大跨徑懸索橋鋼橋面瀝青鋪裝技術(shù)

1、第11卷第3期1998年7月中國公路學(xué)報Vol111No13July1998大跨徑懸索橋鋼橋面瀝青鋪裝技術(shù)余叔藩陳仕周交通部重慶公路科學(xué)研究所,400067廣東省長大公路工程有限公司陳獻南摘要:介紹了應(yīng)用改性瀝青SMA鋪筑大跨徑懸索橋鋼橋面鋪裝的新技術(shù),并采用大型環(huán)道模擬試驗進行驗證。關(guān)鍵詞:橋面鋪裝,改性瀝青SMA,澆注式瀝青混合料,環(huán)道試驗系統(tǒng),抗疲勞開裂能力,防水性中圖分類號:U448125TheTechnologyofAsphaltPavementLaidonSteelPlateofLongSpanSuspensionBridgeYuShufanChenShizhouChenXiann

2、anAbstract:ThispaperintroducesanewtechnologyofusingmodifiedbitumenSMA(StoneMasticAsphaltMixtures)formakingpavementlaidonsteelplateoflongspansuspensionbridge,andthisisexaminedthroughsimulationoflargecirculartracktest.Keywords:Bridgepaving,ModifiedbitumenSMA,Gussasphalt,Circulartracktestingsystem,Resi

3、stancetofatiguecracking,Resistancetowater在大跨徑懸索橋鋼橋面板上進行瀝青鋪裝,是修建廣東虎門大橋跨度888m懸索橋需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。對此中國尚無成功的經(jīng)驗。由于大跨徑懸索橋橋面系在行車荷載作用下局部應(yīng)力的復(fù)雜性及大變形的特點,加上溫度及濕度等氣候因素的影響,因而鋼橋面鋪裝的工作狀況同道路路面,機場道面有較大差異,對其技術(shù)要求苛刻得多。鋼橋面鋪裝技術(shù)在國際上也處在發(fā)展中狀況。解決這個問題,當(dāng)初存在兩種辦法:一是全套引進國外澆注式瀝青鋪裝技術(shù)及設(shè)備;二是自主研究開發(fā)鋼橋面瀝青鋪裝技術(shù)。澆注式瀝青鋪裝屬國外現(xiàn)成技術(shù),其防裂和防水性能均很好,適用于鋼橋面

4、鋪裝。但施工工藝復(fù)雜,需引進湖瀝青摻配設(shè)備、大功率瀝青泵及專用運輸車及攤鋪機,僅設(shè)備費就要花數(shù)千萬元,推廣價值很小,顯然收稿日期:1997209210余叔藩,男,1936年6月出生,教授級高級工程師© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.第3期余叔藩等:大跨徑懸索橋鋼橋面瀝青鋪裝技術(shù)33是不可行的,所以決定走自主研究開發(fā)的道路。在認(rèn)真調(diào)查研究國內(nèi)已有正交異性鋼橋面板上瀝青鋪裝的使用情況及仔細(xì)收集分析日本、德國有關(guān)技術(shù)資料和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,選擇了改性瀝青SMA混合料作為橋面鋪裝的主攻

5、方向。SMA具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能,使用高性能改性瀝青取代普通瀝青后,其性能將得到進一步提高,而且施工簡便,完全可以利用現(xiàn)有瀝青混合料拌和與攤鋪機具進行施工,因而有可能經(jīng)濟合理地解決大橋鋼橋面鋪裝的問題。一年多來,對高性能改性瀝青進行了研制開發(fā),對瀝青混合料和結(jié)合料的性能進行了系統(tǒng)室內(nèi)試驗,通過大型環(huán)道模擬試驗,對不同橋面鋪裝方案進行優(yōu)選,并對不同鋪裝結(jié)構(gòu)的疲勞壽命進行分析,最終確定了橋面鋪裝的工程實施方案;接著又通過鋪筑試驗工程對施工工藝進行研究與確認(rèn),在此基礎(chǔ)上提出了鋼橋面鋪裝工程施工技術(shù)指南。1997年1月開始鋼橋橋面鋪裝的實橋施工,于1997年4月完成橋面鋪裝全部工程。1鋼橋面瀝青鋪裝

