时 婷

（中铁十五局集团济阳迎宾黄河大桥有限公司，山东 济南 251400）

济阳黄河公路大桥是我国首座四塔单索斜拉桥，路线起自济阳县城西南侧，距离济阳县城约8km，路线全长4.98km，其中黄河大桥长1.16556km，连接线公路等级为一级公路，双向四车道，部分路段六车道。济阳黄河公路大桥收费站属中铁十五局BOT项目，于2008年11月通车。在此过程中，中铁十五局集团济阳迎宾黄河大桥有限公司管养此路桥。此桥原设计路面为钢筋混凝土路面，通车后发现平整度较差，行车不舒适，且混凝土路面有开裂、渗水现象，为改善交通状况，避免对桥梁造成破坏，2009年根据设计，采用了薄层结构处理，路面结构如表1所示。随着济南北跨的快速发展，交通量的增长，重载车较多，经过10年的维修养护，不同程度的病害逐渐增多，2018年对桥面进行了铣刨重铺（与原标高相同）。采用这种薄层铺装方式，要想保证桥体质量务必要及时组织周期养护。下面对桥面铺装病害进行分析与总结，加强大桥稳定性。

表1 薄层沥青结构层

1 病害种类与病害原因

1.1 病害种类

（1）沥青裂缝。桥面铺装导致的沥青开裂问题，分为横向、纵向开裂这两种，具体在施工过程中需要按照所处位置采用对应的解决方案。

（2）沥青推移。桥面铺装的诸多病害中沥青推移是其中最为严重的问题之一，有可能导致混凝土大面积裸露与开裂。

（3）沥青面层网裂。面层网面属于局部病害，若形成网裂会快速增大病害范围。尤其是高温多雨季节，面层网裂很容易向坑槽的方向发展。

1.2 病害原因

（1）材料因素。桥梁养护过程中，桥面铺装材料主要使用沥青，所以铺装性质与沥青材料质量有直接关系，务必要选择符合铺装质量需要的沥青。桥面铺装的地点在室外，空气、阳光等环境因素会直接对其造成影响，沥青材料本身的高温稳定性与低温抗裂性不佳，在铺装作业中无法满足实际需求。同时，沥青混合料运输期间有可能会导致离析，从而导致配合比误差，这也是出现病害原因之一。

（2）设计因素。目前组织桥面铺装工作，更多是将其当作桥梁的一个附属结构进行设计。所以，桥面铺装受力分析、计算环节便面临一些问题。一方面桥面铺装需要承受车轮荷载施加的压力，另一方面则全部体现在主梁变形当中，承重结构、桥面铺装也会对应力的分布情况带来影响，容易导致防水黏结体系破坏，进而引发整个桥面体系失稳，从而出现铺装病害。

（3）施工因素。施工是导致铺装病害的关键环节，主要表现在以下几个方面：①铺装层的厚度不统一。施工人员在实施桥面铺装时，并没有立足于铺装整体考虑铺装层厚度，导致厚度不均匀，降低铺装层抗冲击力。同时，受到诸多车辆荷载作用，出现了桥面裂缝。主梁混凝土施工期间，混凝土厚度出现严重的误差，在控制桥面铺装层时局部厚度小于3cm，与设计厚度不符。②施工人员在清理现场废料时存在不到位的现象，水泥混凝土、沥青混合料黏结方面，有时也会出现结力不足的问题，增加病害概率。

（4）环境因素。桥梁工程中的桥面铺装主要发挥保护的作用，因为其长期暴露于空气中，温湿度、雨水等环境因素是桥面铺装病害的根本原因。尤其是夏季多雨季节，有时会面临水破坏的问题，桥面积水较多。这时需要及时做好积水的疏通与排污工作，否则将会降低沥青、矿料的黏结力，引发桥面铺装病害。由于车辆行驶期间会对桥面形成较大的冲击力，在其作用下可能会导致矿料脱落，桥面铺装便会形成坑槽。另外，如果沥青混合料孔隙率超过规定要求，雨水便会顺着孔隙进入到沥青混合料内部，加上车辆荷载的冲击力形成动水压力，降低桥面铺装的稳定性。

2 养护期间的启示

2.1 桥面裂缝养护

如果出现桥面裂缝问题，需要做好桥面铺装层修补，建议施工人员选择沥青材料，或者进口灌缝密封胶，针对桥面裂缝实施灌缝处理作业。完成灌缝施工之后，可以避免雨水、雪水等渗入桥体内部，降低桥面铺装水破坏的发生概率。

