摘 要 城市桥梁常常具有道路等级高、交通流量大、设计车速高等特点，对行车安全和桥面行驶的舒适度要求高，桥面铺装的厚度会受到严格限制，许多城市桥梁作为繁忙的交通干线，不能中段交通施工，给桥面铺装整治方案的选择带来一定难度。该文对城市桥梁桥面铺装整治工程的特点和各种整治方案的适应性进行分析，给出整治方案选择的综合评价方法，可供类似工程的设计和方案决策提供参考。

关键词 城市桥梁;桥面铺装;整治;综合评判法

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

隨着我国城市建设40多年的快速发展，城市的交通环境得到了极大地改善。一批早期建成的城市桥梁已经运营多年，城市桥梁设计年限长，在主体结构设计使用年限内，一些附属设施已达到或接近使用年限，需要整治或重建，桥面铺装是其中一项重要内容。城市桥梁常常具有道路等级高、交通流量大、设计车速高等特点，对行车安全和桥面行驶的舒适度要求高，桥面铺装的厚度会受到严格限制，许多城市桥梁作为繁忙的交通干线，不能中段交通施工，给桥面铺装整治方案的选择和施工带来一定难度。另一方面，近年来路面技术日益进步，一些路面的新技术、新材料也层出不穷，各种技术的适用性和效果如何，设计者对如何进行选择最优的改造方案是值得深入研究的课题。

本文介绍了城市桥梁桥面沥青铺装的主要病害种类，对城市桥梁桥面沥青铺装（不含大跨径钢桥面铺装）整治工程的特点和各种改建方案的适应性进行分析，给出整治方案选择的综合评价方法，供类似工程的设计和方案决策提供参考。

2桥面沥青铺装的主要病害和原因分析

桥面铺装的沥青面层铺筑在刚性桥面板或混凝土调平层上，无路面基层和土路基，桥面铺装的损坏与普通道路存在不同的特征。通过对上海市东海大桥、南北高架路、延安路高架等多个桥面铺装的检测报告分析：经过多年运营后，桥面铺装一般总体状况尚可，包括运营10年重载交通的东海大桥、运营超过16年的大流量小汽车交通的南北高架桥面铺装表面平整度均良好，也没有出现大规模的铺装结构破坏;主要病害有：沥青老化、沥青膜损失、麻面现象;石料磨光、抗滑能力下降;部分区域出现剥落、松散开裂、线缝和车辙、养护工作量加大;修补痕迹较多，油污，路面外观不佳;大纵坡、防撞墙附近存在较普遍的铺装推移等。

桥面铺装病害的主要原因是多年运营后，受车辆荷载和自然环境等因素的影响，路面材料和结构性能衰减，带来沥青老化、石料风化磨光、路面性能下降以及路面开裂后的水损坏等一系列病害。

3城市桥梁桥面铺装整治工程的特点

（1）城市桥梁一般具有道路等级高、交通流量大，设计车速高等特点，对行车安全和桥面行驶的舒适度要求高。

（2）许多城市桥梁作为繁忙的交通干线，常常不能中段交通施工，一些高架道路路面养护维修夜间封闭施工 4～5h，第二天正常开放交通，施工时间短，给桥面铺装整治方案的选择和施工质量保证带来一定难度。采取的整治方案及工艺必须满足快速施工的要求，降低路面整治施工对交通的影响。

（3）因现状桥梁的结构安全因素，桥面铺装的厚度会受到严格限制，不得随意增加面层厚度，严禁用面层覆盖伸缩装置。

（4）高架道路交通繁忙，线长面广点多的日常养护将给交通带来极大的负面影响，频繁的养护维修导致社会影响较差，养护技维修要求有一定的耐久性，养护设计使用年限应2～3年以上，大修工程应不小于8～10年。

（5）一些高架、桥梁处于城市核心城区，对环保和美观的要求高，优先考虑环保、降噪和景观效果好的改造方案[1]。

4桥面沥青铺装整治方案适应性分析

4.1 桥面沥青铺装整治方案概述

常规桥面沥青铺装整治方案可分为预防性养护、铣刨加罩和现场热再生三大类。

（1）预防性养护

预防性养护是在路面结构强度足够、路面状况尚好时就对路面有计划地采取养护措施，以达到保持或提高路面使用性能、延长路面使用寿命和减少路面周期养护费用的目的。预防性养护能解决细微病害，延缓铺装表面发展成大面积松散开裂、坑洞。最佳预防性养护时间一般为从路面新建到大（中）修或者两次大（中）修之间。

预防性养护技术种类较多，常用措施有灌封、雾封层、含砂雾封层、碎石封层、稀浆封层、微表处、沥青还原处治、薄层加罩等。

（2）铣刨加罩

铣刨加罩是指桥面沥铺装老化、结构损坏或出现病害后，铣刨掉一定厚度的面层，加罩新的沥青面层。罩面实施的材料通常可有沥青混凝土AC、SMA、OGFC等类型。铣刨加罩厚度可以仅铣刨上面层，也可以把铺装层全部铣刨加罩。

