桥是空中的路,随着科技的发展和财力的投入,我国有了建设大跨径钢桥的实力,现如今钢铁行业产能过剩,也为钢桥事业提供了新的发展机遇。然而,由于我国重载交通和受苛刻的气候条件影响,钢桥面铺装层普遍出现了粘结层破坏、开裂、脱层或者剥落、车辙等病害,造成了较大的经济损失和社会影响。作为桥梁的关键技术之一,对钢桥面铺装的材料性能要求越来越高。本文通过对自主研发的高温型环氧沥青结合料和铺装配套用环氧树脂粘层的固化特性及路用性能展开研究,进而提出一种适用于钢桥面铺装用的高温型环氧沥青铺装结构,为我国国产高温型环氧沥青桥面铺装技术填补空白!首先,通过光学显微镜观察高温型环氧沥青结合料的微观固化形态;利用差示扫描量热仪(DSC)从热力学角度分析高温型环氧沥青结合料的固化行为,总结其前期-中期-后期的固化特点及固化程度;通过动力学方程Kissinger及FWO的拟合求解环氧树脂和环氧沥青的动力学参数活化能E和指前因子A,选用Crane方程推测高温型环氧树脂及环氧沥青的固化反应级数;采用拉伸试验得到环氧树脂结合料和150℃不同容留时间下环氧沥青结合料固化后的拉伸强度和断裂伸长率;由粘度-时间曲线得到高温型环氧沥青高温下粘度随时间的变化情况。第二,确定高温型环氧沥青常用级配EA-13及EA-10的最佳油石比,选用EA-10级配进行混合料路用性能表征;通过马歇尔稳定度试验研究高温型环氧沥青混合料强度随时间的增长规律;通过马歇尔二次击实模拟夏季快速开放交通,得到混合料稳定度的变化情况;利用高温车辙、低温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂试验评价高温型环氧沥青混合料的高低温性能及水稳定性,其中专门针对混合料低温性能进行复合结构(EA+SMA)的低温弯曲试验;利用简单性能试验仪(SPT)分析出高温型环氧沥青混合料在不同温度及频率下的动态模量大小;利用英国Cooper四点弯曲疲劳试验机得到高温型环氧沥青混合料在800με、1000με、1200με下的疲劳寿命。第三,选用拉伸强度、断裂伸长率及热固性指标综合判断高温型环氧树脂粘层A、B组分的最佳比例;探索自制粘层有效期内“常温指干,高温可熔”的固化特性,分析并验证了自制环氧树脂粘层在60℃养生环境下,涂抹量为0.5kg/m2和0.7kg/m2相应的混合料最佳上车时间;在此基础上利用混合料层间拉拔及粘层层间拉剪、钢板与混合料层间拉拔试验确定了防水粘层及粘层的最佳用量;通过拉伸试验、拉拔试验、拉剪试验及低温柔性试验将自制环氧树脂粘层与日本、美国、国产三种环氧粘层材料进行对比;将混合料层间剪切强度作为核心指标,通过混合料层间斜剪试验得到双层同质EA结构和双层异质EA+SMA结构在常温及60℃下的抗剪强度。第四,综合上述研究成果及依托工程实施,总结出高温型环氧沥青桥面铺装施工工艺及施工质量控制指标,提出适用于钢桥面铺装用的环氧沥青桥面铺装结构:环氧树脂防水粘结层+环氧沥青混凝土+环氧树脂粘层+(高粘)SMA沥青混凝土。