复合浇注式钢桥面沥青铺装的路用性能研究

复合浇注式钢桥面沥青铺装的路用性能研究

陆明强

佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司 广东佛山 528000

摘要：浇注式沥青，它所具备典型特征主要有高效施工、优良耐久性和绿色环保方面，以至于这种材料逐渐被应用到桥梁工程当中。我国现有桥梁工程当中，多数会参考国内外一些工程经验，引入各种不同的铺装材料和结构形式，力求能够提高桥梁建筑总体性能。复合浇注式的沥青铺装就属于近几年炙手可热的铺装结构形式，对所用材料有比较高的要求。鉴于此，本文主要探讨复合浇注式的钢桥面部位沥青铺装的路用性能，旨在为业内相关人士提供参考。

关键词：钢桥面；复合浇注式；沥青铺装；路用性能

前言

浇注式沥青，它是以技术含量比较高的工艺所制成一种路面材料，它在施工方式上区别于传统沥青，现阶段被广泛应用于桥梁建筑当中。本文主要是结合工程实例，对钢桥面中所用复合浇注式沥青铺装主要路用性能予以分析阐述，具体如下：

1、工程概况

本桥梁工程为流线扁平型加劲梁，主跨约1418.00m，整体桥跨布设575.00m+1418.00m+483.00m，整体呈大跨径的悬索桥类型结构。本地区气候环境比较恶劣，交通量大，呈较多重载。该桥梁工程整体结构形式、交通荷载及气候环境等，对于桥面铺装整体结构用料方面而言，都是一次重大挑战。充分考虑到本桥梁建筑整体呈大跨径的悬索桥类型结构，所以，有较大变形这一显著特点，在参考国内外以往成功经验之后，拟定复合浇注式的沥青铺装实施方案。

2、结合实例探讨钢桥面中所用复合浇注式沥青铺装主要路用性能

2.1针对浇注式和改性高弹沥混料方面设计

表1～表2可见浇注式和改性高弹沥混料各自的技术指标。针对浇注式的沥混料方面，优选硬质直馏沥青和TLA复配为此次所需用到的胶结料，待对浇注式沥混整个表面部位压入一定量预裹覆的部分碎石后，促使其整体抗车辙性得到显著提升[1]。同时，浇注式的沥混性能往往比较容易受荷载及温度环境所影响，高频低温环境中，浇注式的沥混料总体动态模量接近于环氧沥青类的混合料，但温度＞40℃情况下，该混合料总体动态模量呈快速下降趋势。此外，本钢桥面整个铺装结构当中改性高弹沥混合料主要优选的是胶结料，总体设计级配则优选为AC结构，设计期间，将动稳定度此项指标调高为3000次·mm-1。为减少沥青和矿粉用量，此次掺入少量特细砂（天然），在确保铺装施工作业具备良好的和易性基础上，促使铺装整体路用性能得以提升。各项指标与设计要求相符情况下，改性高弹沥混料自身变形性能比较优异，低温环境中弯曲应变＞17000μｍ时候，可满足于铺装整体大变形方面的需求。

表1浇注式的沥混料各项技术指标数据

表2改性高弹沥混料各项技术指标数据

2.2性能分析

2.2.1在低温性能方面

此次试验，对浇注式沥混表面部位压入碎石，设定0℃/-15℃不同试验温度，结合表3可发现，复合结构整体变形性能比较优异。

表3低温环境中复合件的弯曲试验所获结果数据

2.2.2在高温性能方面

针对浇注式的钢桥面总体铺装而言，铺装结构的基本高温特性往往属于需要重点关注的部分[2]。此次以桥面实际的铺装结构为参照，对4.00cm的浇注式沥混（沥青混凝土）和3.50cm的改性沥混复合件开展车辙试验。把碎石直接压至对浇注式沥混表面，选取65℃/60℃为试验温度环境，轮压设定为0.63MPa。结合表4所显示结果可发现，复合件处于60℃温度环境中的动稳定度与3000次·mm-1数值比较接近，浇注式沥混表面部位被压入碎石之后，铺装层整体抗车辙性提升显著。

表4复合件处于不同环境下的动稳定度所获试验结果数据

2.2.3在变形协调性方面

对带有钢板的复合件开展破坏性测试，本次所用试件包含3.70m改性沥青/3.80cm浇注式沥混/14.00mm厚度钢板。设定15℃为试验温度，实行5kN一级加载之后予以卸载，待加载至35kN情况下，试件并未受损，但是，钢板部位已经有塑性受损情况出现。加载至40kN情况下，试件一侧表面形成裂缝，钢板屈服变形大，终止试验。由此可见，浇注式沥混钢桥面整体铺装变形协调性优异，在增加荷载情况下，钢板部位塑性变形变大，铺装层未整体发生脱开、裂缝问题。

2.2.4在疲劳性能方面

对于复合浇注式的沥青铺装整体设计而言，抗疲劳性属于比较重要的一项参数[3]。此次所选试件为3.50cm改性的沥混料/4.00cm浇注式的沥混料/14.00mm厚度钢板，以我国带有钢板所获疲劳测试成果为参照，选取20℃/0℃为试验温度环境中开展疲劳测试，此次试验荷载最大为5kN。结合表5显示结果可见，复合浇注式的钢桥面复合铺装整体结构疲劳寿命＞1200万次，尤其是处于较大应变条件时候，抗疲劳性仍然比较优异。

表5 疲劳测试所获结果数据

2.2.5在跟踪测试方面

本桥面建成之后成功通车运营5年左右，结合表6所显示实测结果可发现，主桥面部位双向车道呈较好的行驶质量，所有车道在桥面上面行驶中的质量指数（RQI)＞90，车辙总体平均数值为2mm～4mm；针对双向桥面部位，所有车道PCI平均数值均＞95。

表6 桥面铺装整体跟踪实测结果数据

3、小结

总而言之，通过上述各项试验分析可确定的是，复合浇注式的钢桥面部位沥青铺装整体路用性能十分优异，但实践应用中还需密切联系工程实践，考虑到具体需求和标准等，依规合理优选沥混料，充分发挥浇注式的沥混料及改性高弹沥混料各方面性能优势，为后期更多桥梁工程实现高标准化的施工建设而奠定基础。

参考文献：

[1]曹健,张可强,吴钊.复合浇注式沥青钢桥面铺装车辙病害层位分布特性研究[J].公路,2022(007):067.

[2]闫东波，张蓉，刘艳，等.一种浇注式沥青混凝土钢桥面铺装结构:CN202120145467.0[P].CN215482287U.2024.

[3]付晓鹏,王民,常城,等.高温重载条件下钢桥面浇注式沥青铺装结构优化设计研究[J].世界桥梁,2023,51(1):100-107.