6、的材料與結(jié)構(gòu)111功能要求由于鋼橋面鋪裝使用條件的特殊性,在技術(shù)上比高等級公路路面在許多方面有更高的要求,因此,鋼橋面鋪裝必須具備以下功能:(1)優(yōu)良的抗裂性和適應(yīng)變形的能力在車輪荷載作用下,正交異性板上的鋼橋面鋪裝位于網(wǎng)格狀的肋條部位,將形成較大拉應(yīng)力的反復(fù)作用,容易導(dǎo)致鋪裝的疲勞開裂;加之大跨徑懸索橋橋面大變形的特性,要求橋面鋪裝具有優(yōu)良的柔韌性和適應(yīng)變形的能力,以避免鋪裝早期疲勞開裂和在較低溫度時的收縮開裂。(2)優(yōu)良的熱穩(wěn)性鋼橋面板傳熱很快,在夏季高溫季節(jié),瀝青鋪裝從上到下溫度都非常高,加上廣東地區(qū)高溫季節(jié)持續(xù)時間長,鋪裝必須具有優(yōu)良的高溫抗蠕變及抗剪切性能,才能把車轍限定到容許范圍。

7、(3)優(yōu)良的抗老化能力為保證鋪裝的耐久性,鋪裝必須具備優(yōu)良的抗熱老化和抗氣候老化的性能。(4)優(yōu)良的防水性保護鋼橋面不被腐蝕,是保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁功能的首要問題,因此不僅要求瀝青鋪裝混合料具有高度的密水性和抗水損能力,而且要求橋面鋪裝結(jié)構(gòu)具有完善的防水體系。(5)優(yōu)良的層間結(jié)合在鋼板與防水膠層之間、防水膠層與瀝青鋪裝主層之間都必須具有良好的粘結(jié)力,使各層能夠形成牢固的整體,才能保證在荷載作用或溫度變化時共同作用。(6)優(yōu)良的表面特性要求鋪裝表面具有良好的平整性和粗糙性,以減少車輛的沖擊和提高鋪裝的抗滑能力。112采用的鋪裝結(jié)構(gòu)根據(jù)上述對鋼橋鋪裝技術(shù)功能的要求,按照大橋設(shè)計單位對鋪裝厚度的最終確定,

8、通過對鋪裝材料和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的試驗研究,擬定的大橋鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.34中國公路學(xué)報1998年圖1鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)由鋼橋面板上的富鋅底漆、防水膠層和粘結(jié)層組成防水層;防水層同密水性良好的鋪裝主層及邊緣接縫的防水處理一起形成優(yōu)良的防水系統(tǒng),保證了橋面鋼板不被銹蝕。鋪裝主層采用性能優(yōu)良的SMA結(jié)構(gòu),厚度5515cm,集料最大粒徑1312mm。SMA(StoneMasticAsphalt)譯為碎石瀝青瑪蹄脂混合料,實際上是一種骨架型斷級配密實瀝

9、青混合料。由碎石骨架嵌擠作用形成的高內(nèi)摩阻力,使鋪裝具有較強的抗車轍能力;其結(jié)合料用量較傳統(tǒng)密級配混合料相對加大,使鋪裝的抗裂性能同時得到提高。由粘結(jié)劑與撒布其上的預(yù)拌小碎石構(gòu)成的粘結(jié)層,同防水膠層及鋪裝主層之間均具有良好的粘結(jié)力,保證了鋪裝主層與鋼板間的共同作用。整個橋面鋪裝施工工藝較簡單,適應(yīng)于中國現(xiàn)有施工設(shè)備,施工質(zhì)量容易控制。中央分隔帶鋪裝不承受荷載,只對鋼橋面板起防護(水)作用,采用細(xì)密的SMA混合料、骨料最大粒徑5mm,適當(dāng)加大瀝青用量,以類似于澆注式瀝青混凝土的方法鋪筑成型。113材料性能鋼橋面鋪裝材料及混合料的技術(shù)要求和技術(shù)條件,是參考德國和日本有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),其中多項技

