用于钢桥面铺装的浇注式沥青混凝土研究现状

卢雨

摘要：近年来，越来越多的大跨径桥梁相继建成，在已有的钢桥面体系中，用于钢桥面铺装的浇注式沥青混凝土得到了广泛使用，文章从浇注式沥青混凝土的特点及浇注式沥青混凝土的国内外研究现状进行阐述，最后指出了浇注式沥青混凝土的发展趋势及展望，可为浇注式沥青混凝土的研究方向提供思路。

Abstract： In recent years， more and more long-span bridges have been built one after another. In the existing steel deck system， the cast-in-place asphalt concrete used for steel deck pavement has been widely used. In this paper， the research status of the cast-in-place asphalt concrete at home and abroad and the significance and characteristics of the cast-in-place asphalt concrete are described. Finally， the development trend and Prospect of the cast-in-place asphalt concrete are pointed out. It can provide ideas for the research direction of cast asphalt concrete.

关键词：钢桥面;铺装;浇注式沥青混凝土

Key words： steel deck;pavement;cast in asphalt concrete

中图分类号：U443.33                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）34-0132-02

0  引言

浇注式沥青混凝土（Gussasphalt，简称GA）来自于德国，发展于日本[1]。二十世纪初，德国开始研究浇注式沥青混凝土，并应用于大型停车场、钢桥面铺装和城市人行道等市政工程中。我国浇注式沥青混凝土起步较晚，20世纪末才从国外引进过来[2]，目前我国尚没有浇注式沥青混凝土的技术规范，相应规范有关部门正在编写中，现在主要参考国外相关技术，一些研究院结合工程国内和国外实际工程，结合实体工程经验，编写了浇注式沥青混凝土施工技术指南为我国浇注式沥青混凝土提供技术理论支持，提出适合本国的原材料技术要求及性能控制指标。

1  浇注式沥青混凝土研究意义

1.1 浇注式沥青混凝土的优点

钢桥面板具有适应力强优点被广泛应用。钢桥面铺装体系中，浇注式沥青混凝土凭借混凝土其良好的抗渗水性、抗老化性及与钢桥面的追随性得到了广泛应用。浇注式沥青混凝土不用压路机碾压，自密实成型，省去了大量的人力和机械成本，深得一些施工单位的青睐。从施工质量方面来看，由于浇注式沥青混凝土细集料用量较多，孔隙率非常小，因此道路的抗渗水性非常好，耐磨性和结构强度一般也高于普通沥青混凝土路面。已有的工程结构表明，例如近期已建成的郑州市农业路大桥、杨泗港长江大桥、港珠澳大桥均采用正交异性钢桥面板。

1.2 浇注式沥青混凝土的技术特性

我国目前还没有浇注式沥青混凝土的材料技术规范，总结国外的研究成果，参考国内的具体情况，编写了我国的浇注式沥青混凝土施工技术指南，具体的规范正在编写中。浇注式沥青混凝土具有沥青含量高，一般为6.5%-9.5%，矿粉含量高，一般为25%左右，搅拌温度高，一般为220℃-250℃，而且搅拌时间长达45min。浇注式沥青混凝土的搅拌温度一般为是在220℃至250℃，浇注式沥青混合料本身具有较好的流动性，沥青混合料直接倒入模具，只需轻轻刮平表面即可成型，由于浇注式沥青混凝土的细集料和沥青较多，孔隙率非常小，导致其具有良好的防水性能、低温性能、抗疲劳性能以及防水性能的同时也产生高温性能不够好的问题。

1.3 浇注式沥青混凝土的配合比设计特点

GA配合比设计不同于普通沥青混凝土的配合比设计方法，澆注式沥青混凝土配合比一般采用刘埃尔流动性试验测试沥青混凝土粘度，流动性试验可以作为检验和控制施工和易性的重要指标，用贯入度及贯入度增量作为评价浇注式沥青混合料的高温稳定性指标[3]，整个配合比设计过程中，以贯入度试验为主，流动性试验为辅，并用低温弯曲试验检验其低温抗裂能力[4]，GA配合比设计步骤如图1所示。

2  浇注式沥青混凝土国内外研究现状

2.1 国外研究现状

在国外，德国最先研究浇注式沥青混凝土，形成了较为系统的质量标准，并且广泛应用于钢桥面和屋面防水工程中，实际应用工程发现，GA具有很好的防水性和优良的结合性。所以浇注式沥青混凝土逐渐广泛应用于德国钢桥面铺装的下层。德国采用贯入量试验及其贯入度增量作为浇注式沥青混凝土配合比的控制指标;我国一般浇注式沥青混合料配合比设计采用刘埃尔流动度、贯入量与低温弯曲应变项指标进行。后期，日本把浇注式沥青混凝土技术引进过来，在日本得到较好发展[5]。日本专家结合自己本国的情况，研发了双层结构铺装体系，并且深化了材料组成，从结构体系、材料组成以及对浇注式沥青混凝土的质量评价，形成了一套完整的规范标准。

2.2 国内研究现状

我国引入浇注式沥青混凝土较晚，主要借鉴国外经验，并结合实体工程经验，提出适合本国的原材料技术要求及性能控制指标。

1997年台湾高屏溪大桥和新东大桥引进日本下层GA上层改性沥青混合料铺装结构进行施工，使用效果良好。

东南大学把江阴大桥浇注式沥青混合料中沥青结合料由70%的TLA与30%的SHELL-70#普通石油沥青组成，胶凝材料用量8.25%，粗细集料的比例为46.8：45。从江阴大桥桥面铺装的整体使用情况看，浇注式沥青应用于我国的大跨径钢箱梁桥上是可取的。

