(1，2.湖北省路橋集團(tuán)有限公司 湖北 武漢 430056；3.武漢錦潤佳源環(huán)境工程有限公司 湖北 武漢 430040)

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計

論文專門使用全冷拌的樹脂混凝土，現(xiàn)場實(shí)施過程中可以在現(xiàn)場設(shè)置小型拌和機(jī)具，解除了養(yǎng)護(hù)工程施工面積小與大型拌和設(shè)備設(shè)置投資高的矛盾。冷拌樹脂混凝土采用樹脂作為膠結(jié)料，強(qiáng)度較高，剛度大，變形能力相對環(huán)氧瀝青混凝土較低，需要通過結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計進(jìn)行改善。

二、材料組成設(shè)計

考慮到鋪裝結(jié)構(gòu)與厚度與混合料公稱最大粒徑的匹配性，論文針對冷拌樹脂材料主要設(shè)計了兩種級配類型混合料，包括RAC05及RAC13，根據(jù)實(shí)際需要，也可以設(shè)計類似與環(huán)氧瀝青的RAC10型混合料。

(1)RAC05。RAC05及RAC13等冷拌樹脂混合料所用膠結(jié)料為RM(Resin Mix)型樹脂，其技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)結(jié)果見下表所示，其具有較高的強(qiáng)度和變形能力，并且固化時間僅為2～3天左右，可以大幅縮短工期，減少交通封閉時間。

(2)RAC13。RAC13可用于鋪裝上、下面層，也可用于雙層冷拌樹脂鋪裝結(jié)構(gòu)。

三、混合料性能試驗(yàn)研究

(一)RAC05。對RAC05冷拌樹脂混凝土的路用性能進(jìn)行了全面的分析，試件尺寸為40×40×400mm，試驗(yàn)頻率5Hz，試驗(yàn)溫度為15℃。

1.固化時間。RAC05樹脂瀝青混凝土常溫下2天就可以固化，遠(yuǎn)低于美國環(huán)氧瀝青鋪裝和日本環(huán)氧瀝青鋪裝，對交通封閉的壓力最??；

2.強(qiáng)度。其強(qiáng)度和變形性能均較高，馬歇爾穩(wěn)定度遠(yuǎn)高于環(huán)氧瀝青混合料，70℃馬歇爾穩(wěn)定度達(dá)到80kN左右，流值達(dá)到40(0.1mm)左右；

3.水穩(wěn)定性。水穩(wěn)定性較高，其殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂比分別達(dá)到約95%和84%；

四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)是測量材料彎曲性能的一種試驗(yàn)方法。將條狀試樣平放于彎曲試驗(yàn)夾具中，形成簡支梁形式，支撐試樣的兩個下支撐點(diǎn)間的距離視試樣長度可調(diào)，試樣上方有兩個對稱的加載點(diǎn)。

加載器的中垂線是指加載器的二個著力點(diǎn)距離的中心到試件的垂線；試樣的中垂線是指試樣的支撐點(diǎn)距離的中心到試樣的垂線，加載器同試樣的中垂線應(yīng)重合。試驗(yàn)時，試樣在試驗(yàn)中不應(yīng)松動，施加應(yīng)力要迅速調(diào)到試驗(yàn)應(yīng)力，試驗(yàn)應(yīng)力不允許大于試驗(yàn)應(yīng)力，試驗(yàn)應(yīng)力誤差為±2%；試驗(yàn)過程中不應(yīng)中斷，除特殊要求外，一份試驗(yàn)的頻率應(yīng)為定值。

抗彎強(qiáng)度：試樣彎曲斷裂前達(dá)到的最大彎曲力，按照加載方式和試樣形狀，抗彎強(qiáng)度有不同的計算方式。對于寬度為b，高度為h的矩形試樣，四點(diǎn)彎曲強(qiáng)度公式：S=FL/bh2。

RAC05樹脂混凝土油石比較高，使其具有較高的疲勞性能，其四點(diǎn)彎曲疲勞疲勞剛度在12600MPa左右，具有較好的柔性，疲勞壽命達(dá)到100萬次以上。

