橋面鋪裝材料的研究現(xiàn)狀熱點與趨勢

朱東霖　羅子江

摘? ?要：橋面鋪裝材料作為橋面鋪裝的重要組成部分，一直是研究的重點。本文采用文獻計量的方法對橋面鋪裝材料的研究現(xiàn)狀、熱點與趨勢進行分析，對我國橋面鋪裝材料進一步發(fā)展有著重要的指導意義。本文以21世紀以來中國知網收錄的以“橋面鋪裝材料”為主題的文獻數據為數據源，通過文獻計量可視化研究發(fā)現(xiàn)我國橋面鋪裝材料的研究進入新發(fā)展階段，研究熱點主要集中在鋼橋面鋪裝，最后揭示研究趨勢為今后的研究提供參考。

關鍵詞：橋面鋪裝材料? 文獻計量? 科學知識圖譜

中圖分類號：U443? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）06（b）-0032-02

橋面鋪裝材料的類型和性能的優(yōu)異程度不僅影響著行車的舒適性和安全性，而且還影響著橋面的使用壽命和功能要求。通過文獻計量分析能夠以科學的方法找到發(fā)展過程中的重要成果，定位橋面鋪裝材料的研究熱點及其發(fā)展趨勢，對學術界的深入研究和企業(yè)界的積極實踐均有一定的啟發(fā)性。本文利用可視化軟件CiteSpace[1]進行文獻計量分析與知識圖譜繪制，以期獲得橋面鋪裝材料的發(fā)展現(xiàn)狀、研究熱點，并提出該領域研究前沿的變化趨勢。

1? 數據來源

數據來自中國知網（CNKI），以“橋面鋪裝材料”為主題進行檢索，時間范圍為2000—2020年，來源類別為全部期刊，共檢索到695條結果，去除綜述、特稿、序言等，最終獲得有效文獻681篇，檢索時間為2020年3月22日。

2? 研究現(xiàn)狀

CNKI數據庫中以橋面鋪裝材料為主題的發(fā)文量時間序列分析如圖1所示。從圖1重能夠清楚地看到我國有關橋面鋪裝材料的研究始于1988年，根據圖1中綠色虛線即發(fā)文量變化趨勢線能夠看出發(fā)文趨勢呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。根據發(fā)文量變化，我們將其劃分為4個階段。第一階段是2002年以前，這14年間平均年發(fā)文量在1篇左右，發(fā)文量較少，有關橋面鋪裝材料研究逐漸起步，處于研究的萌芽階段;第二階段是2002—2008年，圖1中橙色實線為普萊斯增長曲線f（t）=2.74×10^-284e^0.3272t，R²=0.95，擬合效果較好，這期間發(fā)文量呈現(xiàn)快速增長的趨勢，發(fā)文量明顯增加，研究處于發(fā)展階段[2];第三階段是2008—2016年，發(fā)文量在快速增長后趨于平穩(wěn)，研究進入穩(wěn)定階段;第四階段為2017年至今，由于之前修建的橋面鋪裝材料到達使用年限或提前出現(xiàn)病害現(xiàn)象，使得人們又開始重新研究有關橋面鋪裝材料的破壞機理并研發(fā)性能更突出的橋面鋪裝材料，使得發(fā)文量再次出現(xiàn)上升的情況，研究進入新發(fā)展階段。

