城市橋梁橋面瀝青鋪裝整治方案淺析

摘 要 城市橋梁常常具有道路等級高、交通流量大、設計車速高等特點，對行車安全和橋面行駛的舒適度要求高，橋面鋪裝的厚度會受到嚴格限制，許多城市橋梁作為繁忙的交通干線，不能中段交通施工，給橋面鋪裝整治方案的選擇帶來一定難度。該文對城市橋梁橋面鋪裝整治工程的特點和各種整治方案的適應性進行分析，給出整治方案選擇的綜合評價方法，可供類似工程的設計和方案決策提供參考。

關鍵詞 城市橋梁;橋面鋪裝;整治;綜合評判法

Analysis on the renovation plan of asphalt pavement of urban bridge deck

Chen Lei

Shanghai General Academy of Political Engineering Design and Research （Group） Co.， Ltd. 200092

Summary Urban bridges often have the characteristics of high road grade， large traffic flow， high design speed， high requirements for driving safety and comfort of bridge deck driving， and the thickness of bridge deck pavement will be strictly limited. Many urban bridges， as busy traffic trunk lines， cannot be constructed in the middle section， which brings certain difficulties to the selection of bridge deck pavement treatment scheme. In this paper， the characteristics of Urban Bridge Deck Pavement Renovation Project and the adaptability of various renovation schemes are analyzed， and the comprehensive evaluation method for the selection of renovation schemes is given， which can provide reference for the design and scheme decision of similar projects.

Key words Urban bridge; Bridge deck pavement; Renovation; Comprehensive evaluation method

1研究背景

隨著我國城市建設40多年的快速發展，城市的交通環境得到了極大地改善。一批早期建成的城市橋梁已經運營多年，城市橋梁設計年限長，在主體結構設計使用年限內，一些附屬設施已達到或接近使用年限，需要整治或重建，橋面鋪裝是其中一項重要內容。城市橋梁常常具有道路等級高、交通流量大、設計車速高等特點，對行車安全和橋面行駛的舒適度要求高，橋面鋪裝的厚度會受到嚴格限制，許多城市橋梁作為繁忙的交通干線，不能中段交通施工，給橋面鋪裝整治方案的選擇和施工帶來一定難度。另一方面，近年來路面技術日益進步，一些路面的新技術、新材料也層出不窮，各種技術的適用性和效果如何，設計者對如何進行選擇最優的改造方案是值得深入研究的課題。

本文介紹了城市橋梁橋面瀝青鋪裝的主要病害種類，對城市橋梁橋面瀝青鋪裝（不含大跨徑鋼橋面鋪裝）整治工程的特點和各種改建方案的適應性進行分析，給出整治方案選擇的綜合評價方法，供類似工程的設計和方案決策提供參考。

2橋面瀝青鋪裝的主要病害和原因分析

橋面鋪裝的瀝青面層鋪筑在剛性橋面板或混凝土調平層上，無路面基層和土路基，橋面鋪裝的損壞與普通道路存在不同的特征。通過對上海市東海大橋、南北高架路、延安路高架等多個橋面鋪裝的檢測報告分析：經過多年運營后，橋面鋪裝一般總體狀況尚可，包括運營10年重載交通的東海大橋、運營超過16年的大流量小汽車交通的南北高架橋面鋪裝表面平整度均良好，也沒有出現大規模的鋪裝結構破壞;主要病害有：瀝青老化、瀝青膜損失、麻面現象;石料磨光、抗滑能力下降;部分區域出現剝落、松散開裂、線縫和車轍、養護工作量加大;修補痕跡較多，油污，路面外觀不佳;大縱坡、防撞墻附近存在較普遍的鋪裝推移等。

橋面鋪裝病害的主要原因是多年運營后，受車輛荷載和自然環境等因素的影響，路面材料和結構性能衰減，帶來瀝青老化、石料風化磨光、路面性能下降以及路面開裂后的水損壞等一系列病害。

