由于我们国家特殊的气候条件和交通现状,以及钢桥面铺装所处环境的特殊性,我国的大多数SMA钢桥面铺装在修建不久后均不同程度的出现了早起病害,如高温车辙、纵向开裂,层间脱层等病害,但是随着对于钢桥面铺装材料研究的不断深入,后期修建的桥梁以及维修的桥梁,病害问题正在一步一步的趋向解决,SMA沥青混合料在钢桥面铺装中的**材料为沥青胶结料。我国SMA铺装材料主要经历了普通改性沥青到高粘度改性沥青再到高弹性改性沥青的使用三个阶段从而将SMA的各项性能都得到较大程度的提升,如较好的抗疲劳性、较高的抗高温车辙能力和优异的低温抗裂性能。SMA组成中,矿料是间断级配,租集料占70℅以上,粗集料颗粒之间有良好的镶嵌作用,有较强高温抗车辙能力。天津大跨径钢桥面铺装施工管理
长沙理工大学李宇峙等从钢桥面铺装早期病害中发现材料的热稳定性较低,选用3种改性剂,通过设计正交试验制备了一种复合改性沥青,对该材料的物理力学及路用性能进行了研究,试验结果分析表明该复合改性沥青对温度的敏感性较低、抗剪切变形能力强,混合料的高温抗车辙能力高于同类产品,其他性能较好,成本略高于SBS改性沥青但远低于环氧沥青,经济效益可观,推荐其用于钢桥面的铺装。长安大学欧阳杨通过对比研究了美国环氧沥青和日本环氧沥青及混合料性能的差异,通过粘度、BBR小梁弯曲、软化点等试验,发现两种环氧沥青结合料的高温性能优异,美国环氧沥青与日本环氧沥青相比,柔韧性与低温抗裂性能较好;同时研究了混合料的强度、温度稳定性、水稳定性以及抗疲劳特性,结果表明:在混合料强度方面,美国环氧沥青低于日本环氧沥青,但在低温性能、水稳定性和抗疲劳特性方面,美国环氧沥青要优于日本环氧沥青,较后使用这两种环氧沥青在广州珠江黄埔大桥桥面铺装进行了工程应用。河北质量钢桥面铺装设计标准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。
高温重载是 SMA 层出现较为严重车辙病害的主要因素。江东大桥钢桥面铺装实测温度超过70℃,在此条件下沥青本身已经开始软化,在重载作用下铺装层出现高温车辙病害是必然的。江东大桥与下沙大桥临近,原设计以市内轻型交通为主,但在实际运行过程中,由于大桥一直没有收费,导致杭州绕城高速经下沙大桥过江的车辆特别是重载货车,纷纷从杭州绕城高速下沙出口出高速经江东大桥过江,导致江东大桥的超载重载一直非常严重。下沙与江东地区近年来的大建设,也产生了大量的建材和渣土运输车辆,对桥面系造成了非常严重的损坏。
自2000年使用美国环氧沥青材料铺筑南京长江二桥取得成功之后,环氧沥青钢桥面铺装成为人们的热点研究方向之一,作为大跨径正交异性钢桥面铺装常用的一种材料,此后,国内的润扬长江公路大桥、南京长江三桥、武汉天兴洲大桥、南通苏通大桥、宁波杭州湾大桥等均采用了环氧沥青混合料作为铺装材料。所谓环氧沥青是向沥青中加入一定比例的环氧树脂和固化剂并辅以相关助剂,经过化学反应形成的三维交联网状结构固化物。与常用的SBS、SBR、PV、EVA等聚合物改性沥青相比,环氧沥青中环氧树脂形成的交联网络将沥青牢牢地束缚在其中,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,在沥青体系中引入环氧树脂是整体提升沥青及混合料路用性能的一个较为有效的方法。环氧沥青作为一种性的升级材料,其性能方面的优越性让人拍手称赞,但其施工技术复杂与成本高昂又让人望而却步。防水粘结层应具有: 良好层间结合力及防腐效果;良好的低温抗裂性和随从变形能力; 良好的水稳性和耐久性等。
20世纪50年代末,荷兰壳牌石油公司投入了大量的人力物力,研发出一种具有高、强度、耐腐蚀性能好、温度稳定性优良的环氧沥青材料,当时主要用于机场跑道铺装,抵抗飞机燃油和高温气流对飞行区道面造成的侵害,取得了不错的效果。1967年美国粘结剂工程公司征得壳牌石油公司的同意,率先将这种材料应用于旧金山海湾的SanMateo-Hayward正交异性钢桥的铺装层,经过40多年的使用,铺装层性能一直良好,此后该材料在加拿大、澳大利亚等国家进行了大面积的推广与应用,而且以美国的使用较为普遍。当时壳牌环氧沥青使用的固化剂固化时间相对较长,工程应用时,铺装层材料从开始形成强度到完全固化至少需要2-6周的时间,现场封闭的时间相对较长,施工适应性有待提高。目前德国钢桥面铺装下层用浇筑式沥青混凝土+面层SMA沥青混凝土,铺装厚度为7~9 cm。江苏质量钢桥面铺装种类
采用高温性能优异、粘结性能强的高粘度改性沥青,提升了混合料的高温抗车辙性能和抗飞散性能以及抗裂性能。天津大跨径钢桥面铺装施工管理
目前聚合物混凝土的应用主要有在建筑工程方面作为预制构件、老旧建筑的修复加固材料,在交通工程方面作为道路的快速修补材料。总的来看,相对于普通的水泥砼来说,高分子聚合物混凝凝土的力学性能如抗压、抗折强度等更高,并且固化形成强度的过程受温度的影响较小,在低温下也可形成强度,其固化的速率也更快,防水性能和抗腐蚀性能也更好。且聚合物混凝土对大多数材料都有很好的粘附性,因此其在建筑、交通等领域用作预制构件或快速修补材料的应用已比较。但是国内外对于高分子聚合物混凝土用作大跨径钢桥面铺装材料的研究还比较少,若将现有的应用于快速修补的聚合物混凝土用作大跨径钢桥面铺装材料,则其存在着可工作时间短、低温韧性差、变形协调性差等缺陷,因此本论文致力于开发出具有良好的可工作时间、优良的使用性能、优良的变形协调性能的新型高分子聚合物大跨径钢桥面铺装材料。天津大跨径钢桥面铺装施工管理