10、術(shù)要求還有較大程度的提高。例如,動穩(wěn)定度一般規(guī)定在溫度60試驗,考慮到廣東地區(qū)熱季較長,而將試驗溫度提高到70?；㈤T大橋鋼橋面鋪裝工程所采用的材料,除Eliminator防水膠,鋪裝主層SMA中的木質(zhì)素纖維,以及基質(zhì)瀝青新加坡殼牌瀝青70󰃗60為引進外,其余均采用國產(chǎn)材料。鋪裝主層用的改性瀝青、粘結(jié)劑及填縫料均由交通部重慶公路科學(xué)研究所負(fù)責(zé)研制與加工。11311鋪裝主層材料(1)結(jié)合料在一般情況下,瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性與低溫抗裂性是相互矛盾的,片面提高某一方面的性能,就可能對另一方面性能造成損害。全面提高結(jié)合料的性能,才能同時改善混合料的熱穩(wěn)性和抗裂性,以滿足鋼橋面鋪裝的需要

11、。通過用多種改性劑對瀝青進行復(fù)合改性的探索,采用的改性劑主要有提高瀝青柔韌性和彈性的SBS,還有提高瀝青抗水損性能和抗老化性能的改性劑,研制成功用于鋪裝主層的結(jié)合料,是一種適應(yīng)鋼橋面結(jié)構(gòu)特性和氣候條件的高性能改性瀝青,其性能指標(biāo)如表1。© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.第3期余叔藩等:大跨徑懸索橋鋼橋面瀝青鋪裝技術(shù)35表1指標(biāo)針入度(25,100g,5s)(0.1mm)軟化點(環(huán)球法)()延度(10,5cm󰃗min)(cm)粘度60(Pas)200(Cst)

12、實測值要求3060>70>30>3000<300>80<-20>230>2.0<110>65>60試驗方法JTJ05293ASTMD2171ASTMD2170JISK2207TLPMBTeilJTJ05293JTJ052-93JTJ05293JTJ05293回彈率(25,20cm,30min)(%)費拉斯脆點()閃點()針入度指數(shù)薄膜烘箱180,215h重量損失(%)針入度比(%)回彈率(%)TLPMBTeil1這種改性瀝青的粘彈性范圍(軟化點與脆點之差)達到100以上,其溫度敏感性較基質(zhì)瀝青明顯降低,結(jié)合料的優(yōu)良性能也是已有改

13、性瀝青難以達到的。(2)集料鋪裝用集料采自虎門大橋附近太平鎮(zhèn)新石場的硬質(zhì)花崗巖,用反擊式破碎機軋制,所得集料的形狀基本為立方體,針片狀集料少于10%,經(jīng)測試檢驗,其壓碎值、磨光值均滿足有關(guān)規(guī)范要求。(3)礦粉和纖維鋪裝主層混合料采用礦粉為石灰石粉,其中小于01075mm含量大于75%。纖維采用進口的木質(zhì)素纖維與瀝青混合(纖維占三分之二)的粒狀產(chǎn)品。11312粘結(jié)劑粘結(jié)劑同防水膠層及鋪裝主層均具有高的粘結(jié)力,并具有優(yōu)良的高溫抗剪切推移的能力和低溫適應(yīng)變形的能力,還能進一步加強鋪裝的防水性能。所研制的粘結(jié)劑實際上是一種比鋪裝主層結(jié)合料更為粘稠的高性能改性瀝青。其性能如表2所示。表2指標(biāo)軟化點(環(huán)球

