摘要 為了明確國內(nèi)外鋼橋面鋪裝技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對(duì)鋼橋面鋪裝材料與結(jié)構(gòu)、鋼橋面鋪裝防水材料與防水體系等熱點(diǎn)問題的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述和總結(jié)。文章首先對(duì)比分析澆筑式瀝青混凝土類、環(huán)氧瀝青混凝土類和組合鋪裝類三類鋪裝材料的特性和新型鋪裝材料，結(jié)果表明：澆筑式瀝青混凝土類的使用效果優(yōu)于其他鋪裝體系，該鋪裝體系成熟、穩(wěn)定性好，對(duì)橋面的適應(yīng)能力強(qiáng)。隨后對(duì)目前鋼橋面鋪裝使用的熱熔型、溶劑型、熱固性防水粘結(jié)材料的特點(diǎn)以及Eliminator和MMA防水粘結(jié)體系進(jìn)行了簡(jiǎn)要說明。最后對(duì)鋼橋面鋪裝技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和展望。

　　關(guān)鍵詞 鋼橋面鋪裝;澆筑式瀝青混凝土;環(huán)氧瀝青混凝土;防水粘結(jié)體系

　　0 引言

　　改革開放以來，國內(nèi)的交通建設(shè)蓬勃發(fā)展，橋梁建設(shè)技術(shù)水平逐年提高，目前已經(jīng)承建了許多世界級(jí)的大跨徑橋梁工程。其中，鋼橋面鋪裝技術(shù)是橋梁建設(shè)項(xiàng)目中的重點(diǎn)，受到國內(nèi)研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。國外在大跨徑橋梁的建設(shè)相較于國內(nèi)起步較早，特別是在鋼橋面鋪裝技術(shù)方面，積累了大量先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)[1]，德國、日本等國家制定了鋼橋面鋪裝規(guī)范。

　　如今的鋼結(jié)構(gòu)橋梁以結(jié)構(gòu)復(fù)雜的正交異性橋面板結(jié)構(gòu)居多，其受力和變形特點(diǎn)遠(yuǎn)比一般公路和混凝土橋梁的鋪裝復(fù)雜[2]。鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)不僅能夠?qū)④囕v荷載傳遞到鋼橋受力層，同時(shí)防止鋼橋面腐蝕的保護(hù)層，為行車提供舒適度的服務(wù)層。鋼橋面鋪裝質(zhì)量直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，以及投資效益和社會(huì)效益[3]。經(jīng)過各學(xué)者30余年的不懈努力，使鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)和體系逐漸完善和成熟。該文主要針對(duì)鋼橋面鋪裝材料與結(jié)構(gòu)、防水材料與防水粘結(jié)體系兩個(gè)方面對(duì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

　　1 鋼橋面鋪裝材料與結(jié)構(gòu)

　　目前，瀝青混合料體系仍是鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的主要體系。隨著科研人員的不懈努力，研發(fā)出不同類型的改性瀝青，包括澆筑式瀝青混凝土GA、環(huán)氧樹脂瀝青混凝土、瀝青混凝土MA以及改性瀝青SMA等不同性能的鋪裝材料。依據(jù)不同的鋪裝材料組合形式，國內(nèi)外大跨徑鋼橋面常用的鋪裝結(jié)構(gòu)主要包括：澆筑式混凝土類、環(huán)氧瀝青混凝土類、組合鋪裝結(jié)構(gòu)類[4]。

　　1.1 澆筑式瀝青混凝土

　　澆筑式瀝青混凝土屬于懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，擁有較小的孔隙率，在較高的施工溫度下保持較好的流動(dòng)性。澆筑式瀝青混凝土在成型后具備較好的抗老化性能以及變形能力，能夠在低溫環(huán)境下保持整體性能，很少出現(xiàn)低溫開裂等病害。此外，澆筑式瀝青混凝土與鋼板之間能夠保持較好的粘結(jié)性，能夠提升鋪裝路面的使用耐久性[5]。

　　澆筑式瀝青混凝土按照生產(chǎn)工藝可分為GA和MA兩種。主要區(qū)別在于瀝青膠結(jié)料的配比設(shè)計(jì)，MA使用的膠結(jié)料屬硬質(zhì)瀝青，是由高含量湖瀝青和少量普通瀝青混合配比而成;GA使用的膠結(jié)料配比主要分為3類，在湖瀝青的基礎(chǔ)上，配比定量的基質(zhì)瀝青、改性瀝青或者聚合物改性瀝青[6]。國內(nèi)比較經(jīng)典的澆筑式橋面鋪裝結(jié)構(gòu)是在鋪裝面層設(shè)計(jì)SMA型路面結(jié)構(gòu)，此種骨架結(jié)構(gòu)的路用性能較好，在公路瀝青路面設(shè)計(jì)中使用廣泛，能夠?yàn)樾旭傑囕v提供較好的抗滑力，保障行車安全[7]。澆筑式橋面鋪裝結(jié)構(gòu)造價(jià)相對(duì)經(jīng)濟(jì)，在20世紀(jì)引入國內(nèi)，相關(guān)技術(shù)人員對(duì)澆筑式鋪裝技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，并在較多的橋梁建設(shè)項(xiàng)目工程中使用，其中的代表橋梁有重慶菜園壩長(zhǎng)江大橋、深圳灣公路大橋等，表現(xiàn)出較好的使用效果。國家交通運(yùn)輸部在2006年制定的鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)不同工程狀況下的澆筑式瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)性能與施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。而且，澆筑式瀝青混凝土技術(shù)還在不斷發(fā)展，最近幾年修建的大跨徑鋼橋中也有較多使用澆筑式鋪裝結(jié)構(gòu)，在后續(xù)的澆筑式瀝青混凝土運(yùn)用中，不斷總結(jié)與改進(jìn)澆筑式鋪裝工程技術(shù)，使?jié)仓綖r青混凝土技術(shù)逐漸完善[8]。

