一、工作简况
1.1 任务来源
浇注式沥青混合料是指在高温 220℃~260℃下拌和，依靠混合料自身的流动性摊铺成型而无需碾压的一种高沥青、矿粉含量，空隙率小于 1%的沥青混合料。其具有不透水、良好的抗低温与抗疲劳能力，相比于一般的沥青混凝土，对钢板有良好的追从性与粘结性，从而能更好的适应钢桥面变形大、热容性差、在车辆荷载作用下局部应力复杂的特点。目前，随着正交异性板钢桥面系越来越广泛的被应用于大跨径桥梁，浇注式沥青混合料也得到行业内越来越多人的关注。
对于浇注式沥青的性能指标要求，英国、丹麦、德国以及日本均制定了相应的技术规范标准，但是仅对由低标号直馏沥青与天然沥青混合成浇注式沥青的性能指标给出了技术标准。对于我国铺装工程中广泛应用的聚合物改性沥青、聚合物改性沥青与天然沥青复合改性沥青等浇注式沥青及混合料的性能指标均未提及。我国现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004） 对桥面铺装浇注式沥青缺少具体的技术规定，如浇注式沥青技术标准，浇注式沥青混合料技术要求、材料设计、施工技术、质量检验方法等均未涉及，使得桥面铺装工程中应用浇注式沥青缺乏技术依据，缺少质量保证与管理控制手段。缺少统一标准，已经成为该类材料应用不规范、频繁出现工程质量和技术问题的主要原因之一。
在这种背景下，为了保证浇注式沥青混合料的生产与使用得到统一的规范，在交通行业内编写完整的与其相关的行业标准是十分有必要的。
基于此，《交通运输部关于下达 2016 年交通运输标准化计划的通知（交科技函〔 2016〕 506 号）》 将“桥面铺装浇注式沥青” 产品质量行业标准列入了“2016年交通运输标准化计划制修订项目表” ，计划编号： JT 2016-129。由交通部公路科学研究所主持承担本规程的制定工作。
本标准的立项名称为《桥面铺装浇注式沥青》。
1.2 协作单位
标准《桥面铺装浇注式沥青》需要收集并了解学习国内外相关标准及技术资料， 进行大量的调研工作及实验验证。 在编写过程中， 得到了东南大学的协作与支持。
1.3 主要工作过程
交通运输部公路科学院在接到标准修订计划的任务后，即开始了标准编制的相关工作，主要工作进程如下：
2016 年 1 月-2016 年 6 月，由交通运输部公路科学研究院牵头成立了标准起草组。 收集和研究了最新国内外的标准、 技术论文和有关工程等相关资料， 进行分析， 制定了标准编制的大纲和实施方案；
2016 年 7 月-2016 年 12 月， 收集相关质检中心的测试数据，收集样本进行试
验；
2017 年 1 月-2017 年 7 月，参考国内外相关标准与国内研究成果，确定浇注式沥青混合料贯入度试验方法以及刘埃尔流动度试验方法；
2017 年 8 月-2017 年 9 月，形成征求意见稿， 向全国使用单位、管理单位和有研究成果的单位，征求意见。
1.4 主要起草人及其所做的工作
本标准主要起草人及所做的工作见下表 1。
表 1 标准主要起草人及工作

（3）浇注式沥青混合料技术要求
1）参考日本的技术要求， 浇注式沥青混合料的基本性能指标有贯入度、低温弯曲破坏应变和流动性。 针对不同的气候特性，对浇注式沥青混合料提出不同的技术要求。
2）参考日本、德国与现行欧盟的相关标准，结合我国具体的气候条件，决定采用贯入度试验方法来测定浇注式沥青混合料的静态稳定性，评价材料的高温流变性能，也可同时作为确定油石比的方法。试验仪具见图 1，包括加载砝码，贯入杆，百分表，温度计与恒温水浴控制器件。具体的试验方法如下：首先按规定制定试模，养生并脱模，然后将试样的侧面作为测试面并重新装入试模中，放入规定温度的水浴中保温 60min；将贯入杆垂直下伸到试件表面的中央并接触试件表面；放下贯入杆，同时按动秒表计时，读取 10min 时百分表的读数，再固定贯入杆，将该百分表读数调整为零；最后，在没有冲击力的情况下，将 50kgf 的荷载砝码放在承重台上，记录规定时间对应的百分表读数，即可计算并列出贯入度及贯入度增量。 按照夏季气候条件进行分类，对浇注式沥青混合料的贯入度提出不同的要求：位于夏炎热区的浇注式沥青 60℃时的贯入度应为 1.0~4.0mm，位于夏热区的浇注式沥青 55℃时的贯入度应为 1.0~4.0mm，位于夏凉区的浇注式沥青 50℃时的贯入度应为 1.0~4.0mm。贯入度增量均应小于等于 0.4mm。
 
