隨著我國公路交通事業(yè)的發(fā)展，大跨徑橋梁逐漸增多，鋪裝層的質(zhì)量好壞和使用耐久性直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁的耐久性及投資效益。大跨徑橋梁的橋面鋪裝，往往因為交通量大，沒有替代的其他疏散道路而使得維護較為困難，所以，需要橋面鋪裝有較長的使用壽命。

　　為了適應(yīng)現(xiàn)代交通對瀝青混凝土橋面鋪裝提出的越來越高的要求，出現(xiàn)了諸如改性瀝青SMA、環(huán)氧瀝青混凝土、瀝青瑪碲脂混合料、澆注式瀝青混凝土等橋面鋪裝材料和技術(shù)。雖然它們具有較好的性能，但或者需要采用特殊設(shè)備，或者是有一定的施工難度，或者造價比較高，一時還難以大面積推廣。針對揚州西北繞城高速公路的具體工程情況，本文選擇了纖維瀝青混合料作為橋面鋪裝材料。

　　1、纖維瀝青混合料的路用性能研究

　　本研究首先通過揚州西北繞城高速公路橋面鋪裝上層及下層2種級配類型瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性等路用性能試驗，來綜合評價瀝青混合料的各項性能以及纖維的增強作用。

　　1.1瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性試驗

　　由于瀝青混凝土路面的強度和剛度（模量）隨溫度升高而顯著下降，為了保證瀝青混凝土鋪裝層在高溫季節(jié)行車荷載反復(fù)作用下，不至于產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍和擁包等病害，鋪裝層應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性，即在荷載的作用下具有抵抗永久變形的能力。車轍試驗因能較好地反映車轍的形成過程，得到世界各國的廣泛認可與采用，本研究即采用車轍試驗來評價纖維瀝青混凝土的高溫抗車轍能力，試驗結(jié)果。

　　試驗結(jié)果表明：加入纖維后，瀝青混合料的抗車轍性能得到改善。這是因為車轍的形成主要是由于試驗初期瀝青混合料本身的壓密，以及隨后瀝青混合料的側(cè)向流動變形。加入纖維與未加纖維對混合料的初期壓密變形影響不大，但是對后期的側(cè)向流動變形有較大的影響。加入纖維后，纖維吸附及穩(wěn)定瀝青，使瀝青的粘稠度和粘聚力增大，同時由于縱橫交錯的纖維加筋作用，使瀝青混合料的整體性、抗剪性及抗車轍能力增強。從動穩(wěn)定度結(jié)果可以看出，纖維可顯著改善瀝青混合料的高溫抗車轍性能。

　　1.2瀝青混合料低溫性能試驗

　　瀝青混合料是一種溫度敏感性材料，環(huán)境溫度的變化會使其使用性能發(fā)生很大的變化。隨著溫度的降低，瀝青混合料的強度和勁度都會明顯增大，但其變形能力卻會顯著下降，并可能會出現(xiàn)脆性破壞。

　　低溫主要是影響瀝青混合料的抗拉強度和變形能力，從而造成瀝青混合料的低溫開裂。本研究通過試驗測定瀝青混合料在- 10℃時彎曲破壞的力學(xué)性質(zhì)來評價瀝青混合料的低溫抗裂性能。

　　從試驗結(jié)果可以看出，纖維的加入有效地提高了鋪裝層材料低溫時的柔韌性，這樣使得鋪裝層在低溫季節(jié)能更好地適應(yīng)橋面板的變形，減少在低溫季節(jié)容易出現(xiàn)的橋面溫縮裂縫和疲勞裂縫。這對于改善橋面鋪裝低溫時的使用性能具有重要意義。

　　1.3瀝青混合料水穩(wěn)定性試驗

　　瀝青混凝土鋪裝層中若有水分存在，則在汽車車輪動態(tài)荷載的作用下，進入路面空隙中的水會不斷產(chǎn)生動水壓力及真空負壓抽吸的反復(fù)循環(huán)作用，使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結(jié)力。繼而，瀝青膜從集料表面脫落，瀝青混合料出現(xiàn)掉粒、松散，形成瀝青混凝土路面的坑槽、松散等損壞現(xiàn)象。因而，必須重視瀝青混合料自身抗水損壞能力的好壞。

　　本文首先進行了浸水馬歇爾試驗，結(jié)果表明不同級配、不同瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度都遠遠高于要求。雖然該試驗方法操作比較簡單，但不能較好地反映實際瀝青混凝土路面早期的水損情況。為了更有效地評價瀝青混合料的水穩(wěn)定性能，本研究又進行了凍融劈裂試驗。

　　試驗結(jié)果表明，加入纖維對瀝青混合料的水穩(wěn)性有改善作用，且纖維對普通瀝青混合料的改善作用相對較大。這主要是因為纖維可以吸附部分瀝青，從而增大瀝青用量，提高瀝青飽和度；并且使粘附在礦料上的結(jié)構(gòu)瀝青膜變厚，降低了水對瀝青膠漿的侵蝕破壞作用，增強了瀝青膠漿抵抗自然環(huán)境破壞的能力，使混合料抗水損害能力增強。而改性瀝青混合料本身就具有較強的水穩(wěn)定性，所以，纖維對其的改善作用并不明顯。

　　另外，對于采用相同瀝青基質(zhì)的混合料，纖維對A K213A型改性瀝青混合料水穩(wěn)定性的改善作用要優(yōu)于AC220 I型改性瀝青混合料。這是由于礦料級配越細，細礦料比表面積越大，與瀝青及纖維的相互作用越強，瀝青混合料水穩(wěn)性的改善幅度就越大。

　　2、纖維瀝青混合料的力學(xué)性能研究

　　橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層瀝青混凝土力學(xué)性能計算參數(shù)，包括劈裂抗拉強度和抗壓回彈模量。本研究測得了揚州西北繞城高速公路橋面鋪裝上層及下層2種級配類型條件下，各鋪裝層材料的力學(xué)性能。

　　2.1瀝青混合料劈裂試驗

　　本試驗測定熱拌瀝青混合料在15℃下的劈裂抗拉強度和破壞勁度模量。

　　由試驗結(jié)果可以看出，在A K213A中摻加增強纖維，增加了瀝青混合料的劈裂抗拉強度。這主要是由于在劈裂的條件下，試件內(nèi)部呈受拉狀態(tài)，試件的破壞主要是由于內(nèi)部的粘結(jié)力不足以抵抗外荷載的作用，而纖維增加了瀝青與礦料間的粘附性，提高了集料之間的粘結(jié)力，進而提高了瀝青混合料的抗劈裂能力。

　　同時，當瀝青混合料中摻加增強纖維后，瀝青混合料的破壞勁度模量也有所增大。但破壞勁度模量增大速率較緩慢，說明纖維增強瀝青混合料具有更大變形能力（柔韌性），更能適應(yīng)橋面板的變形。

　　另外，纖維對普通瀝青混合料的增強作用較之改性瀝青混合料更為明顯。這主要是由于改性瀝青本身就具有較強的粘結(jié)性，纖維的作用無法充分體現(xiàn)。