2.2 桥面质量养护

质量方面包括翻浆、松散、坑槽这三点，具体分析如下：（1）桥面养护期间，务必要考虑到时效性与强制性。技术人员及时做好检查工作，发现质量问题需要立刻进行翻浆处理，避免事态严重影响到桥面质量。（2）桥面养护病害处理过程中，养护人员需要将桥面开挖成长方形的坑槽，确保坑槽的一边和路面中心位置平行。随后清理处于松散状态的沥青混合料、水泥混凝土，坑底位置则要涂抹乳化沥青，将沥青混合料填入其中，通过压实成型的方式解决该问题。

2.3 桥面拥包与车辙养护

针对桥面铺装导致的车辙、拥包等病害，工作人员在处理过程中，一般是先清除破损位置的沥青铺装层，再洒布黏层沥青，将沥青铺筑层重新铺筑在上方。

3 预估15年内济阳黄河公路大桥桥面养护重难点

3.1 设计环节要提升强度与刚度

2018年对桥面进行了大修，在未来15年的收费期间，桥面混凝土铺装及沥青层均在重点养护范围内，对于桥面混凝土必须保证足够的强度、刚度，在交通量较大且车速快时满足承载需求。对于开裂的混凝土层，从设计方面要调整桥面混凝土的强度、刚度及钢筋网密度，使钢筋直径能够切实满足要求。在设计过程中使用钢纤维混凝土。如果桥面积水会导致病害，所以在积水疏导方面，需要在施工期间将泄水孔收水口底部标高进行优化，始终低于混凝土桥面顶位置1cm，收水口附近最好设计成收坡。另外桥面铺装层的结构设计工作也非常关键，在桥面设计环节采用薄层沥青混凝土面层，期间需要应用SMA沥青混合料，配合比设计技术指标如表2所示，以此提升桥面平整度，延长桥面结构使用寿命。

表2 SMA沥青混合料配合比设计技术指标

3.2 维修施工环节要提高规范性

针对薄层桥面铺装维修施工，对于病害钢筋混凝土层施工环节，根据病害面积进行切割，要明确钢筋网固定的位置，使钢筋网的上下混凝土厚度都能够符合规定。混凝土施工环节的施工质量非常重要，务必严格检查原材料质量及施工过程中检查混凝土厚度等参数，做好混凝土振捣工作，提高与周围混凝土连接的密实度。在沥青铺装层施工环节，桥面铺装层厚度与原桥面设计相符，混凝土养护好后，表面如果有杂物要及时清理，尤其是表面的浮浆，只有保证混凝土整洁度才能够使混凝土层、铺装层紧密结合，以免发生桥面铺装层渗水的现象。另外，技术人员要评定桥梁技术状况，按照式（1）进行计算，并根据最终计算结果了解桥面瞬时损坏程度及耐久性，估算桥梁极限承载力，保证桥梁处于安全运营状态下。

如果公式中的x=1，Ui=DPi1；如果（其中j=x）；如果DPij=100，这时PMCIl（BMCIl或DMCIl）=0。

式中：PMCIl为上部结构第i类部件l构件的得分；BMCIl为下部结构第i类部件l构件的得分；DMCIl为桥面系i类部件l的构件得分，以上得分值域均为0～100：K为第i类部件l构件出现扣分指标的种类数；U、x、y均为引入变量；i为部件种类；j为i类部件l构件的第j类检测指标；DPij为i类部件l构件的第j类检测指标扣分值。

3.3 加强预防性养护

在建管养一体化的模式下，使养护工作更细致、更清晰。在对桥面10年的养护期间，总结了病害及原因。随着时间的推移，在未来15年的养护阶段，应增加对桥梁的检查频率，做好对桥梁的定期检查及评定，加强对桥面铺装的重视，所有养护工作都要严格做好病害记录，及时找维修队伍进行修补，以免病害范围扩大影响桥梁其他结构质量。桥面泄水孔也是检查的要点，重点预防泄水孔堵塞问题，使积水能够顺利排出。如果桥面已经出现裂缝，必须马上维修。总之，及时发现病害，及时进行预防性养护，做到早发现、早治疗，这样可以保证桥梁的使用寿命，使大桥处于健康良性运营状态，否则裂缝范围扩大会导致更为严重的经济损失。

4 结束语

综上所述，济阳黄河公路大桥桥面薄层铺装养护期间发生病害，要根据具体的病害种类与根本原因，结合以上论述，制定针对性的病害解决方案，并做好养护工作，避免今后类似病害再次发生，同时也有利于提高桥梁稳定性与耐久性，保证行车安全。