14、法)()針入度(25,100g,5s)(0.1mm)延度(10,5cm󰃗min)(cm)回彈率(25,20cm,30min)(%)與防水膠粘附力(MPa)-20彎曲90度實測值要求>85>30>30>80>0.5不斷裂不斷裂11313填縫料填縫料用于鋼橋面鋪裝與邊旁構(gòu)造物之間接縫的填充,以防止表面水沿接縫滲入鋪裝© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.36中國公路學(xué)報1998年底層、對鋼橋面板造成腐蝕。此處采用的填縫料系重慶公路科學(xué)研

15、究所研制的用于水泥混凝土路面接縫的灌縫料,是另一種改性瀝青,具有很好的彈性和粘結(jié)性。114鋪裝主層混合料性能鋪裝主層是橋面鋪裝的主體,直接承受車輪荷載和氣候因素的復(fù)合作用,必須滿足111節(jié)所述各項功能要求,這要由主層混合料優(yōu)良的物理力學(xué)性能來保證。鋪裝主層混合料采用SMA13,其級配及組成如表3。表3篩孔(mm)通過率要求范圍設(shè)計161312915417521361118016013011501074纖維用量瀝青用量(%)013015015(%)618810710100100901003475234118301524132211171015913921054193517251520161815

16、151814111210(%)按表3組成制成的試樣,其空隙率可達1%3%,說明SMA13經(jīng)壓實后具有良好的密水性,試驗結(jié)果表明,其滲水系數(shù)為3193×10-7cm󰃗s,比密級配瀝青混凝土AC13的215×10-4cm󰃗s小得多,實際上可認(rèn)為不滲水。改性瀝青SMA13的高溫及低溫的力學(xué)性能如表4所示。我們用特立尼達湖瀝青拌制的澆注式混合料和密級配瀝青混凝土做了對比試驗,湖瀝青與70#瀝青摻配比例為31156815,澆注式混合料的瀝青用量達10%,密級配AC13瀝青量為515%,其相應(yīng)的性能如表5。表4指標(biāo)空隙率(%)輪轍試驗動穩(wěn)定度(70,0.

17、7MPa)(次󰃗mm)彎曲試驗極限應(yīng)變(-10,50mm󰃗分)(×10-3)實測值1192573913要求13>1500>8試驗方法JTJ05293JTJ05293(試驗溫度改變)日本本州四國基準(zhǔn)試驗結(jié)果表明,改性瀝青SMA混合料具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性,在試驗溫度提高到70的情況下,其動穩(wěn)定度仍有2573次󰃗mm,完全滿足功能要求。而在規(guī)定溫度60試驗,澆注式混合料動穩(wěn)定度僅為461次󰃗mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于>1500次󰃗mm的要求?？梢哉J(rèn)為澆注式瀝青混合料的熱穩(wěn)性是不合格的。而密級配瀝青混凝土的

18、熱穩(wěn)性也是好的。表5指標(biāo)輪轍試驗穩(wěn)定度(60,017MPa)(次󰃗mm)彎曲試驗極限應(yīng)變(-10,50mm󰃗分)(×10-3)澆注式混合料461810密級配混合料3030610就低溫抗裂性而言,根據(jù)在-10下的彎曲試驗的極限應(yīng)變的試驗結(jié)果,仍以改性瀝青-3SMA13的性能最佳,極限應(yīng)變達913×10,其次為澆注式混合料,尚能滿足要求,低溫性能最差的是密級配瀝青混凝土。根據(jù)以上對比試驗結(jié)果可以看出,改性瀝青SMA具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,