3? 研究熱點分析

使用CiteSpace對關鍵詞進行分析，將意義相同的關鍵詞合并后，繪制關鍵詞時間線聚類圖，最終結果如圖2所示。其中11個聚類按照大小從上到下降序排列，每個聚類中的關鍵詞在聚類時間線上從左向右按照出現(xiàn)時間由遠到近排列，其中節(jié)點最大、連線最多的聚類#0鋼橋面鋪裝屬于研究熱點。近幾年來，由于鋼結構橋梁的經濟性、力學性能要好于鋼筋混凝土橋梁，并且鋼結構橋梁自重輕、結構化制作方便，可縮短工期，使得我國越來越多的工程開始使用鋼結構橋梁來代替鋼筋混凝土橋梁。聚類#1與#2 #3相比包含更多關鍵詞，但是研究較為零碎，這是因為#1主要研究的是橋梁的結構和受力，這方面的研究需要使用多種方法或切入點進行研究。#2和#3研究的是橋面鋪裝材料，其性能研究手段基本一致，針對其突出性能有更深入的研究。#2 #3有主要的研究重點，特別是#2中環(huán)氧瀝青的病害研究和#3中的防水粘結層研究。環(huán)氧瀝青混合料雖然性能優(yōu)異，但是配置工藝復雜，質量很難控制，出現(xiàn)病害后修補較為困難，所以要重點研究環(huán)氧瀝青混合料的病害問題。SMA的防水效果次于澆注式瀝青混合料，尤其是邊緣欠壓問題，導致空隙率會更加明顯。作為鋪裝層下層的防水粘結層可以對下部橋面板起到防水作用，因此防水粘結層成為研究重點。

4? 研究趨勢分析

分析橋面鋪裝材料的研究前沿變化趨勢，繪制關鍵詞時區(qū)分布圖結果如圖3所示，觀察圖3中關鍵詞的演變情況，在研究初期，注重基礎建設材料的研究，逐漸結合不同路況與不同施工條件對的鋪裝材料進行應用研究，隨著研究與施工條件的進步對于材料優(yōu)化的研究與病害的避免有進一步提升，該領域研究與國家基礎設施建設息息相關，值得注意的關鍵詞是“鋼橋面鋪裝”、“環(huán)氧瀝青”、“防水粘結層”從首次出現(xiàn)一直持續(xù)至今，依舊有較多新研究成果。環(huán)氧瀝青的病害研究在研究最初階段出現(xiàn)，中間有段時間研究較少，現(xiàn)在隨著過去橋梁的老化和新時代的基礎建設增加，對病害的研究又日益增多。有關防水粘結層的研究起步較晚，但該領域一直在產出豐富的研究成果。近期的主要研究成果集中在，關于修復界面、單層施工、質量控制、設計優(yōu)化的研究上，說明隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，更多重載車輛出現(xiàn)在道路上，路面開始產生大量病害，使得我們要對橋面鋪裝材料施工時的質量和配合比設計加以研究，也就導致近期的研究成果主要集中在這些方面上。

5? 結語

橋面鋪裝材料領域的機構、作者合作較為充分，這能夠大大減少重復研究帶來的資源浪費，在經歷萌芽-發(fā)展-穩(wěn)定三個階段后橋面鋪裝材料進入新發(fā)展階段。深入地去研究橋面受損機理、橋面鋪裝材料性能，使得在相關工程的應用中能夠更好地規(guī)避橋面病害所帶來的風險，提高橋面的使用壽命，減少維修費用，創(chuàng)造更大的社會經濟價值。鋼橋面鋪裝、環(huán)氧瀝青的病害、防水粘結層是橋面鋪裝材料領域的研究熱點。研究趨勢從簡單基礎材料的研究逐漸轉化為摻加各種改性劑的復合材料性能和設計優(yōu)化研究。結合新發(fā)展階段的特點與趨勢，在未來的研究中要結合不同工程的實際情況進行相關橋面鋪裝材料研發(fā)和性能設計優(yōu)化，善于利用新的研究工具，節(jié)約數據模擬所需要的時間，減少對耗時耗力試驗的依賴程度。

參考文獻

[1] 陳悅，陳超美，劉則淵，等.CiteSpace知識圖譜的方法論功能[J].科學學研究，2015（2）：35-37.

[2] 楊若愚，陳衛(wèi)東.國際視域下的低碳經濟研究現(xiàn)狀——基于web of science的分析[J].科技管理研究，2016，36（24）：230-235.

[3] 馬林，黃雷，代希華，等.正交異性鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝層疲勞耐久極限研究[J].橋梁建設，2019，49（4）：29-34.