵蝕的抵抗能力。這對提高瀝青路面的使用性能及耐久性非常重要。二、TLA在國內外的應用概況1、國外應用概況國外將TLA應用于道路工程已有100多年的歷史，現(xiàn)已廣泛應用于歐美許多國家。美國華盛頓特區(qū)在幾個城市街道的路面工程中已應用了TLA。除此之外，飛機場、橋面鋪裝、高速公路等。紐約和新澤西州的運輸部在承受大面積極繁重

6、負荷的區(qū)域，如橋面鋪裝、斜坡匝道、公共汽車樞紐站及其他類似的地方應用了TLA。英國倫敦的主要街道和高速公路在熱壓式瀝青混凝土路面上普遍應用了TLA改性瀝青。高速公路的服務壽命已經(jīng)超過30年，在多數(shù)情況下不需要維護。在德國高速公路、環(huán)城公路使用了TLA改性瀝青。在30多年的應用中，表現(xiàn)出在極寒冷的氣候條件下很低的溫度敏感性和粘結劑的韌性，節(jié)省了大量的結構維護費用。日本的本州四國聯(lián)絡橋，在高溫及特別繁重的交通條件下，動穩(wěn)定度明顯提高了，至今使用良好。香港海底隧道于1972年使用TLA改性瀝青鋪設了熱壓式瀝青混合料路面，至1984年，經(jīng)過3億多次車輛使用，由

7、于不適當?shù)谋韺忧鍜邔е卤韺訛r青產(chǎn)生磨損，用同一種混合料重新鋪設表層，至今還沒有收到關于表層瀝青損壞的報告。在特立尼達和多巴哥，最早采用TLA是在1944年，ChurchillRoosevelt(丘吉爾?羅斯福）采用30/40針入度級的TLA改性瀝青混合料鋪設表層，制備過程中，瀝青粘結劑的針入度值低至18。此公路直到1977年，即33年后才重新鋪設，實際使用年限是估計壽命的2倍多。之后鋪筑的路段多不勝數(shù)。其中包括南北干道走廊約13km長的主干道公路和18km長的輔道，所有路面混合料均采用具有60～75的針入度值的TLA改性瀝青，摻量為30%。自1984年

8、12月投入使用以來，路面每天平均承受大約23000輛的交通量（約17%是卡車），至今仍未顯示出