19、 Ltd. All rights reserved.第3期余叔藩等:大跨徑懸索橋鋼橋面瀝青鋪裝技術(shù)37性,以及優(yōu)良的抗?jié)B性,較好地滿足了橋面鋪裝的各項功能要求。澆注式瀝青混合料高溫穩(wěn)定性明顯偏低,而密級配瀝青混合料不能滿足抗裂性要求。115鋪裝結(jié)構(gòu)性能大型環(huán)道試驗結(jié)果經(jīng)過專門試驗設(shè)計的鋼橋面鋪裝的環(huán)道試驗,實質(zhì)上是模擬虎門大橋橋面鋪裝邊界條件的足尺試驗。試驗的主要目的在于比較各種鋪裝方案的疲勞性能與抗車轍性能。為了縮短試驗周期,盡快得出試驗結(jié)果,而有意減小橋面板剛度。大橋的正交異性鋼橋面板,是由橋面頂板與其下的縱向加勁肋與橫梁構(gòu)成的正交網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。其上鋪裝層開裂的危險部位,表現(xiàn)為輪跡附近縱向加

20、勁肋頂面的縱向裂縫及橫梁頂面的橫向裂縫。重慶公路科學(xué)研究所大型環(huán)道直徑為10m,環(huán)形路面試槽的寬度和深度均為2m,長度為3114m;加載試驗機為雙臂機,臂端輪載均為50kN,與100kN標(biāo)準(zhǔn)軸載相當(dāng),試驗時輪載運行的線速度為30km󰃗h左右,為縮短試驗時間,使輪載沿同一軌跡行駛,在試驗設(shè)計時以如下方式模擬大橋的邊界條件;以兩段四跨(跨徑3m)的鋼板連續(xù)彎梁替代大橋的正交異性板結(jié)構(gòu),各跨的支承則相當(dāng)于橋面系橫梁的作用。在橋面頂板下的兩道U形加勁肋間(間距為1106m)設(shè)置三道開口肋替代閉口肋,以降低橋面板剛度,以期在鋼板表示(U形肋內(nèi)側(cè)頂部)產(chǎn)生高于實橋的橫向彎拉應(yīng)變。采用有限元

21、法分析了大橋橋面板局部變形及內(nèi)力的分布情況,在100kN軸載的作用下,鋼板表面產(chǎn)生的最大拉應(yīng)變?yōu)?27136×10-6,肋間最大相對撓度為0134mm。環(huán)道試驗設(shè)計的鋼板表面最大拉應(yīng)變?yōu)?88×10-6,為實橋的3倍,U形加勁肋間鋼板相對撓度為310mm,開口肋間相對撓度為1115mm。環(huán)道試驗共進行四種不同防水層、五種不同鋪裝結(jié)構(gòu)共七種方案的比較,在兩段四跨的連續(xù)環(huán)形彎梁的每一跨上設(shè)置一種鋪裝方案。瀝青混合料類型包括改性瀝青SMA13,SMA915,改性瀝青密級配AC13,改性瀝青澆注式,湖瀝青澆注式,湖瀝青密級配AC13等。為了更全面地考察不同類型不同組合的橋面瀝青鋪裝

22、的性狀,環(huán)道試驗采用了不同組合的雙層式鋪裝,下層厚度4cm,上層3cm。方案布設(shè)見圖2。環(huán)道試驗工程施工完畢后,從1996年4月初至6月20日完成了第一階段試驗,共加載3315萬次,在加載過程中進行了裂縫觀察,進行了鋼板和鋪裝表面的應(yīng)變及跨中加勁肋處撓度的靜動態(tài)測試,還采用光纖傳感技術(shù)進行動態(tài)響應(yīng)監(jiān)測的嘗試,取得大量數(shù)據(jù),整理分析尚圖2環(huán)道實施布設(shè)方案需時間。以下僅對鋪裝裂縫觀察情況進行分析。環(huán)道不同類型鋪裝方案及裂縫觀察結(jié)果如表6所示。從環(huán)道鋼橋面板的結(jié)構(gòu)設(shè)計可知,連續(xù)梁邊跨鋼板表面拉應(yīng)變和跨中撓度都比中跨大。© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optica

