公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術研究

李建武

（福州市福清公路事業發展中心，福建福州 350300）

0 引言

在交通經濟快速發展的背景下，我國的鐵路橋梁工程越來越多，建設的區域也越來越復雜[1]。橋面鋪裝是公路跨越鐵路橋梁工程的重要組成部分，直接影響最終的施工結果。鋪裝的橋面直接與行車接觸，易受荷載、環境、應力等因素影響出現嚴重的裂痕，甚至造成橋面變形，不利于橋梁工程的穩定性和可靠性[2]。常見的橋面鋪裝損壞類型包括三大類：

一是變形類，主要包括車轍病害、高交通量導致的道路渠化、薄層面剪切滑移等。

二是裂縫類，主要包括橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫。

三是松散類，主要是在孔隙水等環境作用下出現的坑洞、剝落等[3]。

本文針對公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術的研究，對于提高橋梁工程施工質量具有較大的現實意義。

1 公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝損壞原因

不同損壞類型產生的原因不同，公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝損壞原因主要分為以下三點。

第一，橋面鋪裝結構設計理論原因。公路跨越鐵路橋梁工程對橋面鋪裝的結構設計有特殊要求，由于鐵路橋梁需要承受列車的振動和動荷載，橋面鋪裝的結構應具有足夠的剛度和抗震能力，以確保鋪裝層的穩定性和耐久性。分析國內外橋面鋪裝設計可知，我國的橋面鋪裝結構設計經驗不足，尚未設置較明確的計算方法，也未根據橋面的實際施工環境進行深入研究。除此之外，在施工前，大多數工程主要使用建模法完成受力分析，難以評估周期作用力對橋面造成的損壞，因此設計的結構往往難以抵抗外界荷載。橋面鋪裝材料不同，力學性能自然存在一定差異，如果在不同鋪裝環境下，對橋面剪應力一概而論，則很容易造成橋面鋪裝剪切損壞[4]。

第二，橋面鋪裝層材料選擇原因。橋面鋪裝層直接與外界環境接觸，會隨著自然環境變化發生改變。因此，橋面鋪裝層必須選擇高性能材料，但受施工成本等因素的限制，大部分橋面鋪裝層的材料較差，難以抵抗溫濕度荷載，級配比也不夠合理，對最終的橋面鋪裝施工質量造成較大影響。在公路跨越鐵路橋梁工程中，橋面鋪裝材料需要具備較高的強度、耐磨性和抗沖擊性。常用的材料包括瀝青混凝土、水泥混凝土、聚合物修補材料等，這些材料能夠適應鐵路橋梁的特殊工作環境和交通荷載要求。

第三，橋面鋪裝施工控制原因。公路跨越鐵路橋梁工程需要嚴格控制施工的時間和方法，確保橋面鋪裝層的質量和平整度。橋面鋪裝施工控制原因主要包括四個方面：

其一，橋面鋪裝層厚度不均勻。跨度較大的橋梁往往設置了預應力鋼筋，以增加橋面鋪裝的反拱力，使得橋面出現坡度，鋪裝后部分橋面的厚度過高、部分橋面的厚度過低，整個橋面鋪裝層受力復雜，極容易出現形變。

其二，橋面鑿毛不徹底。在橋面鋪裝前，若未進行完整的鑿毛處理將導致橋面鋪裝層與底層的黏結強度降低，從而出現水平位移等橋面損壞現象。

其三，特殊位置處理不當。橋面鋪裝存在較多施工縫，若施工縫碾壓不均勻，容易造成路面開裂，出現橋面坑槽等危害。

其四，交通荷載。若橋面交通荷載過大，容易導致鋪裝層內力過高，造成橋面變形。

2 公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術

2.1 施工工藝流程

本文設計的橋面鋪裝施工技術主要針對現有橋面鋪裝碎裂嚴重的現象加以處置，并從材料性能上考慮，選取“剛柔并濟”的材料進行薄層鋪裝，同時也優化了鋪裝施工技術流程，即在對原混凝土路面進行清掃的基礎之上，實施面層精銑刨來處理病害，進而完成路面加鋪，主要施工工藝流程如下。

