沥青混凝土桥面铺装

黄扣红江苏中瑞路桥建设有限公司

我国近些年在大规模修建高速公路时相应地修筑了大量公路桥梁，桥梁建设中对桥梁结构的设计和施工都十分重视，但对桥面沥青混凝土铺装层应用技术没有引起足够的关注。部分混凝土桥面水泥混凝土铺装层和沥青混凝土面层出现早期大量损坏现象。而实际上桥面的早期损坏现象严重影响桥面行车舒适性和桥梁结构的正常使用，解决不好必将造成较大的经济损失和不良的社会影响。

一、沥青混凝土桥面铺装结构损坏原因分析１．施工工艺。

１．１铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测，或由于施工工艺控制欠佳，施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的，一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好，就会造成铺装层厚度不均，使有的地方厚度偏小。

１．２梁顶清理不利，造成铺装层与主梁结合欠佳。

２．桥面防水层的影响。由于柔性防水层的强度与主梁和铺装层的强度有差异，它的存在使上部结构按模量形成刚－柔－刚的板体受力体系，中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂，在车轮的动力荷载作用下，彼此间的缝隙越来越大，直到松散脱落。另外，防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。

３．桥面铺装的约束条件。桥面铺装受桥梁结构的约束，受荷后其边界条件与一般路面相差甚大，加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用，给铺装层的工作性能造成不利影响。

４．桥面铺装设计方法及理论有待于进一步提高。关于桥面铺装的研究，目前主要集中在材料设计和铺装技术等方面，而关于理论分析和结构计算的研究却很少。

二、沥青混凝土桥面铺装的功能要求为保证沥青混凝土桥面铺装结构在设计使用期限内的使用性能和耐久性，桥面铺装应具备以下功能：１．良好的抗裂性和适应变形的能力。在车轮荷载作用下，某些结构铺装层内产生较大的拉应力，反复作用容易导致铺装层的疲劳开裂；连续梁桥桥墩处出现的负弯矩引起桥面开裂，从而引起铺装结构层开裂；大跨度桥梁结构变形较大，因此要求桥面铺装具有优良的柔韧性和适应变形的能力，以避免铺装层早期疲劳开裂和较低温度时的收缩开裂。

２．优良的热稳定性。水泥混凝土桥面在夏季高温季节，太阳辐射大，沥青铺装层从上到下温度都较高，要求具有优良的高温抗蠕变及抗剪切性能，才能将车辙深度在容许范围内。

３．良好的抗老化能力。为保证沥青铺装层的耐久性，铺装层结构必须具备良好的抗老化的性能。

４．良好的防水性。保护水泥混凝土桥梁及预应力钢筋不被腐蚀。

是保证桥梁功能的首要问题，因此不仅要求沥青铺装层混合料具有高度的密水性和抗水损害的能力，而且要求桥面铺装结构具有完善的防水体系。

５．良好的层间结合。在桥面混凝土与防水层之间、防水层与沥青铺装层之间都必须具有良好的粘结力，使各层能够形成牢固的整体，才能保证在荷载作用或温度变化时共同作用。

６．良好的表面特性。要求沥青铺装层表面具有良好的平整和粗糙性，以减少车辆的冲击和提高铺装层的抗滑能力。

三、主要桥面铺装技术在沥青混凝土桥面铺装中应用较为广泛和普遍的技术主要有浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土和沥青玛蹄脂碎石３种。这３种铺装技术与普通沥青混凝土铺装技术相比，在性能和施工工艺上有很大区别。

１．浇注式沥青混凝土桥面铺装。浇注式沥青混凝土是采用硬质沥青（岩沥青或湖沥青）和道路沥青配合使用，添加高剂量矿粉，与粗细集料在超过２２０℃的高温下，经长时间拌和，配制成的一种既粘稠又有良好流动性的沥青混合料。浇注式沥青混凝土属于悬浮式密实型的沥青混凝土，混合料所含细集料、矿粉、沥青含量均很高。在混合料中骨料处于悬浮状态，且因内部空隙率不连续，从而形成了浇注式沥青混凝土不透水、耐冻融、耐油和抗老化特点。同时，由于沥青混凝土变形能力强，与桥面变形有很好的随从性，整体性优良，因此浇注式沥青混凝土具有优良的抗低温开裂与抗疲劳开裂性能。

浇注式沥青混凝土的施工特点主要在于施工温度条件控制。因沥青混合料有一定的流动性，只需要使用摊铺机施工，浇注后用木制馒刀抹平即可，不需要碾压即可达到规定的密实度和平整度。浇注式沥青混凝土用作桥面铺装通常有两种形式：一种是以德国为代表的单层浇注式沥青混凝土（称为Ｇｕｓｓａｓ。