（3）就地热再生

就地热再生也可称为现场热再生，主要用于矫正或处理路表病害而不移除原路面材料。可以实现原有材料的再利用，符合节约的理念。到目前为止，国内外应用较普遍的就地热再生有三类，即热翻松、重铺处理和重拌和处理。

4.2 各类整治方案的工程适应性分析

各类方案在城市桥梁桥面沥青铺装整治工程中的适应性分析如下：

（1）灌缝只能处理细微的裂缝，适用于用于小修、小补，不适合系统性的路面整治。

（2）雾封层主要用来密封面层，防止或减少水分渗入，阻止路况继续恶化，改善老化的沥青性能。但是由于雾封层使用的乳化沥青中的乳化剂类型为慢凝型乳化剂，养护时间较长，并且雾封层会降低路面的抗滑性能，影響行车安全性，不适用高等级道路桥面铺装整治工程。

（3）稀浆封层和微表处，根据乳化剂的类型要保持足够的开放交通的时间。乳化沥青既要有足够的拌和时间，摊铺又要快速破乳提升强度，对施工要求极高，受天气、温度影响，施工质量的稳定性较差，不适应施工和养护时间短的桥面铺装整治工程。

（4）对于桥梁来说，几厘米的薄层加铺层的厚度太大了，一方面增加了桥梁的永久性荷载，影响桥梁结构的安全，另一方面在桥梁伸缩缝位置需要斜坡过渡，路面整体起伏较多，影响行车舒适性，因此，大于1cm的薄层加铺不适合城市桥梁桥面沥青铺装整治工程。

（5）就地热再生可处治大部分的路面病害，包括车辙、波浪拥包、松散、泛油、表面抗滑性能不足、轻微温度裂缝及轻微疲劳裂缝等，但是路面结构性必须完好。

（6）现场热再生实施现场存在较多烟尘、噪音污染，不适合中心城区高架。同时现场热再生机械设备数量、人工数量多，不适用小面积及短里程路段。

（7）铣刨加罩能彻底改善路面性能，特别是对于高架道路整治效果优良、使用寿命最长，有效减少养护频率，对于铺装病害严重的工程性价比高，社会影响好[2]。

5桥面铺装整治方案的综合比选

城市桥梁桥面铺装整治方案种类繁多，应根据路面状况、实际车辆运营情况、老桥铺装厚度及施工期间对交通的影响等因素，通过科学、规范的流程和方法进行综合比选。具体步骤如下：

5.1 初步比选

根据道路的主导病害类新及严重程度、道路等级和交通量，结合本文4.2节内容对各类整治方案的工程适应性分析，初步选出技术上满足要求的所有技术方案。

5.2 费用效益分析

考虑各整治方案的使用寿命和单位费用等经济因素，采用等效年度费用（EAC）方法对所有适用的整治方案分别进行费用效益比较，进一步筛选出费用效益良好的整治方案。EAC的计算公式如式（1）所示。

EAC= C/ N          （1）

式中：N：预防性养护措施的使用寿命;

C：预防性养护措施的单位费用。

对初选的整治方案进行费用效益分析，EAC越低预防性养护措施费用效益越好，因此，应优先选择EAC较小的整治方案。但并不是具有最小的EAC措施就是最合适的整治方案，还有其他一些因素影响，因此在费用效益分析的基础上，选择EAC较小的几种措施，进行综合评判。

5.3 综合评判

针对费用效益良好的整治方案，综合考虑交通影响、可获得的材料、施工质量、气候、耐久性、行驶舒适性、抗滑性、环保和美观等9项施工、用户和环境因素，采用项目级综合评判法分别对各整治方案进行分析，最终选择综合评判系数k值最大的措施作为最佳整治方案。综合评判系数k的计算公式如式（2）所示。

（2）

式中：k——综合评判系数;

Cij——第i 种待选整治方案第j 种影响因素的特征属性值;

Wij——第i 种待选整治方案第j 种影响因素的权重系数;

n——影响因素的数目，本文推荐值为9。

结合对以往桥面铺装改建工程的调研，各影响因素的推荐权重系数Wj 见表1，可根据具体工程的情况适当调整。

各项待选方案的特征属性值Cij以5 分制来进行评定， 5分代表最好，1 分代表最差。通过对个备选方案特点进行调查分析（或专家打分法），确定每种备选整治方案合适的特征属性值。

最后计算出综合评判系数k值，最终确定综合最优的整治方案。

6结束语

我国城市桥梁桥面铺装整治工程方兴未艾，整治方案的选择对保证工程质量稳定可靠，提高施工安全性和施工效率，减少施工期间对交通的影响都有重要影响，直接关系到工程成败，选择合适的整治方案的能够创造良好的社会和经济效益。

参考文献

[1] 城市桥梁养护技术标准：CJJ 99-2017[S].北京：中国建筑工业出版社，2017.

[2] 沥青路面预养性养护护技术规程：DG/TJ 08-2176-2015[S].上海：同济大学出版社，2015.

作者简介

陈磊（1974-），男;职称：高级工程师，现就职单位：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，研究方向：道路交通工程的设计、咨询。