图 1 贯入度试验仪器
3） 长大桥梁的应变较大，桥梁铺装材料与桥面板之间的线收缩系数存在一定的差异，在温度变化过程中，两者具有不同的冷却或收缩程度，产生了温度应力，同时，在车辆的行驶过程中，桥面铺装材料也承受着荷载应力。因此， 桥面铺装材料应与桥面板具有良好的随从变形能力， 对混合料的低温弯曲应变也提出了更高的要求：应不仅能够防止桥面板的低温收缩造成的裂缝，也要能够抵抗在车辆荷载作用下加劲肋与横隔板顶部负弯矩引起的拉应力。按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）中的“沥青混合料弯曲试验”（T0715）测定标准条件下沥青的弯曲极限应变，按照冬季气候条件对其提出不同的要求：位于冬寒区的浇注式沥青的微应变应大于等于 4000，位于冬冷区的浇注式沥青的微应变应大于等于 3500，位于冬温区的浇注式沥青的微应变应大于等于 3000。
4）浇注式沥青混合料在施工成型时不进行击实与旋转压实，只经过短时间的振动即要求混合料达到设计的要求，因此对沥青的施工和易性有较高的要求，否则不能满足其应具有的密实度与平整度。采用刘埃尔流动度试验测试浇注式沥青的施工和易性，试验仪具见图 2，包括流动性试验容器，落锤，温度计，秒表与支架。具体的试验方法如下：首先，按照规定制作混合料试样，将拌和好的试样注入桶内，达到目标温度后，将预热的落锤通过支架的导孔垂直置于试样表面的正中央；放下落锤，记录落锤上两个刻度线通过导孔的时间间隔，即为该混合料的流动性。参照日本规范，认为小于 3s 时会过度流动，大于 20s 时施工和易性较差。因此，要求浇注式沥青混合料的刘埃尔流动度应为 3~20s。
 
图 2 流动性试验器
三、主要试验（或验证）的分析、技术经济认证或预期的经济效果
针对浇注式沥青及其混合料的各项试验主要依据我国现行的《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中相关试验规程进行。考虑到浇注式沥青混合料的特殊性，补充贯入度试验与刘埃尔流动度试验，分别用来检验浇注式沥青混合料的高温流变性能与施工和易性。
目前，正交异性板钢桥面系是大跨径桥梁的首选类型，浇注式混凝土具有不透水、良好的抗低温与抗疲劳能力，相比于一般的沥青混凝土，其对钢板有良好的追从性与粘结性，从而能更好的适应钢桥面变形大、热容性差、在车辆荷载作用下局部应力复杂的特点。在国内外都得到了大量的应用，具有良好的经济效益与社会效益。
区别于国外普遍采用低标号直馏沥青与天然沥青混合成浇注式沥青， 我国根据本国国情， 通常采用聚合物改性沥青、聚合物改性沥青与天然沥青复合改性沥青等作为浇注式沥青，因而无法完全借鉴国外针对直馏沥青与天然沥青混合成浇注式沥青的技术规范。同时， 我国现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中也缺少对浇注式沥青混凝土的技术规定。通过本标准，可以规范浇注式沥青混合料技术要求、材料设计、施工技术、质量检验方法等，为桥面铺装工程中应用浇注式沥青提供技术依据，质量保证与管理手段， 促进行业健康发展。
四、与国际、国外同类标准水平的比较情况
浇注式沥青混凝土源自于德国，随后法国、日本、美国等国家也对其展开了相应的研究与应用，德国与日本更是在本国对其的使用制定了相应的规范。我国在引入桥面铺装浇注式沥青后，对浇注式沥青及其混合料部分指标的实验，如沥青针入度、软化点、延度等，多依照我国现行的《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）进行，尚未有针对桥面铺装浇注式沥青具体的技术规定，如浇注式沥青技术标准，浇注式沥青混合料技术要求、材料设计、施工技术、质量检验方法等等， 均未涉及。综上，我国至今对浇注式沥青的的使用依旧缺乏统一的标准。
针对桥面铺装浇注式沥青，英国、德国、日本等国制定的相关规范均存在不同。在材料上，由于各国国情之间的差异，各国在具体应用时多采用不同种类的浇注式沥青材料，如日本的规范针对低标号直馏沥青与天然沥青混合成浇注式沥青， 而我国多使用聚合物改性沥青、聚合物改性沥青与天然沥青复合改性沥青等。
在桥面铺装层的设计过程中，各国主要从减轻桥梁自重，提供良好的路用性能以及变形追从性进行考虑，采用结合材料试验的经验设计法，根据本国具体的气候环境特点确定铺装层厚度。
德国的浇注式沥青混合料一般采用直馏沥青，并掺配 15%~35%的湖沥青。相比于其他各国，德国将浇注式沥青混合料的级配分为三级（0/5、 0/8、 0/11），根据具体的使用环境进行选择。
在以英国为代表的部分国家，浇注式沥青混合料又称沥青玛蹄脂混合料。其与德国的浇注式沥青混凝土在本质上基本一致，仅仅在级配以及粘结剂的选取上略有不同，除此之外，英国对浇注式沥青混合料的细集料、粗集料的使用也制定了具体的要求。在桥面铺装上，英国主要采用单层铺装形式，而德国主要采用厚度较大的双层铺装体系。
日本一般将浇注式沥青混凝土作为结构下层来设计，上层常采用改性沥青密集配混凝土，以获得更好的抗高温性能。 日本的浇注式沥青混凝土铺装具有以下特点：
（ 1）基本上不出现病害，使用时间超过 10 年；
（ 2）病害的主要形式是裂缝；
（ 3）浇注式沥青混凝土铺装层厚度一般小于 5cm。
对于结合料，日本过去常使用针入度为 40/60 或 60/80 的直馏沥青，现在则常将特立尼达湖沥青掺配在其中使用，掺配比为直馏沥青：特立尼达湖沥青=75:25。日本本州四国联络桥公团对浇注式沥青相关指标的规定如表 3 所示。 其采用的典型的浇注式沥青混合料的级配范围如表 4。在对浇注式沥青配合比的设计中，主要采用流动性、贯入量、动稳定度与低温弯曲破坏应变四项指标进行评价，相关的指标要求如表 5 所示。
表 3 硬质沥青的指标