钢桥在国内桥梁建设中应用的比例并不高，钢桥面的铺装也一直是行业性难题。从技术层面来说，钢箱梁是大型薄壁空间结构，在荷载作用下，钢箱梁会发生伸长、缩短、弯曲、扭转等变形，桥面铺装要求具有追随钢箱梁一起协同变形的能力；另一方面，桥面铺装直接承受车轮荷载碾压，需要抵抗车轮荷载产生的局部变形，还要保持外观平整，便于行车。这种互相矛盾的需求就决定了钢桥面铺装工程技术的复杂性。
港珠澳大桥主要采用正交异性钢箱梁桥面板，其对铺装层受力状态、铺装材料的基本强度、变形性能、高温稳定性能、粘接性能、疲劳性能、施工工艺性能等要求很高，目前是一项世界性的技术难题，而且桥面铺装面积约70万平方米，相当于个足球场，这样大的规模在国内也是前所未有，因此港珠澳大桥对桥面铺装的前期试验准备就花了将近3年时间。
据了解，港珠澳大桥管理局早在年就开始委托华南理工大学牵头开展了港珠澳大桥桥梁工程钢桥面铺装方案的预研究。课题组进行了广泛调研，设计单位、施工队伍、国际咨询公司等也加大技术攻关，最终提出了采用38mm厚SMA+30mm厚浇注式沥青混凝土组合铺装结构体系的钢桥面铺装设计方案，这是国内首次应用GMA浇注式沥青新技术。
GMA工艺简介
港珠澳大桥地处高温（虎门大桥桥面温度层达到过72摄氏度）、多雨的亚热带地区，钢桥面铺装层受复杂多变的自然环境的影响以及繁重的交通负荷作用，工作条件十分复杂。而且设计要求港珠澳大桥桥面铺装的使用寿命要达到15年。
如何保证港珠澳大桥在铺装使用期内不出现高温车辙、层间推移、疲劳开裂等结构性损坏，是亟待解决的技术问题。
目前国际上通用的钢桥面浇注式沥青混凝土施工分为MA（MastiocAsphalt）和GA（GussAsphalt）工艺。香港地区采用英国MA类浇注式沥青混凝土技术，MA具有天然湖沥青含量高、细集料级配严格的技术特点，使得MA混合料性能较为稳定；但其生产工艺是先拌和沥青、矿粉和细集料，生成沥青胶砂，再掺加粗集料拌和成品混合料，拌和时间较长(4~6h)，施工效率较低，不能很好地满足项目工程量大、施工期紧的要求。以德国、日本为代表的GA浇注式沥青混凝土技术，采用沥青拌和楼集中拌和生产，可连续供给施工，施工效率较高；在配合比设计中，天然湖沥青用量较少，细集料级配要求较宽松，GA混合料性能的稳定性不及MA混合料。因此，在考虑充分发挥MA性能稳定的优势和GA工艺的工效优势后，港珠澳大桥采用了GMA的全新工艺，即用GA生产工艺拌和MA浇注式沥青混合料的施工方案，简称GMA工艺。
GMA集合了以上两种技术的优点，既能做到高效率，又能保证混合料的性能稳定。通过无数次混合料配合比的优化试验，港珠澳大桥桥面抗70摄氏度高温是完全没有问题的。
GMA工艺要解决的主要技术难题
（1）铺装项目工程规模大，原材料需求量大，如何确保原材料质量优异、规格稳定，是保证桥面铺装质量的关键因素。
（2）需要重点研发、选用并改进适用于国内实际情况的专业施工设备。如混合沥青专用的搅拌保温设备的研制、矿粉加热装置的研制、适用于生产浇注式沥青混凝土的拌和楼的升级改造等。
（3）MA类复合浇注式沥青混凝土钢桥面铺装采用新的施工工艺，较一般桥面铺装复杂，控制指标也有特殊要求，因此需对复合浇注式钢桥面铺装的关键技术和拌和工艺进行专项研究。
（4）为了确保浇注式沥青混凝土的摊铺质量，在保证摊铺设备可靠的同时，应通过调整拌和时间与摊铺温度来解决，以保证有较好的施工和易性，但这可能会带来动稳定度和抗疲劳性能下降的问题。如何兼顾高温性能和抗疲劳性能，发挥各自优势，值得进一步探究。
（5）浇注式沥青混凝土摊铺机最大摊铺宽度为8m。经过桥面分幅施工的技术研究，发现在中央分隔带及路侧钢护栏附近不可避免地会出现人工摊铺带。由于大桥长度长，人工摊铺带工程量大，如何保证其质量便成为施工的难点之一。
（6）目前还没有形成一套适用于港珠澳大桥桥面铺装的MA类复合浇注式沥青混凝土钢桥面铺装标准施工工艺，如何确定高质量铺装的施工工艺标准，是确保施工质量的关键。
GMA工艺研究的主要内容
（1）研制混合沥青专用的搅拌保温设备、粉料(矿粉细集料)加热装置，以及适于生产GMA浇注式沥青混凝土的拌和楼的升级改造等。
（2）钢桥面铺装的原材料组成及配合比设计研究。
（3）拌和工艺(温度、时间)对MA与GMA材料力学特性、路用性能的影响。
（4）GMA与MA工艺施工工效的对比分析。
（5）GMA类复合浇注式沥青混凝土钢桥面铺装施工工艺及质量控制。
GMA原材料及配合比设计
1、原材料
粗集料采用广州桂田石场生产的优质花岗岩集料。
细集料和矿粉采用广东云浮石场专门加工生产的石灰岩集料。根据欧盟标准BSEN-6，矿粉级配必须满足要求，同时石灰岩细集料及矿粉中CaCO3的含量不小于85%。石灰岩细集料分A、B、C三档。其中，A是粒径在0.~2.36mm之间的细集料、B是粒径在0.~0.6mm之间的细集料，C是粒径在0.~0.mm之间的细集料。
