湖南新型钢桥面铺装应用

浇筑式沥青混凝土(GA)源于二十世纪五十年代的德国，当时主要应用于高速公路的修复。浇注式沥青混凝土指在高温状态下(约220°C〜260°C)进行拌和及摊铺的一种粘稠且流动性非常好的沥青混合料。该混合料中沥青、矿粉含量较大，在高温状态，流动性很大，应用特殊的滑板摊铺具有流动性的高温混合料，也可以像水泥混凝土一样人工摊铺，不需要碾压，依靠自身流动性而成型，在摊铺的浇筑式沥青混凝土表面撒布石屑，并用轻型碾压机把石屑压入热沥青混凝土表面。在重交通条件下，浇筑式沥青混凝土可以作为基层，上面加铺改性沥青混凝土面层。在浇注沥青混凝土上层撒布的石屑增加了材料的整体效能，可以提高铺装层稳定性及力学性能。浇筑式沥青混凝土整体性好，防水性能优良，期望使用寿命为20年以上，在服务期内性能表现良好，维修量很小。浇筑式沥青混凝土桥面铺装初期投资较高，但其寿命周期成本及优良的路用性能，与普通铺装材料相比则具有优越性。从根本上将沥青的热塑性转化为热固性，使得沥青具有更加优异的力学、温度稳定性及耐久性能。湖南新型钢桥面铺装应用

为减轻大跨径钢桥的恒载，1967年版的《沥青铺装要览》中增加了环氧沥青混凝土铺装与沥青混凝土联锁块铺装（AsphaltBlockPavement,于人行道）等形式，同时增加了桥面铺装与钢桥面板之间的附着性、变形追从性、抗疲劳性能等方面的技术要求，并且规定钢桥面铺装接缝处应采用特殊的处理措施。1978年版的《沥青铺装要览》则考虑到大交通与重载交通的问题，增加了铺装抗变形能力的要求［7］。1983年日本所制订的《日本本州四国连络桥桥面铺装标准》，就对环氧沥青的铺装技术从设计到施工各个环节制订了条文。福建品牌钢桥面铺装技术规范钢板表面需要有防水处理，保障钢桥面不受雨水盐害的侵蚀。

崇启大桥：崇启大桥起自上海市崇明区，终于江苏省启东市，故名。该桥自2008年8月1日奠基，12月26日上海段正式开工建设，2009年2月28日江苏段开工建设，2011年12月24日大桥建成通车。该桥全线设计双向6车道，全长52公里，其中上海段接线道路长28.52公里，长江大桥长2.48公里，江苏段长江大桥长4.67公里，接线道路长18.52公里。是中国国家高速公路网中上沪陕高速公路一部分，与宁启高速公路相接。崇启大桥采用主跨 185 m 的六跨钢连续桥梁设计方案（跨度和联长为国内同类桥型***），钢桥面铺装设计采用了环氧沥青粘结料作为防水粘结层，图 1为该桥钢桥面防水铺装结构图。防水粘结层及上层粘结层所用的粘结料均采用1f 型环氧沥青粘结料。1f 型环氧沥青粘结料是由组分 A 与组分 B 1f 按比例（1∶2.96）在一定温度条件下混合后经复杂的化学反应得到的固化产物。

环氧沥青的组成设计与性能研究在已有的研究基础之上，使用E-51和两种助剂复配了一种增容型环氧树脂，通过分子结构设计自制了一种增韧型胺类固化剂，并通过条件优化筛选法综合考虑环氧沥青相容性、粘度特性和拉伸性能及混合料的强度特性，结合经济性，确定了环氧沥青各组分的较佳掺配比例，研究了拌和温度对施工容留时间的影响，并通过荧光显微镜对环氧沥青的微观形貌和相态结构进行了分析。环氧沥青固化动力学研究通过四个升温速率的DSC扫描曲线，经过分析得到了环氧沥青固化过程的三个特征温度，并确定了较佳固化温度，同时研究了不同升温速率下固化度与温度的关系，计算了固化反应动力学3因子：活化能、指前因子和反应级数，应用模型法拟合得到了固化度与时间的动力学方程，并根据实测数据与拟合结果对该模型方程进行修正，修正后的方程可以表征不同恒温点下的固化度与时间的关系，从而预测固化反应进程。桥面板钢材与沥青混凝土材料的弹性模量相差超过100倍。

华南理工大学张肖宁等从环氧沥青混合料钢桥面铺装使用中存在的问题出发，在进行环氧沥青混合料级配设计时，引入了CAVF设计法，使用混合料的空隙率和构造深度作为控制指标，改善了混合料的抗滑性。基于断裂力学和能量法，提出以冲击韧性作为混合料疲劳性能的评价指标，试验结果证明混合料的冲击韧性与疲劳性能具有良好的线性相关性。东南大学钱振东等为了选取合适的陶粒制备轻质环氧沥青混合料，研究了陶粒种类和替代率对该轻质混合料强度、车辙和水稳定性的影响，较后建议使用70%替代率的圆型陶粒来制备轻质环氧沥青混合料，并推荐大跨径钢桥和一些特殊结构桥梁（开启桥）使用该轻质环氧沥青混合料进行桥面铺装。此外，钱振东等人还通过粘度、拉伸性能、高温车辙和低温弯曲等试验研究了不同橡胶粉掺量（2%~10%）对环氧沥青及混合料性能的影响，结果表明，橡胶粉的加入降低了环氧沥青容留时间，但增加了材料断裂伸长率，当掺量为6%时，该环氧沥青材料的断裂伸长率达到261%；此外，橡胶粉的加入对混合料的低温性能也有一定的提升，当掺量为4%和6%时，混合料具有良好的高温稳定性和低温抗裂性。钢板变形、振动对桥面铺装的变形随从性要求高。天津特制钢桥面铺装使用年限

桥面铺装材料在荷载反复作用下，容易出现疲劳开裂、铺装层失稳。湖南新型钢桥面铺装应用

以美国为的环氧沥青混凝土，是在沥青中加入环氧树脂，并经过固化反应，使沥青性质由热塑性转为热固性，从而使该材料具有很多优良的性能。环氧沥青混凝土具有很高的强度，其马歇尔稳定度是一般沥青混凝土的3～5倍；还有很好的耐疲劳性能和良好的耐腐蚀性：铺装层材料变形特性好，能尽量追随钢板的伸缩变形；热稳定性好，高温时不发生推移和车辙等变形；抗裂性好，低温时不产生硬化和开裂，铺装层对钢桥面板变形有良好的追从性：防水性能好，混合料沥青含量高，环氧沥青粘结性好，集料较细(较大公称粒径13.2mm)，属于密集型混合料，能阻止水分渗透到桥面钢板，防止钢板锈蚀；环氧沥青重量轻，铺装层面较薄，降低了对钢桥的静荷载：环氧沥青要求养护的时间比较长，一般在28 d以后才可开放交通,性价比高，显然环氧沥青铺装层单价较高(主要原因是目前环氧沥青全部美国进口)，但使用寿命长，减少了维修周期，降低了维护费用。湖南新型钢桥面铺装应用