桥面铺装材料的研究现状热点与趋势
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作者:朱东霖 罗子江
摘 要：桥面铺装材料作为桥面铺装的重要组成部分，一直是研究的重点。本文采用文献计量的方法对桥面铺装材料的研究现状、热点与趋势进行分析，对我国桥面铺装材料进一步发展有着重要的指导意义。本文以21世纪以来中国知网收录的以“桥面铺装材料”为主题的文献数据为数据源，通过文献计量可视化研究发现我国桥面铺装材料的研究进入新发展阶段，研究热点主要集中在钢桥面铺装，最后揭示研究趋势为今后的研究提供参考。
关键词：桥面铺装材料 文献计量 科学知识图谱
中图分类号：U443 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0032-02
桥面铺装材料的类型和性能的优异程度不仅影响着行车的舒适性和安全性，而且还影响着桥面的使用寿命和功能要求。通过文献计量分析能够以科学的方法找到发展过程中的重要成果，定位桥面铺装材料的研究热点及其发展趋势，对学术界的深入研究和企业界的积极实践均有一定的启发性。本文利用可视化软件CiteSpace[1]进行文献计量分析与知识图谱绘制，以期获得桥面铺装材料的发展现状、研究热点，并提出该领域研究前沿的变化趋势。
1 数据来源
数据来自中国知网（CNKI），以“桥面铺装材料”为主题进行检索，时间范围为2000—2020年，来源类别为全部期刊，共检索到695条结果，去除综述、特稿、序言等，最终获得有效文献681篇，检索时间为2020年3月22日。
2 研究现状
CNKI数据库中以桥面铺装材料为主题的发文量时间序列分析如图1所示。从图1重能够清楚地看到我国有关桥面铺装材料的研究始于1988年，根据图1中绿色虚线即发文量变化趋势线能够看出发文趋势呈现逐年上升的趋势。根据发文量变化，我们将其划分为4个阶段。第一阶段是2002年以前，这14年间平均年发文量在1篇左右，发文量较少，有關桥面铺装材料研究逐渐起步，处于研究的萌芽阶段;第二阶段是2002—2008年，图1中橙色实线为普莱斯增长曲线f（t）=2.74×10-284e0.3272t，R2=0.95，拟合效果较好，这期间发文量呈现快速增长的趋势，发文量明显增加，研究处于发展阶段[2];第三阶段是2008—2016年，发文量在快速增长后趋于平稳，研究进入稳定阶段;第四阶段为2017年至今，由于之前修建的桥面铺装材料到达使用年限或提前出现病害现象，使得人们又开始重新研究有关桥面铺装材料的破坏机理并研发性能更突出的桥面铺装材料，使得发文量再次出现上升的情况，研究进入新发展阶段。
3 研究热点分析
使用CiteSpace对关键词进行分析，将意义相同的关键词合并后，绘制关键词时间线聚类图，最终结果如图2所示。其中11个聚类按照大小从上到下降序排列，每个聚类中的关键词在聚类时间线上从左向右按照出现时间由远到近排列，其中节点最大、连线最多的聚类#0钢桥面铺装属于研究热点。近几年来，由于钢结构桥梁的经济性、力学性能要好于钢筋混凝土桥梁，并且钢结构桥梁自重轻、结构化制作方便，可缩短工期，使得我国越来越多的工程开始使用钢结构桥梁来代替钢筋混凝土桥梁。聚类#1与#2 #3相比包含更多关键词，但是研究较为零碎，这是因为#1主要研究的是桥梁的结构和受力，这方面的研究需要使用多种方法或切入点进行研究。#2和#3研究的是桥面铺装材料，其性能研究手段基本一致，针对其突出性能有更深入的研究。#2 #3有主要的研究重点，特别是#2中环氧沥青的病害研究和#3中的防水粘结层研究。环氧沥青混合料虽然性能优异，但是配置工艺复杂，质量很难控制，出现病害后修补较为困难，所以要重点研究环氧沥青混合料的病害问题。SMA的防水效果次于浇注式沥青混合料，尤其是边缘欠压问题，导致空隙率会更加明显。作为铺装层下层的防水粘结层可以对下部桥面板起到防水作用，因此防水粘结层成为研究重点。
4 研究趋势分析
分析桥面铺装材料的研究前沿变化趋势，绘制关键词时区分布图结果如图3所示，观察图3中关键词的演变情况，在研究初期，注重基础建设材料的研究，逐渐结合不同路况与不同施工条件对的铺装材料进行应用研究，随着研究与施工条件的进步对于材料优化的研究与病害的避免有进一步提升，该领域研究与国家基础设施建设息息相关，值得注意的关键词是“钢桥面铺装”、“环氧沥青”、“防水粘结层”从首次出现一直持续至今，依旧有较多新研究成果。环氧沥青的病害研究在研究最初阶段出现，中间有段时间研究较少，现在随着过去桥梁的老化和新时代的基础建设增加，对病害的研究又日益增多。有关防水粘结层的研究起步较晚，但该领域一直在产出丰富的研究成果。近期的主要研究成果集中在，关于修复界面、单层施工、质量控制、设计优化的研究上，说明随着我国社会经济的快速发展，更多重载车辆出现在道路上，路面开始产生大量病害，使得我们要对桥面铺装材料施工时的质量和配合比设计加以研究，也就导致近期的研究成果主要集中在这些方面上。
5 结语
桥面铺装材料领域的机构、作者合作较为充分，这能够大大减少重复研究带来的资源浪费，在经历萌芽-发展-稳定三个阶段后桥面铺装材料进入新发展阶段。深入地去研究桥面受损机理、桥面铺装材料性能，使得在相关工程的应用中能够更好地规避桥面病害所带来的风险，提高桥面的使用寿命，减少维修费用，创造更大的社会经济价值。钢桥面铺装、环氧沥青的病害、防水粘结层是桥面铺装材料领域的研究热点。研究趋势从简单基础材料的研究逐渐转化为掺加各种改性剂的复合材料性能和设计优化研究。结合新发展阶段的特点与趋势，在未来的研究中要结合不同工程的实际情况进行相关桥面铺装材料研发和性能设计优化，善于利用新的研究工具，节约数据模拟所需要的时间，减少对耗时耗力试验的依赖程度。
参考文献
[1] 陈悦，陈超美，刘则渊，等.CiteSpace知识图谱的方法论功能[J].科学学研究，2015（2）：35-37.
[2] 杨若愚，陈卫东.国际视域下的低碳经济研究现状——基于web of science的分析[J].科技管理研究，2016，36（24）：230-235.
[3] 马林，黄雷，代希华，等.正交异性钢桥面环氧沥青铺装层疲劳耐久极限研究[J].桥梁建设，2019，49（4）：29-34.
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