用于鋼橋面鋪裝的澆注式瀝青混凝土研究現狀

盧雨

摘要：近年來，越來越多的大跨徑橋梁相繼建成，在已有的鋼橋面體系中，用于鋼橋面鋪裝的澆注式瀝青混凝土得到了廣泛使用，文章從澆注式瀝青混凝土的特點及澆注式瀝青混凝土的國內外研究現狀進行闡述，最后指出了澆注式瀝青混凝土的發展趨勢及展望，可為澆注式瀝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.

關鍵詞：鋼橋面;鋪裝;澆注式瀝青混凝土

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

中圖分類號：U443.33? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）34-0132-02

0? 引言

澆注式瀝青混凝土（Gussasphalt，簡稱GA）來自于德國，發展于日本[1]。二十世紀初，德國開始研究澆注式瀝青混凝土，并應用于大型停車場、鋼橋面鋪裝和城市人行道等市政工程中。我國澆注式瀝青混凝土起步較晚，20世紀末才從國外引進過來[2]，目前我國尚沒有澆注式瀝青混凝土的技術規范，相應規范有關部門正在編寫中，現在主要參考國外相關技術，一些研究院結合工程國內和國外實際工程，結合實體工程經驗，編寫了澆注式瀝青混凝土施工技術指南為我國澆注式瀝青混凝土提供技術理論支持，提出適合本國的原材料技術要求及性能控制指標。

1? 澆注式瀝青混凝土研究意義

1.1 澆注式瀝青混凝土的優點

鋼橋面板具有適應力強優點被廣泛應用。鋼橋面鋪裝體系中，澆注式瀝青混凝土憑借混凝土其良好的抗滲水性、抗老化性及與鋼橋面的追隨性得到了廣泛應用。澆注式瀝青混凝土不用壓路機碾壓，自密實成型，省去了大量的人力和機械成本，深得一些施工單位的青睞。從施工質量方面來看，由于澆注式瀝青混凝土細集料用量較多，孔隙率非常小，因此道路的抗滲水性非常好，耐磨性和結構強度一般也高于普通瀝青混凝土路面。已有的工程結構表明，例如近期已建成的鄭州市農業路大橋、楊泗港長江大橋、港珠澳大橋均采用正交異性鋼橋面板。

1.2 澆注式瀝青混凝土的技術特性

我國目前還沒有澆注式瀝青混凝土的材料技術規范，總結國外的研究成果，參考國內的具體情況，編寫了我國的澆注式瀝青混凝土施工技術指南，具體的規范正在編寫中。澆注式瀝青混凝土具有瀝青含量高，一般為6.5%-9.5%，礦粉含量高，一般為25%左右，攪拌溫度高，一般為220℃-250℃，而且攪拌時間長達45min。澆注式瀝青混凝土的攪拌溫度一般為是在220℃至250℃，澆注式瀝青混合料本身具有較好的流動性，瀝青混合料直接倒入模具，只需輕輕刮平表面即可成型，由于澆注式瀝青混凝土的細集料和瀝青較多，孔隙率非常小，導致其具有良好的防水性能、低溫性能、抗疲勞性能以及防水性能的同時也產生高溫性能不夠好的問題。

1.3 澆注式瀝青混凝土的配合比設計特點

GA配合比設計不同于普通瀝青混凝土的配合比設計方法，澆注式瀝青混凝土配合比一般采用劉埃爾流動性試驗測試瀝青混凝土粘度，流動性試驗可以作為檢驗和控制施工和易性的重要指標，用貫入度及貫入度增量作為評價澆注式瀝青混合料的高溫穩定性指標[3]，整個配合比設計過程中，以貫入度試驗為主，流動性試驗為輔，并用低溫彎曲試驗檢驗其低溫抗裂能力[4]，GA配合比設計步驟如圖1所示。

2? 澆注式瀝青混凝土國內外研究現狀

2.1 國外研究現狀

在國外，德國最先研究澆注式瀝青混凝土，形成了較為系統的質量標準，并且廣泛應用于鋼橋面和屋面防水工程中，實際應用工程發現，GA具有很好的防水性和優良的結合性。所以澆注式瀝青混凝土逐漸廣泛應用于德國鋼橋面鋪裝的下層。德國采用貫入量試驗及其貫入度增量作為澆注式瀝青混凝土配合比的控制指標;我國一般澆注式瀝青混合料配合比設計采用劉埃爾流動度、貫入量與低溫彎曲應變項指標進行。后期，日本把澆注式瀝青混凝土技術引進過來，在日本得到較好發展[5]。日本專家結合自己本國的情況，研發了雙層結構鋪裝體系，并且深化了材料組成，從結構體系、材料組成以及對澆注式瀝青混凝土的質量評價，形成了一套完整的規范標準。

2.2 國內研究現狀

我國引入澆注式瀝青混凝土較晚，主要借鑒國外經驗，并結合實體工程經驗，提出適合本國的原材料技術要求及性能控制指標。

1997年臺灣高屏溪大橋和新東大橋引進日本下層GA上層改性瀝青混合料鋪裝結構進行施工，使用效果良好。

東南大學把江陰大橋澆注式瀝青混合料中瀝青結合料由70%的TLA與30%的SHELL-70#普通石油瀝青組成，膠凝材料用量8.25%，粗細集料的比例為46.8：45。從江陰大橋橋面鋪裝的整體使用情況看，澆注式瀝青應用于我國的大跨徑鋼箱梁橋上是可取的。