2003年扬子公司对江阴大桥钢桥面铺进行修复，翻修后改性浇注式沥青混凝土试验段使用效果良好，说明改性浇注式沥青混凝土适合用于我国大跨径钢桥的桥面铺装。

2004年安庆长江大桥采用下层GA+上层 SMA 桥面铺装方案，通车半年后检测结果表明该桥面铺装使用效果良好，未见任何病害发生。

2006年重庆石板坡长江大桥采用35mmGA-10+35mmSMA-10桥面铺装结构，GA10采用改性硬沥青作为结合料，至2007年桥面使用性能良好，桥面铺装质量得到建设业主、监理和社会各界的高度评价。

2007年建成的重庆菜园坝长江大桥采用35mmGA10+35mmSMA-10桥面铺装结构，其沥青为改性硬质沥青，通车至今钢桥面使用效果较好。

2010年上海闵浦二桥施工完成，粘结料为聚合物改性沥青，试验检测结果表明，铺装结构各项性能均满足规范要求。

2012年建成的南京长江四桥[6]采用35mm改性沥青混合料+40mm GA，2016年检测表明，桥面防水、耐疲劳、高温稳定性均保持较好状态，达到了设计的理想状态。2012年建成的上海江宁路桥采用35mmGA+35mmSMA-13（采用双层环氧树脂+浇注式沥青混凝土防水体系）的桥面铺装结构，通车至2016年发现，桥面完整，且没有发现钢桥面渗水现象及车辙现象。

2014年建成的马鞍山长江公路大桥中左汊主桥粘结料采用国产聚合物改性沥青（JHW-1），拌合温度为210℃，低于一般硬质沥青拌合温度，后期使用效果良好。

2015年厦漳跨海大桥采用下面层GA+上面层普通沥青混凝土铺装结构，至今未出现任何病害，使用效果较好。2015年乌鲁木齐修建高铁的配套的交通工程[7]，桥面铺装结构均采用浇筑式沥青混凝土铺装结构，采用40mm GA 10+40mm SMA13，工程使用克拉玛依岩沥青改性沥青，是新疆首次采用浇注式沥青混凝土技术工艺，使用效果良好。

2019年武汉杨泗长江大桥钢桥面铺装层采用35mm SMA10+浇注式沥青混合料30mm GA10 ，现场施工严格控制集料、沥青、矿粉的温度，保证浇筑式沥青混凝土的不过于老化和在良好的流动性下进行摊铺，通车过程中钢桥面使用效果较好。

综上所述，国内外针对钢桥面铺装材料——浇注式沥青混凝土技术进行了相关的探索，浇注式沥青混凝土主要集中于铺装材料的实体工程应用效果研究。浇注式沥青混凝土凭借其良好的抗渗水性、抗老化性、低温抗裂性能及变形追从性得到了大量的使用。

3  存在问题及展望

由于浇注式沥青混凝土的油石比大大高于普通沥青混凝土的油石比，因此，浇注式沥青混凝土的高温稳定性较差，可以选择掺入一些高温改性剂，可以适当减少油石比，还能达到施工和易性要求，同时改善其高温稳定性。

许多已建成的工程实例表明，钢桥面铺装结构对温度影响较大，可以选择掺入一些降低温度的影响的材料，进入冬季钢桥面积雪也较为严重，路上经常发生交通堵塞，车辆抛锚现象，给我们的出行带来不便，因此，后期我们可以研发浇注式导电沥青混凝土技术，来解决路面积雪问题因此，可以选择有效降低温度敏感和解决桥面积冰雪严重问题的技术，我可以从材料角度入手，可以加一些既可以增加结构强度还可以融冰雪的纤维材料，这样从经济效益看，可以有效抑制路面或桥面积冰雪现象，保证行人通车安全。其次还可以建立一套完善的浇注式沥青混凝土评价体系，严格控制浇注式沥青混凝土的材料，施工技术和后期养护，每一个环节都要严格控制，从而用于钢桥面铺装的浇注式沥青混凝土技术才能得到发展。

参考文献：

[1]宗海，戚兆臣，章登精.日本浇注式沥青混凝土钢桥而铺裝概览[J].中国高新技术企业，2010（22）：163.

[2] 皮育晖，陈仕周.浇注式沥青混凝土在桥而铺装中的应用[J].中外公路，2006（1）：155.

[3]DIN EN13108-6-2008，  Asphalt mischgut-mischgut an forderungen Teil 6：Gussasphalt[S].

[4]重庆交通科研设计院.公路钢箱梁桥而铺装设计与施上技术指南[M].北京：人民交通出版社，2006.

[5]辛春福.钢桥面铺装浇注式沥青混凝土高温稳定性优化研究[D].西南交通大学，2014.

[6]王朝辉，陈谦，高志伟，蒋婷婷，陈姣.浇注式沥青混凝土现状与发展[J].材料导报，2017，31（09）：135-145.

[7]郑育新，李春燕.浇注式沥青混凝土铺装在干旱地区钢箱梁桥面施工中的应用[J].中国水运（下半月），2019，19（09）：196-197.