江苏质量钢桥面铺装防水层

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。施工时需要加热到240℃熔化，然后涂刷在粘结层表面，形成一层1mm左右厚的防水膜。江苏质量钢桥面铺装防水层

改性沥青SMA是一种热拌间断密级配混合料，在20世纪60年代由德国科学家发明，是一种常见的铺装材料，在我国常用于高等级路面的上面层。相对于普通AC型沥青混合料来说，SMA混合料具有耐久性好，抗水损能力强，热稳定性高，低温抗裂性能好等优点。但从实际工程来看，当应用于大跨径钢桥面铺装时，改性沥青SMA容易出现推移、车辙、裂缝等早期病害，铺装层寿命一般较短。我国于上世纪90年代开始引进改性沥青SMA，并将其应用于钢桥面铺装。但是，大部分钢桥面上的SMA铺装，如虎门大桥、海沧大桥、白沙洲大桥等的SMA铺装层均出现了较为严重的早期病害，并以车辙、开裂、推移等病害为主。江苏质量钢桥面铺装防水层钢板表面与铺装结构之间还需要有良好的层间粘结能力，防止剪切推移破坏。

重庆交通科研设计院曹雪娟认为介质和固化剂是环氧沥青体系中的两种关键材料，以改性芳香胺为固化剂、非离子型相容剂为介质研制了一种环氧沥青，并对环氧沥青的相容性、力学强度和高低温性能进行了研究，其中，混合料的抗弯拉强度10.6MPa，较大弯拉应变2.45×10-3，弯曲劲度模量4650MPa。武汉理工大学赵满喜通过试验研究了SBS改性剂对环氧沥青体系粘度、相容性和力学性能的影响，结果表明，SBS的加入能够提升环氧树脂和沥青的相容性，增强环氧沥青的拉伸性能、储能模量和软化温度，降低其玻璃化转变温度，改善了环氧沥青的高温稳定性和低温韧性。

到目前为止，国内外关于大跨径钢桥面铺装基本形成了“五种铺装材料，三类铺装结构”的格局，各国采用的五种钢桥面铺装材料分别有：1）以德国和日本为的浇筑式沥青混凝土（GussAsphalt）；2）以英国为的沥青玛蹄脂混合料（MasticAsphalt）；3)以德国为的改性沥青SMA（StoneMasticAsphalt）；4）以美国为的环氧沥青混凝土（EpoxyAsphalt）；5）近年来我国采用的树脂沥青组合体系（ERS钢桥面铺装）。三类铺装结构类型分别是同质铺装（单层与双层）和异质铺装（双层），常用的一些铺装类型有：单层浇筑式沥青混凝土、双层改性沥青SMA、双层环氧沥青混凝土、下层浇筑式沥青混凝土+上层改性沥青SMA、树脂沥青组合体系+改性沥青SMA等。在进行涂布防水粘结层之前，要确保工作的温度、湿度等适合进行涂布。

    重庆长江鹅公岩大桥钢桥面铺装与厦门海沧大桥和汕头宕石大桥一样，采用双层改性沥青SMA铺装结构，其结构型式如图。行车道钢桥面板喷砂除锈达到，喷60~100μm富锌底漆，然后在其上作防水粘结层，防水粘结层由，它们和铺装下层SMA-10构成钢桥面铺装的防水隔离层；铺装下层SMA-10（包括防水层）厚37mm，设计空隙率为，具有良好密实型和整体性。铺装上层SMA-13厚33mm，设计空隙率为，具有较好的热稳性、抗裂性和较强的变形能力，同时，在人行道路缘与行车道铺装结合部位预留缝并填入热灌型填缝料（高弹性沥青类填缝料）。在行车道铺装边缘纵向设置螺旋排水管，并将谁排入集水槽中。铺装下层和防水粘接层以及螺旋排水管等构成重庆长江鹅公岩大桥钢桥面铺装结构的防排水系统。在铺装上下层之间，采用改性乳化沥青粘层（），以保证铺装上下层的整体性。人行道（其下为预留轨道交通，放置有预压荷载的混凝土块），拟采用浇注式沥青混凝土进行铺装。 钢材导热系数比混凝土等其它材料大，因此极端高温和极端低温的影响更严重和复杂。河北良好钢桥面铺装共同合作

用双层SMA结构，相对普通沥青混合料来说，具有较好的密水性、抗车辙性能、耐疲劳性能等。江苏质量钢桥面铺装防水层

60年代的德国交通十分发达，根据本国的气候特点(夏季气温20℃左右，冬季不太冷)，习惯修筑"浇筑式沥青混凝土"路面。这种结构中沥青含量12％左右，矿粉含量高。使用中发现路面的车辙十分严重，另外当时该国家的汽车为了防滑的需要，经常使用带钉的轮胎(包括欧洲一些国家亦如此)，其结果是路面磨耗十分严重(1年可减薄4cm左右)。为了克服日益严重的车辙，减少路面的磨耗，公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整，增大粗集料的比例，添加纤维稳定剂，形成了SMA结构的初形。1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范，SMA路面结构形式基本得以完善。这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些国家逐渐被推广、运用。我国***使用改性沥青是1994年首都机场高速公路，使用了奥地利技术NOVOPHALT。其关键技术在于利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达到非常均匀与沥青共混，用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。PE对改善高温稳定性较好，而SBS对改善低温稳定性较好，96年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS，另外还掺入0.4%石棉纤维，使用改性剂以后，针入度比原来沥青减少了一个等级，软化点大 为升高，粘度增加了7倍。江苏质量钢桥面铺装防水层

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