第一，面層銑刨。標記需要面層銑刨的開始和結束位置，按照預設的銑刨厚度進行銑刨作業。將施工段封閉，使用預設的銑刨機處理路面坑洼現象，徹底清除路面殘渣。需要注意的是，在銑刨過程中，禁止破壞橋面結構，由銑刨機形成的斜面需要進行人工修正，再由空壓機清除廢渣。精銑刨處理完成后，對橋面進行深度沖洗。測量橋面平整度，平整度偏差過高的區域需要重新使用拋丸機處理。若橋面存在松散、剝落問題，可以將該部分去除，使用噴砂法進行加固處理，有效填充橋面凹陷。此外，還需要使用打磨機打磨處理橋面凸起部位，保證橋面平整度滿足實際施工要求。

第二，橋面病害處理。對橋面相對較大的坑洼、破損需要進行切縫處理，鑿除邊緣及松散混凝土，將尖銳處磨平，使用強吹風機將細小顆粒物及灰塵清理干凈，確保修復處清潔、無雜物，然后采用改性環氧混凝土修補平整。

第三，防水層噴涂。對橋面底層進行病害處治并將橋面清掃干凈后，噴涂二階反應型水性環氧瀝青防水黏結料（SWEA）防水層。二階反應型水性環氧瀝青防水黏結料采用水泥混凝土路面黏結料（SWEA-C型）。水泥混凝土路面黏結料適用于水泥混凝土路面、橋梁、隧道等。

第四，瀝青面層施工。鋪裝厚度為3cm 的SMA-10C 高黏高彈改性瀝青瑪蹄脂，按照施工規范調整瀝青結合料溫度（使用金屬溫度計測量），滿足溫度需求即可開始鋪設瀝青面層。瀝青混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓等施工作業應按相關技術標準規范實施，階梯形接縫的臺階需經銑刨而成，并撒布黏層瀝青，搭接長度不宜小于3m。在施工過程中需要注意混合料的拌和，適時向拌和料中投入纖維穩定劑，持續控制鋪裝料的加熱溫度，保證加熱過程穩定。拌和瀝青質量（m）的計算方法如式（1）所示。

式（1）中：M表示總質量；S表示骨料孔隙率；A表示瀝青孔隙率。根據式（1）可以對鋪裝料的配合比進行控制，避免鋪裝硬化速度過快導致的橋面裂縫。在瀝青鋪裝階段需要使用雙向攤鋪法進行施工，有效調整攤鋪機的平整度，完成多向充分碾壓，并注意合理選擇壓路機噸位，保證鋪裝施工的穩定性。具體的鋪裝施工主要包括初壓、復壓、終壓三個步驟，壓實次數分別為1～2 次、3～4 次、1～2 次。

2.2 施工質量控制技術

因為公路跨越鐵路橋梁工程的橋面鋪裝結構需要具有足夠的剛度和抗震能力，所以在進行結構層（或功能層）施工之前，應按照國家有關規范規定對已施工完成的結構層（或功能層）進行質量檢查，驗收合格后方可進行下一結構層（或功能層）的施工。瀝青路面施工完畢后，需要使用隨機抽樣法取樣檢測，對不符合要求的部分進行重新處理。除此之外，加鋪路面的施工質量控制應按規范的流程進行。

第一，護欄施工質量控制。該項目現狀護欄防撞等級為SS 級，此次設計一是在橋面左右側檢修道增設HB 級三波形防護欄進行二道防護，二是對破損混凝土防護欄進行修復，三是按照《公路鐵路交叉路段技術要求》（JT/T 1311—2020）加長現狀長度不足的SS 級混凝土護欄，設置的護欄如圖1 所示。

