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1、大跨徑鋼橋橋面鋪裝材料研究現狀第33卷第1期2007年1月山西建筑SHANXIARCHITEC兒JREV01.33NO.1Jan.2007?295?文章編號:1009—682512007}01—0295—02犬跨徑鋼橋橋面鋪裝材料研究現狀蔣余靜湯邦彥譚曜懸摘要:簡要介紹了目前世界上主要的兒種鋼橋橋面鋪裝材料,并對各種材料的應用現狀及前景作了簡要分析,為鋼橋面鋪裝材料設計提供一定參考.關鍵詞:人跨徑鋼橋，瀝青混合料，鋪裝材料，抗疲勞性能中圖分類號U444文獻標識碼:A引言鋼橋面鋪裝尤其是大跨徑正交異性鋼橋面板的鋪裝技術，在國際上一直是一個熱點和難點?橋面鋪裝直接鋪設在正
2、交異性鋼板上，在行車荷載，風載，溫度變化及地震等因素影響下，其受力和變形遠較公路路面或機場道面復雜，因而對其強度,變形穩(wěn)定性,疲勞耐久性等均有更高要求?同時，乂由于鋪裝所處的特殊位置，在使用性能上又提出重量輕，高粘結性，不透水性等特殊要求【1?3].作為橋梁行車系的重要組成部分，橋面鋪裝的好壞直接影響到行車的安全性,舒適性，橋梁耐久性及投資效益和社會效益.從鋪裝材料和施工方法角度來分，目前世界上主要采用的橋面鋪裝方案有四類L4J:1）以徳國,E1本為代表的高溫拌和澆筑式瀝青混凝±(Gussasphalt)方案⑵以英國為代表的瀝青瑪硝脂混凝土(Masticasphalt
3、)方案(實際上也是澆筑式瀝青混凝土,只是鋪裝厚度和工藝與日本有所不同);3)德國和日本等國近期采用的改性瀝青SMA(StoneMasticAsphalt)方案;4)以美國為代表的環(huán)氧樹脂瀝青混凝土(Epoxyasphalt)方案.1澆筑式瀝青混凝土澆筑式瀝青混凝土(Gussasphalt)是指在高溫(220°C-260°C)下拌和，依靠混合料自身的流動性攤鋪成型，無須碾壓的一種高瀝青含量與高礦粉含量，空隙率小于1%的瀝青混合料，其結合料通常由湖瀝青(TIA)與石油瀝青按一定比例摻配而成，以改善混合料的溫度敏感性與抗變形能力，同時提高其耐久性.湖瀝青一般指多巴哥產特立尼
4、達湖瀝青(TIA),它由一種半固體,乳化狀天然瀝青精煉而成，其主要成分包括53%?55%的地瀝青(二硫化碳可溶分),36%?37%的礦物質,9%?10%的水化物以及揮發(fā)性物質等.由丁?湖瀝青在高溫條件下會產生大量揮發(fā)性物質，加之近年來瀝青的改性技術發(fā)展較快，因此在澆筑式瀝青混合料屮直接使用高性能改性瀝青已成為一種趨勢.澆筑式瀝青混凝土的空隙率幾乎接近于零，整個混合料具有較強的變形協調能力與良好的密水性，并且在高溫季節(jié)其裂縫有較強的愈合能力,混合料的修復比較容易實施，因此，在英國,E1本，丹麥，瑞典等國的大跨徑鋼橋而鋪裝中應用較為廣泛.我國的香港青馬大橋鋼桁架結構及江陰
5、大橋鋼箱梁結構也都采用了自英國引進的澆筑式瀝青混凝土鋪裝材料與結構，前者的使用狀況良好，而后者的使用狀況則不容樂觀?因此，充分理解我國大陸地區(qū)十分嚴重的超載交通狀況與長江中下游流域夏季持續(xù)高溫的大陸季節(jié)性氣候及不同的鋼橋結構類型等因素是引進國外的技術與經驗成功的前提.2SM_A與澆筑式瀝青混凝土一樣,SMA也源于德國?典型的SMA是一種熱拌式間斷密級配混合料,混合料中粗集料的含量高達70%,礦粉含量達10%左右，瀝青用量為6%?7%,為防止混合料在拌和及運輸過程中存在析漏的現象,SMA中通常都加入一定含量的纖維穩(wěn)定劑.SMA具有比較好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，其高溫穩(wěn)
6、定性主要源于粗集料之間的相互嵌擠作用，瀝青瑪確脂(礦粉，纖維與瀝青的均勻拌合物)的膠結性能對高溫穩(wěn)定性也有一定的影響?只有當粗集料形lifeHStone-on-Stone"觸時，它們之間的相互嵌擠作用才最強?美國國家瀝青技術中心(NCAT)研究發(fā)現，當四號篩(4.75nl/n)的通過率小于30%時，集料中才能形成"Stone-on-Stone*t接觸.SMA的低溫性能來源于含量較高的瀝青瑪埔脂，SMA結構屮膠泥含量達到18%以上(占混合料總重量)時，就可以獲得較好的低溫性能.1997年建成通車的虎門大橋是我國首次進行大跨度懸索橋鋼橋面鋪裝,采用了SMA作為鋪裝材料，由
7、于當時對SMA在鋼箱梁上的應用認識不深，經驗欠缺，所設計的鋪裝層熱穩(wěn)性不夠，導致通車后第二年夏天鋪裝層開始出現不同程度的推移與車轍,該橋于1998年12月進行了罩面處理J.之后廈門海滄大橋，武漢白沙洲大橋以及上海盧浦大橋等也采用了SMA作為鋪裝材料?廈門海滄大橋在使用過程中也出現了一定程度的車轍，開裂及橫向推擠等病害，并且經歷了大修?而采用該類鋪裝技術的武漢白沙洲大橋等其他幾座橋梁，其橋面鋪裝的使用狀況則未見國內有相關報道.3環(huán)氧瀝青混凝土環(huán)氧瀝青是一種由環(huán)氧樹脂，【占
8、化劑與基質瀝青經復雜的化學改性所得的混合物.自1967年美國SanMateo-H