传统的浇筑式沥青结合料通常是由TLA（特立尼达天然湖洁沥清）与道路石油沥青按一定比例掺配而成，在本研究中，TLA与基质沥青的掺配比例为TLAA-70=73。根据英国BS-标准规定和安达臣沥青有限公司提供的MA基质沥青的技术指标，对基质沥青进行性能检测。
2、配合比设计
GMA的配合比设计是研究GMA混合料的基础。本研究依据BSEN-6的技术要求及相关试验方法，综合考虑中国《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》的相关要求进行MA混合料的级配设计。
目标配合比为：10~15mm5~10mmA细集料B细集料C细集料矿粉TLA湖沥青AH-70基质沥青=3.15%41.85%7.7%11.6%14.2%9.4%3.62%8.94%。
由于GMA混合料是采用沥青拌和站集中生产，为了模拟混合料在拌缸中的搅拌过程，港珠澳大桥自行加工生产了模拟拌缸设备，采用双卧轴搅拌方式，搅拌速度为0~60转·min、可调，设有加热及控温装置，拌缸内温度可在1h内升至℃，下部设出料口，搅拌完成的混合料可从出料口倒出。
cooker运输车是浇筑式沥青混凝土施工的重要设备，集运输、二次搅拌、控温等功能于一体，关系着浇注式沥青混凝土施工的成败。为了使室内试验能更有效地模拟实际搅拌工艺，自行加工生产了模拟cooker设备，即小型cooker设备。搅拌方式为单卧轴搅拌，搅拌速度为0~50转·min1可调，设有加热及温控装置，可实现0~℃之间的准确控温。上部设有开口，拌和容器可绕轴转动，可将上部开口转到向下的位置，方便搅拌完成的混合料顺利倒出。
沥青玛蹄脂混凝土的流动性试验主要用于评价沥青玛蹄脂混凝土的施工和易性，适用于实验室和现场配合比的设计和品质管理。流动性差则无法施工；流动性太高，混合料可能发生离析并且无法获得所需的坡度，并且一般情况下流动性太高，混合料的沥青含量较大，混合料的热稳性比较差。对沥青玛蹄脂混凝土的流动性测试采用刘埃尔流动性试验方法。
GMA施工工艺研究
1、搅拌工艺和时间、温度参数
GA施工工艺与MA施工工艺的区别主要在于搅拌工艺。利用模拟拌和缸、小cooker精确模拟拌和楼搅拌工艺和cooker搅拌工艺，通过在实验室对不同工况的模拟，对混合料的流动度、硬度和动稳定度进行检测，主要确定各阶段适宜的时间和温度。
暂定工况如下：设定拌和温度为℃，模拟拌和站搅拌时间2min，模拟cooker搅拌时间1、1.5、2、2.5、3h，测定℃对应的适宜搅拌时间及变化曲线；设定拌和温度为℃、℃，搅拌时间一致，测定各温度对应的适宜搅拌时间及变化曲线；从上述温度中选取性能最佳者为设定温度，搅拌站搅拌时间为2、3、4、5min，cooker搅拌时间为1、1.5、2、2.5、3h，测定该温度对应的适宜搅拌时间及变化曲线，并选取性能最佳者测定动稳定度。
拌和温度和时间为初定，可根据实际情况作调整。
2、GMA混合料制备流程
（1）试验前将TLA湖沥青加热至℃，A-70基质沥青加热至℃，按照试验的比例和用量在℃下搅拌3min。搅拌采用STLJ-5型沥青混合料搅拌机进行。
（2）自制双卧轴搅拌设备预热至℃，然后加入已加热至℃的粗集料、细集料和矿粉，设定转速为50转·min1，干拌1min。
（3）将已制备的混合沥青加入自制双卧轴搅拌设备中，转速保持在50转·min－1，湿拌1min。
（4）混合料在双卧轴设备中搅拌完成后，转入小cooker中，继续搅拌。
（5）每30min进行流动度值检测，并在设定的时间成型硬度试件和车辙试件。
3、GMA施工工艺流程
结语
结合港珠澳大桥工程规模大、有效施工时间短的特点，为实现大规模连续机械化作业，开发出GMA施工工艺，该工艺具有以下特点：
（1）GMA工艺就是采用MA的级配要求，使用GA的搅拌工艺生产浇注式沥青混凝土。
（2）MA级配设计对细集料的级配控制严格，划分A、B、C三档细集料，其中A是料径在0.~2.36mm之间的细集料，B是料径在0.~0.6mm之间的细集料，C是料径在0.~0.mm的细集料。因此，混合料性能稳定。
（3）采用GA搅拌工艺，生产效率大大提高，可满足大规模机械化作业要求。
（4）GA混合料是连续级配，而GMA是断级配。
（5）在胶结料方面，GMA采用湖沥青与70#基质沥青73的比例混合，而GA多用改性沥青。
总之，GMA是集MA与GA的优点于一体的全新浇注式沥青混凝土施工的新工艺，其综合性能优于MA与GA。
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