1工程概况
桃夭门大桥是一座双塔双索面斜拉桥，全长888m，宽27．6m，双向四车道，主跨580m。钢桥面采用双层环氧沥青混凝土铺装层。由于该桥是连接册子岛和富翅岛的重要通道，交通流量大、重载交通多，随着运营年限的增加，桥面产生了大面积不同形式的破坏和损伤，主要形式为脱空、裂缝、坑槽、二次开裂等，严重降低了桥梁的通行能力和服务水平，只有通过维修养护才能满足正常的通行要求。
2环氧沥青与高粘沥青混凝土特征
2．1环氧沥青混凝土特征
(1)优点环氧沥青混凝土具有强度高、刚度大、高温抗塑性强、低温抗裂性好以及较强的抗疲劳性能等特点。在20℃时，其抗弯拉模量能达到12000MPa，是普通沥青混凝土的4倍，其疲劳寿命是普通沥青混凝土的10倍以上［1］。(2)缺点由于环氧沥青混凝土对温度、时间、集料等要求十分严格，其配置、生产难度大，双组份固化剂的配比设计难以控制，当搅拌不均匀时易造成材料固化后质量低劣;环氧沥青混凝土中含腊量较大，腊成分会影响沥青材料与钢桥之间的粘结力［1］。
2．2高粘SMA沥青混合料的特点
SMA沥青混合料属于骨架密实结构，和普通类型的沥青混合料相比，具有较好的高温性能、抵抗开裂能力以及较好的温度适应性［2］。而高粘度SMA－5沥青混合料不仅具备以上优点，而且材料粘结性能强，能够与桥面板结构层融洽粘结，并共同变形。本文拟采用的SMA－5沥青混合料的公称粒径为4．75mm，属于细粒式沥青混合料，该结构属于石－石骨架型，具有较好的抗车辙能力和吸声降噪的功能，将其应用于沥青路面养护工程，可以减薄路面厚度，且起到较好的罩面养护效果［3］。
3原材料性能
3．1高粘改性沥青
本文研究的材料主要针对钢桥路面养护工程，根据材料拟应用的桃夭门大桥原有沥青路面材料特征，选用高粘改性沥青作为胶结料。
3．2集料性能
用于生产SMA－5沥青玛蹄脂混合料的集料选用0～3mm和3～5mm两种规格，表面干燥、洁净、棱角性较好的优质玄武岩，。
3．3矿粉性能
采用石灰岩磨细矿粉作为细粒式SMA－5的填料，本文所选矿粉表面洁净，各项指标均满足规范要求。
3．4木质纤维性能
木质纤维具有较强的吸油性和抗拉强度，可以增大沥青的粘结性能，在SMA沥青玛蹄脂混合料中起到加筋效果，提高材料的耐久性，延长路面使用寿命。其基本技术指标测试结果如表4所示。
4高粘SMA－5路用性能
高粘沥青混合料不仅要求原材料性能较好，而且需要通过测试马歇尔各项指标优化配比方案，在养护工程中，材料路用性能是评价其使用效果的重要依据，高粘SMA－5沥青混合料的高低温稳定性以及抗水损害性能是几项基本指标。
4．1配合比设计
根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20－2011)［4］推荐配合比方案，结合材料特征，进行配合比设计。根据试验结果，马歇尔各项技术指标均满足设计规范要求，其中马歇尔稳定度高达10．81kN，相当于规范要求6．0kN的1．8倍。而谢伦堡析漏损失仅为0．06%，规范要求不大于0．1%，肯塔堡飞散损失为2．02%，相当于规范技术要求的0．404倍。由此可知，该高粘SMA－5沥青玛蹄脂具有良好的施工性能，为进一步评定材料各项路用性能，需对材料的高低温性能以及抗水损害性能进行试验。
4．2高粘SMA－5路用性能
高粘SMA－5沥青混合料路用性能是决定钢桥桥面养护工程效果的直接因素。通过测试温度分别为60℃和70℃条件下的动稳定度评价材料的高温稳定性，采用冻融劈裂试验测试冻融劈裂强度比评价材料的冰冻稳定性，采用低温抗裂性试验测试破坏应变评价低温性能，然后采用残留稳定性评价材料的抗水损害性能。
4．3高粘SMA－5在钢桥面的适应性分析
钢桥沥青铺装层中材料与钢板的相容特性是影响病害发生的重要因素，笔者拟定剪切试验方案，对普通沥青混合料、环氧沥青混合料及高粘SMA－5沥青混合料进行剪切强度测试。
5桃夭门大桥养护实例
5．1路面特征
桃夭门钢桥桥面结构层破坏严重，其中裂缝是最主要病害之一。当路面出现裂缝时，雨水进入桥面与铺装层结合部位，在车辆荷载反复作用下，致使粘结层破坏，进而引发结构层大面积破坏［5］［6］。主要病害类型及数量调查统计情况见表8。从表8可知，左幅线和右幅线主要病害类型不同，左幅线存在的修补面积高达201．18m2，而右幅线中的纵缝总长度达到268．6m，轮迹带网裂面积更是高达3389m2，所以，该钢桥路面结构层需要进行大修才能满足行车要求。
5．2养护方案
根据桃夭门大桥桥面结构铺装层破坏特征，结合本文试验所得材料路用性能，确定养护方案为将原桥面环氧沥青混凝土路面结构层全部铣刨后重新铺筑，按照2+2方案铺筑两层25mm厚SMA－5高粘沥青混合料，在钢桥桥面撒布1．5～1．8mm厚防水粘结层，然后铺筑高粘SMA－5沥青混合料，两层沥青混合料之间采用高粘沥青作为粘结层，其撒布量控制在0．4kg/m2左右。
5．3养护施工技术
根据材料性质与工程实际情况，首先对病害维修范围进行铣刨，铣刨后处理采用喷砂(抛丸)的方式除去铁锈，使钢桥桥面洁净度达到Sa2．5，粗糙度为50～100μm之间，然后撒布防水粘结层，并在防水粘结层上撒布3～5mm适量玄武岩碎石防止车辆破坏沥青膜。然后按照SMA－5的配合比进行混合料生产、运输、摊铺、碾压。材料的摊铺温度应≥180℃，初压≥175℃，终压≥130℃。并在路表温度≤50℃方能开放交通。在结构铺装层完成施工后，测试其摩擦系数为56，结构层之间形成了良好的粘结，具有良好的使用性能。
6结语
根据桃夭门大桥工程实际情况分析了环氧沥青混合料与高粘SMA沥青混合料的特征。然后对SMA－5沥青混合料的原材料和高低温稳定性进行测试，主要得到以下几点结论:(1)环氧沥青混凝土强度高，刚度大，路用性能好，但对施工技术要求高，生产难度大，质量控制难，高粘沥青混合料在养护工程中更具优势。(2)SMA－5能形成较好的嵌锁结构，60℃动稳定度高达8580次/mm，低温破坏应变为3100με，冻融劈裂强度比(TSＲ)和残留强度比分别为92．12%和93．31%，SMA－5材料具有良好的路用性能。(3)高粘SMA－5沥青混合料与钢桥桥面的粘结性能略优于环氧沥青混凝土，在钢桥桥面结构层养护工程中具有良好的适应性。(4)通过病害调查与分析，确定2+2养护方案，即两层SMA－5沥青混合料+两层粘结层，以保证桥面结构层的整体性。
作者：蒋达 单位：浙江省舟山市公路管理局