2003年揚子公司對江陰大橋鋼橋面鋪進行修復，翻修后改性澆注式瀝青混凝土試驗段使用效果良好，說明改性澆注式瀝青混凝土適合用于我國大跨徑鋼橋的橋面鋪裝。

2004年安慶長江大橋采用下層GA+上層 SMA 橋面鋪裝方案，通車半年后檢測結果表明該橋面鋪裝使用效果良好，未見任何病害發生。

2006年重慶石板坡長江大橋采用35mmGA-10+35mmSMA-10橋面鋪裝結構，GA10采用改性硬瀝青作為結合料，至2007年橋面使用性能良好，橋面鋪裝質量得到建設業主、監理和社會各界的高度評價。

2007年建成的重慶菜園壩長江大橋采用35mmGA10+35mmSMA-10橋面鋪裝結構，其瀝青為改性硬質瀝青，通車至今鋼橋面使用效果較好。

2010年上海閔浦二橋施工完成，粘結料為聚合物改性瀝青，試驗檢測結果表明，鋪裝結構各項性能均滿足規范要求。

2012年建成的南京長江四橋[6]采用35mm改性瀝青混合料+40mm GA，2016年檢測表明，橋面防水、耐疲勞、高溫穩定性均保持較好狀態，達到了設計的理想狀態。2012年建成的上海江寧路橋采用35mmGA+35mmSMA-13（采用雙層環氧樹脂+澆注式瀝青混凝土防水體系）的橋面鋪裝結構，通車至2016年發現，橋面完整，且沒有發現鋼橋面滲水現象及車轍現象。

2014年建成的馬鞍山長江公路大橋中左汊主橋粘結料采用國產聚合物改性瀝青（JHW-1），拌合溫度為210℃，低于一般硬質瀝青拌合溫度，后期使用效果良好。

2015年廈漳跨海大橋采用下面層GA+上面層普通瀝青混凝土鋪裝結構，至今未出現任何病害，使用效果較好。2015年烏魯木齊修建高鐵的配套的交通工程[7]，橋面鋪裝結構均采用澆筑式瀝青混凝土鋪裝結構，采用40mm GA 10+40mm SMA13，工程使用克拉瑪依巖瀝青改性瀝青，是新疆首次采用澆注式瀝青混凝土技術工藝，使用效果良好。

2019年武漢楊泗長江大橋鋼橋面鋪裝層采用35mm SMA10+澆注式瀝青混合料30mm GA10 ，現場施工嚴格控制集料、瀝青、礦粉的溫度，保證澆筑式瀝青混凝土的不過于老化和在良好的流動性下進行攤鋪，通車過程中鋼橋面使用效果較好。

綜上所述，國內外針對鋼橋面鋪裝材料——澆注式瀝青混凝土技術進行了相關的探索，澆注式瀝青混凝土主要集中于鋪裝材料的實體工程應用效果研究。澆注式瀝青混凝土憑借其良好的抗滲水性、抗老化性、低溫抗裂性能及變形追從性得到了大量的使用。

3? 存在問題及展望

由于澆注式瀝青混凝土的油石比大大高于普通瀝青混凝土的油石比，因此，澆注式瀝青混凝土的高溫穩定性較差，可以選擇摻入一些高溫改性劑，可以適當減少油石比，還能達到施工和易性要求，同時改善其高溫穩定性。

許多已建成的工程實例表明，鋼橋面鋪裝結構對溫度影響較大，可以選擇摻入一些降低溫度的影響的材料，進入冬季鋼橋面積雪也較為嚴重，路上經常發生交通堵塞，車輛拋錨現象，給我們的出行帶來不便，因此，后期我們可以研發澆注式導電瀝青混凝土技術，來解決路面積雪問題因此，可以選擇有效降低溫度敏感和解決橋面積冰雪嚴重問題的技術，我可以從材料角度入手，可以加一些既可以增加結構強度還可以融冰雪的纖維材料，這樣從經濟效益看，可以有效抑制路面或橋面積冰雪現象，保證行人通車安全。其次還可以建立一套完善的澆注式瀝青混凝土評價體系，嚴格控制澆注式瀝青混凝土的材料，施工技術和后期養護，每一個環節都要嚴格控制，從而用于鋼橋面鋪裝的澆注式瀝青混凝土技術才能得到發展。

參考文獻：

[1]宗海，戚兆臣，章登精.日本澆注式瀝青混凝土鋼橋而鋪裝概覽[J].中國高新技術企業，2010（22）：163.

[2] 皮育暉，陳仕周.澆注式瀝青混凝土在橋而鋪裝中的應用[J].中外公路，2006（1）：155.

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

[4]重慶交通科研設計院.公路鋼箱梁橋而鋪裝設計與施上技術指南[M].北京：人民交通出版社，2006.

[5]辛春福.鋼橋面鋪裝澆注式瀝青混凝土高溫穩定性優化研究[D].西南交通大學，2014.

[6]王朝輝，陳謙，高志偉，蔣婷婷，陳姣.澆注式瀝青混凝土現狀與發展[J].材料導報，2017，31（09）：135-145.

[7]鄭育新，李春燕.澆注式瀝青混凝土鋪裝在干旱地區鋼箱梁橋面施工中的應用[J].中國水運（下半月），2019，19（09）：196-197.