圖1 施工護欄示意圖

由圖1 可知，此次設計波形護欄采用化學螺栓基礎固定在檢修道上，使用螺栓進行拼接，在安裝過程中，需要及時進行長孔調整，保證加設護欄位置滿足橋面鋪裝要求。

第二，伸縮縫施工質量控制。因公路跨越鐵路橋梁工程的橋面鋪裝需要考慮列車的運行條件，所以需要合理設計橋面坡度、曲線半徑等參數，以確保列車在橋梁上平穩行駛，并減少其對橋面鋪裝的沖擊和損壞。主要包括如下要點：

一是切割縫區、破除并清理錨固區混凝土。

二是拆除原型鋼、清理區域廢棄物。

三是修正、植補預埋鋼筋。

四是伸縮裝置安裝、調整、固定。

五是焊接高程分布筋。

六是安裝止水帶。

七是澆筑鋼纖維混凝土。

八是混凝土養護。

第三，標線施工質量控制。按照國家標準的要求選取標線材料，突起路標的逆反射特性及材料檢驗應符合《突起路標》（GB/T 24725—2009）要求。

3 實例分析

3.1 工程概況

根據橋梁工程橋面鋪裝施工技術分析要求，本文選取福清G324 線工程進行實例分析。福清G324 線牛尾山橋安全提升工程的舊路為二級公路，雙向四車道，路基寬度為27m，現狀路面結構形式為水泥混凝土路面。牛尾山橋中心樁號為G324 線K56+700，上跨杭深線K938+401。該路段為連續長下坡路段，因G324 線車流量大、重載車輛多、長期運營造成現有橋面鋪裝病害較多。雨季期間，過往車輛容易打滑，安全隱患較大。牛尾山橋橋面病害如圖2 所示。

圖2 福清G324 線牛尾山橋橋面病害實拍圖

根據《關于“11.15”杭深線K938+401 公跨鐵防拋網被撞的情況匯報》（福州工務段，2022 年11 月15 日）可知，2022 年11 月15 日6 時37 分，杭深線漁溪至涵江K938+401（牛尾山公跨鐵）橋尾被空油罐車撞擊，造成5 片防拋網受損，撞擊位置位于線路柵欄外側15m 處。

該區段發生交通事故后，福州工務段協調福清市應急管理局牽頭召集福清市公安局交通警察大隊、福清市公路事業發展中心、福清市道路交通安全綜合整治辦公室相關負責人，現場踏勘福清市境內G324 線牛尾山橋（上跨杭深線K938+390）并制訂整治措施。

3.2 實例分析結果

此次整治使用本文設計的公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術進行施工，即采用高黏高彈瀝青材料配合二階反應型水性環氧瀝青防水黏結料對橋面進行修復。待施工完畢后，評測各個橋面網裂部分的修復狀態，實例分析結果如表1 所示。

表1 實例分析結果

由表1 可知，采用本文設計的公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術進行施工后，各個橋面網裂部分修復狀態良好，高黏高彈瀝青材料配合二階反應型水性環氧瀝青防水黏結料具有較好的黏結性和抗風化性，使修復后的橋面更加平整，且具有良好的防水功能，能夠減少水汽積聚，降低路面濕滑度，提高行車的舒適性和安全性。

4 結語

綜上所述，公路跨越鐵路橋梁的交通運輸安全性尤為重要。在物流運輸快速發展的背景下，我國貨運總量日漸增加，部分橋梁路面承載超額，嚴重影響交通運輸效率。橋面鋪裝是關乎交通運輸舒適度的重要施工步驟，受橋面材質、外界環境、車輛荷載等作用影響，極易導致橋面裂縫、變形等病害，甚至可能引發嚴重的交通安全事故，也給高鐵線路運營帶來極大的安全隱患。為了解決上述問題，本文設計了一種有效的公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術并進行實例分析，結果表明，該施工技術的施工效果好、施工周期短，能及時高效地完成路面鋪裝修復，具有一定的推廣應用價值。