3城市橋梁橋面鋪裝整治工程的特點

（1）城市橋梁一般具有道路等級高、交通流量大，設計車速高等特點，對行車安全和橋面行駛的舒適度要求高。

（2）許多城市橋梁作為繁忙的交通干線，常常不能中段交通施工，一些高架道路路面養護維修夜間封閉施工 4～5h，第二天正常開放交通，施工時間短，給橋面鋪裝整治方案的選擇和施工質量保證帶來一定難度。采取的整治方案及工藝必須滿足快速施工的要求，降低路面整治施工對交通的影響。

（3）因現狀橋梁的結構安全因素，橋面鋪裝的厚度會受到嚴格限制，不得隨意增加面層厚度，嚴禁用面層覆蓋伸縮裝置。

（4）高架道路交通繁忙，線長面廣點多的日常養護將給交通帶來極大的負面影響，頻繁的養護維修導致社會影響較差，養護技維修要求有一定的耐久性，養護設計使用年限應2～3年以上，大修工程應不小于8～10年。

（5）一些高架、橋梁處于城市核心城區，對環保和美觀的要求高，優先考慮環保、降噪和景觀效果好的改造方案[1]。

4橋面瀝青鋪裝整治方案適應性分析

4.1 橋面瀝青鋪裝整治方案概述

常規橋面瀝青鋪裝整治方案可分為預防性養護、銑刨加罩和現場熱再生三大類。

（1）預防性養護

預防性養護是在路面結構強度足夠、路面狀況尚好時就對路面有計劃地采取養護措施，以達到保持或提高路面使用性能、延長路面使用壽命和減少路面周期養護費用的目的。預防性養護能解決細微病害，延緩鋪裝表面發展成大面積松散開裂、坑洞。最佳預防性養護時間一般為從路面新建到大（中）修或者兩次大（中）修之間。

預防性養護技術種類較多，常用措施有灌封、霧封層、含砂霧封層、碎石封層、稀漿封層、微表處、瀝青還原處治、薄層加罩等。

（2）銑刨加罩

銑刨加罩是指橋面瀝鋪裝老化、結構損壞或出現病害后，銑刨掉一定厚度的面層，加罩新的瀝青面層。罩面實施的材料通常可有瀝青混凝土AC、SMA、OGFC等類型。銑刨加罩厚度可以僅銑刨上面層，也可以把鋪裝層全部銑刨加罩。

（3）就地熱再生

就地熱再生也可稱為現場熱再生，主要用于矯正或處理路表病害而不移除原路面材料。可以實現原有材料的再利用，符合節約的理念。到目前為止，國內外應用較普遍的就地熱再生有三類，即熱翻松、重鋪處理和重拌和處理。

4.2 各類整治方案的工程適應性分析

各類方案在城市橋梁橋面瀝青鋪裝整治工程中的適應性分析如下：

（1）灌縫只能處理細微的裂縫，適用于用于小修、小補，不適合系統性的路面整治。

（2）霧封層主要用來密封面層，防止或減少水分滲入，阻止路況繼續惡化，改善老化的瀝青性能。但是由于霧封層使用的乳化瀝青中的乳化劑類型為慢凝型乳化劑，養護時間較長，并且霧封層會降低路面的抗滑性能，影響行車安全性，不適用高等級道路橋面鋪裝整治工程。

（3）稀漿封層和微表處，根據乳化劑的類型要保持足夠的開放交通的時間。乳化瀝青既要有足夠的拌和時間，攤鋪又要快速破乳提升強度，對施工要求極高，受天氣、溫度影響，施工質量的穩定性較差，不適應施工和養護時間短的橋面鋪裝整治工程。

（4）對于橋梁來說，幾厘米的薄層加鋪層的厚度太大了，一方面增加了橋梁的永久性荷載，影響橋梁結構的安全，另一方面在橋梁伸縮縫位置需要斜坡過渡，路面整體起伏較多，影響行車舒適性，因此，大于1cm的薄層加鋪不適合城市橋梁橋面瀝青鋪裝整治工程。