23、l Disc Co., Ltd. All rights reserved.38中國公路學(xué)報1998年對比在鋪裝結(jié)構(gòu)完全相同的情況下,例如第󰂪段和第󰂫段均為3cm改性瀝青SMA915+4cm改性瀝青SMA13,在加載次數(shù)3315萬次時,第󰂪段(邊跨)裂逢長度為109cm,而第󰂫段(中跨)裂縫長度僅為20cm,從而證實邊跨受力情況較中跨不利;第󰂪、󰂫、和第󰂱段均在加載3315萬次時才發(fā)現(xiàn)開裂,且這三段裂縫長度也是八段中最少的,表明改性瀝青SMA橋面鋪裝的疲勞壽命最長,抗疲勞特性最佳。表6

24、編號位置改性瀝青SMA915,712%󰂪段邊跨改性瀝青SMA1312,719%高幫防水膠+粘結(jié)層改性瀝青SMA915,712%󰂫段中跨改性瀝青SMA1312,719%高幫防水膠+粘結(jié)層湖瀝青AC13,515%󰂬段中跨湖瀝青澆注式,10%高幫防水膠+粘結(jié)層湖瀝青SMA915,715%󰂭段邊跨湖瀝青澆注式,10%高幫防水膠+粘結(jié)層改性瀝青SMA915,712%󰂮段邊跨改性瀝青SMA13,818%ELiminator防水膠10萬次16165萬次2119萬次27萬次3315萬次無無無無裂縫總長109cm無無無無裂縫總長20

25、cm裂縫總長380cm裂縫總長700cm裂縫總長992cm裂縫總長992cm裂縫總長1065cm裂縫總長80cm裂縫總長270cm裂縫總長779cm裂縫總長902cm裂縫總長932cm無無裂縫總長83cm裂縫總長455cm裂縫總長490cm改性瀝青AC13,513%󰂯段中跨改性瀝青澆注式,813%ELiminator防水膠裂縫總長100cm裂縫總長250cm裂縫總長361cm裂縫總長645cm裂縫總長655cm改性瀝青SMA915,712%󰂰段中跨改性瀝青SMA1312,719%匯奇防水纖維板改性瀝青SMA915,712%󰂱段邊跨改性瀝青SMA1

26、312,719%國產(chǎn)防水膠+粘結(jié)層無無無無無無裂縫總長330cm裂縫總長370cm無裂縫總長280cm第󰂬、第󰂭段均為湖瀝青鋪裝,在加載10萬次時均產(chǎn)生裂縫,是產(chǎn)生裂縫最早的路段,說明湖瀝青混合料抗裂性并不好;處于邊跨的第󰂭段的裂縫長度(80cm)反比處于中跨的第󰂬段(380cm)小得多,表明SMA的抗裂性能比密級配AC優(yōu)越。第󰂬段與第󰂯段比較,下層均為澆注式,上層均為密級配AC13,不同之處前者為湖瀝青,后者為改性瀝青,兩段均在加載10萬次時發(fā)生裂縫,但無論從裂縫長度或發(fā)展速度看,第𘀑

27、5;段都比第󰂬段小,表明改性瀝青比湖瀝青(摻配直餾瀝青)具有更好的抗裂性。第󰂪段與第󰂮段比較,鋪裝混合料完全相同,只是在第󰂮段下層改性瀝青SMA13施工© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.第3期余叔藩等:大跨徑懸索橋鋼橋面瀝青鋪裝技術(shù)39時將瀝青用量從719%增加至818%,增加近1%,瀝青用量的增加不僅沒有增強鋪裝的抗裂性,反而因下層的變軟導(dǎo)致嚴(yán)重的車轍,在加載到2119萬次時,在車轍突起部位發(fā)現(xiàn)縱向裂縫,這種