　　1.2 環(huán)氧式瀝青混凝土

　　環(huán)氧瀝青混凝土EAC是在瀝青中添加環(huán)氧樹脂和固化劑。環(huán)氧樹脂作為新興路面材料，近些年在公路工程中廣泛應(yīng)用，在添加路面基本鋪筑材料，并經(jīng)過一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)之后，樹脂膠漿中會(huì)出現(xiàn)一些細(xì)小的孔洞結(jié)構(gòu)，而且強(qiáng)度較高，適合作為混合料膠結(jié)材料。環(huán)氧瀝青混凝土作為一種優(yōu)良的熱固性鋪面材料，在建設(shè)完成后具備較高的強(qiáng)度和耐久性，能夠承受行車荷載施加的疲勞荷載。環(huán)氧瀝青混凝土類典型鋪裝結(jié)構(gòu)一般采用雙層環(huán)氧瀝青混凝土，其中，某些大跨徑橋梁也有采用在環(huán)氧瀝青混凝土上層加鋪改性瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)形式。這兩種結(jié)構(gòu)在國內(nèi)橋梁建設(shè)中均得到了成功應(yīng)用，武漢興州長(zhǎng)江大橋、天津國泰大橋設(shè)計(jì)使用的環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)運(yùn)營多年，僅進(jìn)行了少量修補(bǔ)，可見環(huán)氧式瀝青混凝土類型的可靠性[9]。

　　目前，依據(jù)施工時(shí)橋面攤鋪溫度的不同，環(huán)氧式瀝青混凝土主要可以分為冷拌、溫拌，以及熱拌3種類型。其中，環(huán)氧式瀝青混凝土常用冷拌類型鋪裝結(jié)構(gòu)，根據(jù)各功能層具體作用分層設(shè)計(jì)，各層功能明確，在鋪裝完工之后具有較好的使用性能，特別是在交通量較大的橋梁使用過程中，環(huán)氧瀝青混凝土能夠較好地抵抗車輛荷載的剪切作用，減少路面裂縫的產(chǎn)生，提升鋪裝層的使用壽命，因此得到了國內(nèi)外許多橋梁設(shè)計(jì)人員的認(rèn)可[10]。此外，環(huán)氧式橋面鋪裝結(jié)構(gòu)施工便捷，對(duì)于橋梁所處的氣候環(huán)境具備較高的適應(yīng)閾值，后期維修較為方便。

　　1.3 組合鋪裝結(jié)構(gòu)

　　組合鋪裝結(jié)構(gòu)在前兩種結(jié)構(gòu)形式基礎(chǔ)上發(fā)展而來，充分考慮結(jié)構(gòu)層材料特點(diǎn)進(jìn)行橋面鋪裝，一般為兩種以上不同材料進(jìn)行組合鋪裝，組合設(shè)計(jì)形式多樣，能夠在最大程度上提升橋面鋪裝的設(shè)計(jì)使用年限。組合鋪裝在國內(nèi)外均有大范圍推廣應(yīng)用，其中國外鋼橋梁設(shè)計(jì)中多在不同材料粘結(jié)層之間添加強(qiáng)度較大的鋼板，同時(shí)在鋪裝材料中添加石英礦粉等材料，提升材料的整體剛度，與鋼板緊密結(jié)合共同形成橋面鋪裝體系，不過此種方法造價(jià)昂貴，在鋪裝設(shè)計(jì)過程中應(yīng)根據(jù)橋梁所在地區(qū)的環(huán)境氣候，選擇合適的粘結(jié)劑，避免結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)空隙，影響鋪裝層的性能，使其服務(wù)壽命大打折扣[11]。組合鋪裝結(jié)構(gòu)在國內(nèi)鋼橋梁鋪裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用近年來逐漸增多，國內(nèi)科研人員考慮使用有機(jī)纖維代替石英礦粉等材料，提升鋪裝材料的粘結(jié)強(qiáng)度，降低造價(jià)的同時(shí)能夠減小橋面的重量，增加橋梁的穩(wěn)定性[12]。目前瀝青路面裂縫自愈合研究火熱，添加不同性質(zhì)的纖維材料，在橋面鋪裝中使用自愈合技術(shù)，當(dāng)鋪裝層在行車荷載反復(fù)磨耗之下出現(xiàn)微小的裂縫時(shí)，橋面瀝青路面裂縫能夠自主修復(fù)，減輕橋梁的養(yǎng)護(hù)工作強(qiáng)度，在國內(nèi)非常具有推廣價(jià)值。

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