（5）就地熱再生可處治大部分的路面病害，包括車轍、波浪擁包、松散、泛油、表面抗滑性能不足、輕微溫度裂縫及輕微疲勞裂縫等，但是路面結構性必須完好。

（6）現場熱再生實施現場存在較多煙塵、噪音污染，不適合中心城區高架。同時現場熱再生機械設備數量、人工數量多，不適用小面積及短里程路段。

（7）銑刨加罩能徹底改善路面性能，特別是對于高架道路整治效果優良、使用壽命最長，有效減少養護頻率，對于鋪裝病害嚴重的工程性價比高，社會影響好[2]。

5橋面鋪裝整治方案的綜合比選

城市橋梁橋面鋪裝整治方案種類繁多，應根據路面狀況、實際車輛運營情況、老橋鋪裝厚度及施工期間對交通的影響等因素，通過科學、規范的流程和方法進行綜合比選。具體步驟如下：

5.1 初步比選

根據道路的主導病害類新及嚴重程度、道路等級和交通量，結合本文4.2節內容對各類整治方案的工程適應性分析，初步選出技術上滿足要求的所有技術方案。

5.2 費用效益分析

考慮各整治方案的使用壽命和單位費用等經濟因素，采用等效年度費用（EAC）方法對所有適用的整治方案分別進行費用效益比較，進一步篩選出費用效益良好的整治方案。EAC的計算公式如式（1）所示。

EAC= C/ N ? ? ? ? ?（1）

式中：N：預防性養護措施的使用壽命;

C：預防性養護措施的單位費用。

對初選的整治方案進行費用效益分析，EAC越低預防性養護措施費用效益越好，因此，應優先選擇EAC較小的整治方案。但并不是具有最小的EAC措施就是最合適的整治方案，還有其他一些因素影響，因此在費用效益分析的基礎上，選擇EAC較小的幾種措施，進行綜合評判。

5.3 綜合評判

針對費用效益良好的整治方案，綜合考慮交通影響、可獲得的材料、施工質量、氣候、耐久性、行駛舒適性、抗滑性、環保和美觀等9項施工、用戶和環境因素，采用項目級綜合評判法分別對各整治方案進行分析，最終選擇綜合評判系數k值最大的措施作為最佳整治方案。綜合評判系數k的計算公式如式（2）所示。

（2）

式中：k——綜合評判系數;

Cij——第i 種待選整治方案第j 種影響因素的特征屬性值;

Wij——第i 種待選整治方案第j 種影響因素的權重系數;

n——影響因素的數目，本文推薦值為9。

結合對以往橋面鋪裝改建工程的調研，各影響因素的推薦權重系數Wj 見表1，可根據具體工程的情況適當調整。

各項待選方案的特征屬性值Cij以5 分制來進行評定， 5分代表最好，1 分代表最差。通過對個備選方案特點進行調查分析（或專家打分法），確定每種備選整治方案合適的特征屬性值。

最后計算出綜合評判系數k值，最終確定綜合最優的整治方案。

6結束語

我國城市橋梁橋面鋪裝整治工程方興未艾，整治方案的選擇對保證工程質量穩定可靠，提高施工安全性和施工效率，減少施工期間對交通的影響都有重要影響，直接關系到工程成敗，選擇合適的整治方案的能夠創造良好的社會和經濟效益。

參考文獻

[1] 城市橋梁養護技術標準：CJJ 99-2017[S].北京：中國建筑工業出版社，2017.

[2] 瀝青路面預養性養護護技術規程：DG/TJ 08-2176-2015[S].上海：同濟大學出版社，2015.

作者簡介

陳磊（1974-），男;職稱：高級工程師，現就職單位：上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，研究方向：道路交通工程的設計、咨詢。