28、裂縫也同上、下層動穩(wěn)定度相差過大有關(guān)。即使如此,第󰂮段的疲勞壽命雖因施工原因比其它段改性瀝青疲勞壽命有所縮短,但比第󰂭段湖瀝青澆注式結(jié)構(gòu)延長一倍以上。第󰂪段與同為邊跨第󰂭段比較,第󰂫段與同為中跨的第󰂬段比較,表明改性瀝青SMA鋪裝結(jié)構(gòu)湖瀝青澆注式較湖瀝青SMA(或AC)的疲勞壽命延長二倍以上。除因湖瀝青材料本身比較硬脆之外,鋪裝上層硬而下層軟,也是導(dǎo)致湖瀝青鋪裝開裂的主要原因。第󰂰段改性瀝青SMA鋪裝同󰂪、󰂫、󰂱段完全相同,后三段均在加

29、載3315萬次才發(fā)現(xiàn)裂縫,而第󰂰段提前在2715萬次開裂,其原因很可能是受纖維防水板拼接部分的影響。從各段疲勞開裂的觀察結(jié)果,還不能明顯看出防水材料的影響差異。從鋪裝的環(huán)道疲勞試驗結(jié)果證實:(1)鋪裝上、下層的模量或動穩(wěn)定度不能有大的差別,如形成上硬下軟的情況,容易導(dǎo)致鋪裝開裂;(2)SMA混合料較密級配混合料具有較好的抗裂性能;(3)復(fù)合改性瀝青較湖瀝青(摻配直餾瀝青)抗裂性更優(yōu);(4)改性瀝青SMA鋪裝較湖瀝青澆注式鋪裝(面層為AC13或SMA915)的抗疲勞性能優(yōu)越得多,前者的疲勞壽命是后者3倍以上。因此,通過環(huán)道試驗,決定選用改性瀝青SMA作為大橋橋面鋪裝;(5)由環(huán)道

30、試驗所得鋪裝疲勞壽命推算實橋情況下鋪裝的疲勞壽命。根據(jù)大量室內(nèi)間接拉應(yīng)力疲勞試驗結(jié)果得出的瀝青混凝土疲勞方程為4Nf=280-4.5式中:Nf為達到開裂的重復(fù)加載次數(shù);為重復(fù)加載拉應(yīng)力值。Nf1由上式可得=Nf214.5按環(huán)道試驗設(shè)計,鋼板表面最大拉應(yīng)變(或拉應(yīng)力)是實橋的3倍,由于橋面鋼板與瀝青鋪裝的共同作用,可以近似地將環(huán)道瀝青鋪裝的拉應(yīng)力視為實橋鋪裝的3倍,因此改性瀝青4SMA鋪裝在實橋情況下的累計疲勞壽命可估算為:Nf=503617×10(次),即改性瀝青這樣SMA橋面鋪裝予估的使用壽命為累計100kN標(biāo)準(zhǔn)軸載503617萬次(在同一軌跡上)。高水平的使用壽命,應(yīng)該能夠滿足大

31、橋繁重交通的需要。2鋼橋面瀝青鋪裝施工工藝211防水膠層防水膠采用進口的Eliminator甲基丙烯酸類現(xiàn)場反應(yīng)性聚合物材料,層厚2153mm,用噴涂法施工。在防水膠層施工前,要求鋼橋面板清潔無油污、無紅銹白銹、干燥無灰、以保證防水膠層與鋼板的緊密結(jié)合。為此,對鋼板富鋅漆表面進行清洗,并采用水噴砂工藝進行第二次清洗。防水膠層施工采用多組分無氣噴涂設(shè)備的噴涂方法,分底漆、防水膠底層、防水膠面層和面漆四道噴涂工藝。防水膠層施工完畢至少一小時后可在其上灑布粘結(jié)劑。© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.40中國公路學(xué)報1998年212粘結(jié)層粘結(jié)劑為一種稠度較高的復(fù)合改性瀝青。采用瀝青灑布車在190210溫度范圍內(nèi)在2防水膠層上灑布粘結(jié)劑,灑布量為1152kg󰃗