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浇注式沥青混凝土应用机能及施工工艺

时间:2012-07-20 11:06:22  来源:  

汪  林
1 浇注式沥青混凝土应用概述
浇注式沥青混凝土(GA)其本身具有流动性,浇注式摊铺,一般不需要碾压,只需要复杂的摊铺整平即可完成施工。德国于1917 年开始研究开发浇注式沥青混凝土,并将浇注式沥青混凝土大量应用于建筑物防水层、铺面工程和大桥桥面铺装中。
在丹麦、英国等其他国家也采用了浇注式沥青混凝土铺装结构。在日本,浇注式沥青混凝土也广泛应用于桥面铺装工程中,如日本著名的本四桥、门崎高架桥、大鸣门桥、东京湾跨海大桥等均采用浇注式沥青混凝土铺装。由于浇注式沥青混凝土具有防水、耐久、抗滑等特点,还广泛应用于高速公路、地下停车场、港口码头以及大型仓库的地坪等。
我国最早采用浇注式沥青混凝土铺装系统的为香港青马大桥和江阴长江大桥,事先引进的是英国技术(Mastic Asphalt)。2003年8月,国际引进浇注式沥青混凝土技术,并将其用于山东胜利黄河大桥钢桥面铺装中。我国后来借鉴日本和德国的技术,引进了浇注式沥青混凝土(Gussasphalt)和SMA的组合方案,浇注式沥青混凝土作为铺装下层,同时兼备防水层和铺装下层的作用。铺装结构图如图1。


在我国,采用浇注式沥青混凝土和SMA组合方案铺装的典型桥梁有:山东胜利黄河大桥(整桥翻修)、重庆石板坡长江大桥、天津子牙河大桥、安徽安庆长江大桥、长沙三汊矶大桥、重庆菜园坝长江大桥、重庆朝天门长江大桥、贵州北盘江大桥、沈阳尚小桥等。
2 浇注式沥青混凝土机能评价
浇注式沥青混凝土所用的结合料一般为普通沥青、TLA湖沥青或二者的混合物(一般掺加25~30%TLA)以及改性沥青,沥青用量很高(7~9%)。矿质集料中矿粉含量高(20~30%),因此在拌制沥青混合料时矿粉需要加热。同时拌和温度很高(180~220℃),拌和时间较长(2~3min),同时在运输过程当中也需要搅拌)。因此浇注式沥青混凝土具有矿粉含量高、沥青含量高、拌和温度高等“三高”特点,较多的沥青及细集料含量使粗骨料处于悬浮状态,它与热压沥青混凝土分歧的是其空地率很小,而且内部空地不连通。由于浇注式沥青混凝土在结构上的上述特点,因而决定了有以下优点:
① 它几乎是无空地的,因而无需压实便能达到其终究强度,它不会出现因压实不足而产生的缺陷和病害;
② 它既不透水,也不吸水,对含Cl-离子的溶液及经常性潮气作用之类的气候影响因素几乎不敏感,因而不会出现水损害问题;
③ 由于其呈粘弹性,对冲击及颠簸不敏感;
④ 由于它是无空地,结合料在气候因素影响下不易老化,因而它有较好的耐久性(使用寿命达20年以上);
⑤ 浇注式沥青混凝土沥青含量较高,因此具有良好的抗低温开裂能力。
在德国,浇注式沥青混合料的评价指标为贯入度和贯入度增量,混合料的施工和易性主要依靠工程人员的主观判断,存在较大的误差;日本在引进浇注式沥青混凝土铺装技术后,将刘埃尔流动性、贯入度和贯入度增量、动波动度、低温弯曲试验结果分别作为评价浇注式沥青混合料施工和易性、高温抗车辙能力和低温抗裂机能的技术指标;而我国则基本上沿承了日本的试验办法和评价手段。现实上,用贯入度试验和车辙试验来评价浇注式沥青混合料的高温抗车辙机能均有一定的不合理性,如贯入度试验结果离散很大、车辙试验结果与现实使用效果相关性不好等。
在全球范围内,浇注式沥青混合料所用的结合料多为基质沥青或普通改性沥青与天然沥青(如湖沥青和岩沥青)复合改性而成,近年来德国开始采用聚合物改性沥青。天然沥青的硬度可以有效提高浇注式沥青混凝土路面抗高温车辙能力,但同时也降低了其低温变形能力,而且,天然沥青资源有限,随着天然沥青用量的不时提高和天然沥青储量的不时减少,天然沥青的价格会越

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