钢桥面环氧沥青混凝土铺装层性能研究

2010-06-29邓振波

城市道桥与防洪 2010年6期

朱峰，邓振波

（1.宜兴市建设工程质量监督站,江苏宜兴214200;2.北京路桥中咨科技有限公司,北京市100176）

0 引言

我国对钢桥面铺装技术的研究始于20世纪80年代末，通过不断消化吸收国外的技术与经验，逐步形成了目前浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土与SMA沥青混凝土等多种铺装材料及铺装结构并存的铺装局面。从钢桥面铺装的使用状况看，环氧沥青混凝土是一种性能优异的铺装材料，但其性能受施工的影响大。因此，完善的施工工艺设计、严格的施工技术标准要求与健全的质量保证体系是确保环氧沥青混凝土铺装成功的关键。

我国自南京长江第二大桥开始大跨径钢箱梁环氧沥青混凝土铺装技术的研究，随着润扬长江大桥、南京长江第三大桥、杭州湾跨海大桥、武汉天兴州长江公铁两用桥、上海长江隧桥、上海闵浦大桥等大跨径钢桥的建设与投入使用，在大跨度钢桥面铺装技术特别是环氧沥青混凝土铺装应用技术方面取得重大突破，总体达到国际领先水平，并且初步形成了基于抗疲劳设计的钢桥面铺装设计方法与环氧沥青混凝土铺装施工的成套技术，取得较好的工程效果。本文笔者主要探讨钢桥面环氧沥青混凝土铺装层的性能。

1 环氧沥青用于铺装工程的优势

（1）绿色环保

环氧沥青混合料的拌和温度一般在115℃左右，属于典型的温拌材料。传统沥青混合料拌和温度通常在160℃～180℃。据测算，沥青混合料生产温度下降40℃～50℃时，可以节省30%左右的燃油。环氧沥青混合料在拌和、运输、施工过程中，能显著减少沥青烟及其它挥发物对周边环境的影响，实现人与自然的和谐相处。如二氧化碳、烟尘或可悬浮物的排放降低50%左右，氮氧化合物(NOx)、二氧化硫（SO2）减少 67%以上。

（2）热固性

环氧沥青A、B两组分混合后，随时间推移，体系的粘度逐渐增大，并且最终成为三维立体互穿网络结构的热固性材料。环氧沥青的固化是一种化学反应，固化过程是不可逆的，即使温度达到300℃，材料仍呈固态形式。环氧沥青的热固性特点使其应用于路面下封层、应力吸收层和桥面防水粘结层具有卓越的优势。环氧沥青低的初始粘度有利于对半刚性基层的渗透和密闭。在夏季高温季节，固化后的环氧沥青具有良好层间结合稳定性，可有效避免薄弱夹层的产生。

（3）半刚性

环氧沥青混凝土的MARSHELL稳定度可以高达40～80 kN，是普通沥青混凝土的5～8倍，而流值却大致相同，环氧沥青混凝土不仅具有高的强度，而且具有好的柔韧性。环氧沥青混凝土铺装层不仅有接近刚性路面的强度（抗压强度可超过40 MPa），而且有柔性路面的变形性能和行驶舒适性。在夏季高温季节，不会出现车辙、推挤、拥包等病害。在冬季寒冷季节或温度骤降时，有良好的变形随从性和柔韧性，不会开裂。

（4）长寿命

环氧沥青混凝土具有优异的耐疲劳性能，是普通沥青混凝土疲劳寿命的10～30倍。试验表明，环氧沥青铺装材料经过相当于15 a荷载作用的试验后，仍保持良好的抗裂性能。具有很好耐化学药品性和耐油性。在酸、碱、盐、油等溶液浸泡15 d后，材料性能基本没有变化。能有效防止汽车漏油导致铺装层出现松散、坑槽等病害。能有效防止冬季除雪撒盐对路面造成的盐破坏。

（5）薄层

环氧沥青混凝土具有强度高、耐疲劳性能优越等特点，只需3～6 cm即可达到铺装层对强度和耐久性的要求（传统沥青的铺装层设计厚度要求不小于9 cm），使综合造价明显降低。环氧铺装层厚度的减薄一定程度上降低了桥梁的恒载，增加了桥梁的承载能力，并且可延长桥梁的使用寿命。用于隧道路面，环保、阻燃、耐久，并可有效增加净空，降低造价。用于高速公路加铺罩面工程，由于铺装厚度薄，路缘石及排水设施等无须改动，不仅满足了经济性的要求，而且可以大大加快施工进度。