ｈａｌｔ）；另一种是以日本为代表的下层采用浇注式沥青混凝土、上层采用沥青玛蹄脂碎石混合料（ＳＭＡ）的高温拌和式摊铺沥青混凝土。

２．环氧沥青混凝土桥面铺装。环氧沥青混凝土是在沥青中加入环氧树脂，经过与固化剂发生硬化反应，形成不可逆的固化物，使沥青性质由热塑性转化成热固性，从而赋予沥青以优良的物理、力学性能。环氧沥青混凝土材料主要有以下优良特性：２．１强度高、刚度大：热拌环氧沥青混凝土有很高的强度，其马歇尔稳定度可高达４０～６０ｋＮ，而一般沥青混凝土仅为８～１２ｋＮ；２．２优良的耐疲劳性能：在同样的荷载作用下，环氧沥青混凝土比普通沥青混土表现出更加优良的耐疲劳性能；２．３突出的层间结合能力。使用环氧沥青摊铺的粘结层，具有很好的粘结能力；２．４良好的温度稳定性：环氧沥青是一种热固性材料，在高温下会变软，但不会流动。

２．５良好的抗腐蚀性。一般沥青路面如柴油渗入，将使沥青失去粘结力而松散，这也是沥青混凝土路面产生坑槽等病害的主要原因之一。

然而，环氧沥青却不怕燃油的侵蚀。

虽然环氧沥青混凝土桥面铺装有着上述众多的优点，但也存在一定的不足．例如对水极为敏感，易产生水破坏，应用时须处理好桥面排水；其抗滑性能较差，养护期较长，养护费用较高等。随着国内环氧沥青的开发，设计、施工经验的积累，环氧沥青混凝土的造价也将大幅度的下降。因此，环氧沥青混凝土是优良的钢桥面铺装材料，有着广阔的应用前景。

３．沥青玛蹄脂碎石桥面铺装。

３．１ＳＭＡ的定义。ＳＭＡ即沥青玛蹄脂碎石，是沥青、矿粉、纤维稳定剂及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料，充填于间断级配的粗集料碎石骨架的间隙形成的一种沥青混合料。简单的说：ＳＭＡ是由互相嵌挤的粗集料骨架和沥青玛蹄脂两大部分组成的。

３．２ＳＭＡ的特点：沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认（使用较多）的一种抗变形能力强，耐久性较好的沥青面层混合料。由于粗集料的良好嵌挤，混合料有非常好的高温抗车辙能力，同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用，低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。添加纤维稳定剂，使沥青结合料保持高粘度，其摊铺和压实效果较好。间断级配在表面形成大孔隙，构造深度大，抗滑性能好。同时混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，从而全面提高了沥青混合料的桥面性能。

３．３ＳＭＡ混合料的桥面铺装应用。由于ＳＭＡ具有相对的柔韧性。

因此作为桥面铺装材料得到较为广泛的应用，如厦门的海沧大桥、重庆的鹅公岩长江大桥、武汉的军山长江大桥，均是采用ＳＭＡ材料作为桥面铺装的，取得了较好的效果。

四、结语在使用性能和使用寿命方面，以环氧沥青铺装最好，浇注式沥青和ＳＭＡ次之，普通沥青最差。在施工工艺方面，环氧沥青混合料拌制对温度、时间控制非常严格；浇注式沥青工艺比较特别，需要特殊的拌制设备；ＳＭＡ只是比普通沥青路面复杂一些。在工程造价方面，则环氧沥青铺装成本最高，浇注式沥青铺装次之，ＳＭＡ成本比环氧沥青和浇注式沥青成本都低。然而，环氧沥青因强度高，铺装层因此可以减薄。

减轻了自重，又有利于降低造价；浇注式沥青铺装层厚度也较薄，可与普通沥青铺装复合使用。

任何一种铺装技术，在工程应用中必须结合众多因素因地制宜综合考虑进行选用，严格把住原材料、施工工艺、质量管理关，才能达到提高桥梁使用品质的目的。

参考文献：

周巍，胡松．大跨径钢桥面铺装类型选择［Ｊ］．中外公路，２００６。

２６（５）：６２－６４．

高畅．钢桥面铺装环氧沥青粘结层施工质量控制［Ｊ］．广东交通职业技术学院学报，２００７，６（３）：３８－４２．作者简介：黄扣红（１９７５－），江苏泰州人，大专，工作于江苏中瑞路桥建设有限公司。

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