(二)RAC13。RAC13是一種冷拌環(huán)氧樹脂混合料，論文對其路用性能進(jìn)行了全面的評估，主要內(nèi)容包括水穩(wěn)定性、高溫性能、低溫性能和疲勞性能等，為了更直觀地表現(xiàn)RAC13的性能，其中四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)參照試驗(yàn)規(guī)程。

1.固化時間。RAC13常溫養(yǎng)生時間只有1～2天，遠(yuǎn)低于美國環(huán)氧瀝青鋪裝和日本環(huán)氧瀝青鋪裝，對交通封閉的壓力最小；

2.強(qiáng)度。RAC13強(qiáng)度遠(yuǎn)高于環(huán)氧瀝青混合料，70℃馬歇爾穩(wěn)定度達(dá)到80kN左右，而環(huán)氧瀝青混合料一般60℃馬歇爾穩(wěn)定度在50kN左右；

3.水穩(wěn)定性。RAC13具有良好的水穩(wěn)定性，其殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂比分別達(dá)到約97%和90%；

四、防水粘結(jié)層

冷拌樹脂鋪裝防水粘結(jié)層采用RBChip環(huán)氧碎石抗滑層，環(huán)氧樹脂性能試驗(yàn)結(jié)果見下表，主要結(jié)論如下：

1.RBChip環(huán)氧樹脂對鋼板具有很高的粘結(jié)性能，常溫漆膜拉拔強(qiáng)度達(dá)到18.9MPa，70℃拉拔強(qiáng)度達(dá)到4.3Mpa。

2.低溫彎曲狀態(tài)下未開裂，說明對鋼板具有很好的變形協(xié)調(diào)能力。

3.組合件常溫和高溫拉拔強(qiáng)度較高，分別達(dá)到約1.95MPa和0.76MPa。

五、復(fù)合結(jié)構(gòu)性能研究

隨著國內(nèi)大跨徑鋼橋重載、超載問題的嚴(yán)重化，鋼板的疲勞損傷問題逐漸成為新的研究熱點(diǎn)，其中，從鋼橋面鋪裝設(shè)計來替鋼板補(bǔ)強(qiáng)，從而提高鋼板的疲勞壽命，也是目前研究的解決方案之一。對此，論文擬專門針對冷拌樹脂混凝土鋪裝方案的組合件性能進(jìn)行深入研究，分析該方案的抗重載性能。

采用UTM試驗(yàn)機(jī)對冷拌樹脂混凝土三點(diǎn)式帶鋼板組合件的動撓度和極限破壞性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。其中帶鋼板試件動撓度試驗(yàn)采用正弦加載，加載頻率為10Hz，試驗(yàn)溫度15℃，動撓度采用疲勞試驗(yàn)開始后1000次的動撓度數(shù)值。

冷拌樹脂混凝土方案的14mm厚鋼板組合件在6、9、12kN的荷載作用下的動撓度與雙層環(huán)氧的16mm厚鋼板組合件的動撓度接近，說明了冷拌樹脂混凝土對鋼板起到了一定程度的補(bǔ)強(qiáng)作用，可以相對減小一些鋼板厚度較薄的橋面板在荷載作用下的撓度，從而提高鋼板疲勞壽命。

六、結(jié)論

本文主要針對高彈改性瀝青、高溫拌和型環(huán)氧瀝青、冷拌樹脂混凝土鋪裝大中修技術(shù)，對原材料性能、配合比設(shè)計、混合料性能、防水粘結(jié)層、組合件等性能進(jìn)行了性能研究。

(1)高彈改性瀝青混凝土造價相對低廉，適合用于大跨徑鋼橋面鋪裝的上面層；且混合料不需要養(yǎng)生，交通封閉時間短， 對交通影響最小。

(2)冷拌樹脂混凝土鋪裝價格相對高溫拌和型環(huán)氧低廉，路用性能優(yōu)越，對大跨徑鋼橋面的上面層與下面層鋪裝均適用；施工簡單，不需要采用大型瀝青混合料拌和站；受氣溫影響相對不敏感，常溫施工養(yǎng)生的有效工期只需5天左右，交通封閉壓力?。徊坏梢蕴岣咪佈b的抗重載能力，還可以一定程度上減小荷載作用下的鋼板撓度，提高鋼床板的疲勞壽命；但冷拌類材料對礦料的含水率要求較苛刻，而且環(huán)氧樹脂混凝土的施工接縫處理較難。