灌注式半柔性橋面鋪裝的應用

付顥，劉曉晨，張振華

（1.北京海融達投資建設有限公司，北京 100068；2.北京特希達交通勘察設計院有限公司，北京 100068；3.北京市城市道路養(yǎng)護管理中心，北京 100067）

1 引言

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代城市發(fā)展也隨之加速，國家對于基礎設施建設的投入力度越來越大，對城市市政設施的質(zhì)量要求也越來越高。但隨著公共交通和社會機動車輛的快速增加，城市道路的車流量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，很多城市道路加速了道路劣化，較早出現(xiàn)了病害現(xiàn)象，尤其是在公交港灣和交通路口，出現(xiàn)了渠化交通和重載交通造成的車轍和擁包現(xiàn)象[1]。

經(jīng)過對病害原因分析和多種養(yǎng)護材料與工藝的比較，如改性瀝青混凝土加抗車轍劑，混凝土基層加鋪面層瀝青混凝土的復合型路面，石材鋪裝和水泥混凝土路面等，可以發(fā)現(xiàn)灌注式半柔性橋面綜合性能較為突出，其具有瀝青路面一樣的平順性，并且噪聲低，施工快捷，易于維修，更具有較高的抑制車轍和防擁包、抗坑槽、抗融雪劑腐蝕的作用，已成為市政道路工程車轍病害治理工藝中的一個重要部分[2]。

以北京市劉家窯橋工程為例，通過對工藝的實施和檢驗，驗證了灌注式半柔性橋面具有優(yōu)異的抑制車轍和擁包、 抗坑槽防病害的效果。

2 工程概況

劉家窯橋港灣位于南三環(huán)路劉家窯兩側(cè)，建成于2011年。上部結構為：變截面工字形截面鋼-混凝土組合梁，跨徑組合為：20.96+4×35.3+27.12=189.28 m，兩側(cè)引橋為現(xiàn)澆簡支板，其跨徑組合均為：4×15.04 m。下部結構為柱式墩和樁基礎。橋臺為重力式橋臺?？⒐D橋面鋪裝為：7 cm 混凝土+ 防水層+6 cm 中粒式瀝青混凝土AC-20+4 cm SMA-13，養(yǎng)護資料橋面鋪裝為：7 cm 混凝土+0.45 cm 橡膠瀝青防水層+6 cm KAC-16+0.5 L/m2SBS 乳化瀝青+4 cm SMA-13。

3 主要病害及維修加固措施

3.1 幾次維修的材料和結構

2014 年，劉家窯橋港灣橋面鋪裝和防水層拆除重做，其橋面結構為：SBS 卷材+6 cm KAC-16+0.5 L/m2SBS 乳化瀝青+4 cm SMA-13。

2015 年，劉家窯橋港灣內(nèi)環(huán)西北梯道附近發(fā)現(xiàn)車轍后，將此處橋面鋪裝和防水層拆除重做，其橋面結構為：SBS 卷材+6 cm KAC-16+0.5 L/m2SBS 乳化瀝青+4 cm SMA-13。

2016 年，劉家窯橋港灣內(nèi)環(huán)西北梯道附近（與2015 年相同位置） 再次發(fā)現(xiàn)車轍后，橋面鋪裝和防水層拆除重做，其橋面結構為：0.45 cm 橡膠瀝青防水層+6 cm KAC-16+0.5 L/m2SBS 乳化瀝青+4 cm SMA-13。

2017 年，劉家窯橋港灣內(nèi)環(huán)西北梯道和外環(huán)東南梯道附近均出現(xiàn)車轍、掉粒、水損坑槽。當時的車轍情況如圖1 所示。

圖1 2017 年維修后車轍現(xiàn)象嚴重

2018 年，劉家窯橋港灣內(nèi)環(huán)維修方案如圖2 所示。

圖2 2018 年半柔性橋面維修方案

2019 年，維修1 年后，至今未再次出現(xiàn)車轍（見圖3）。

圖3 維修1 年后里面現(xiàn)狀

3.2 灌注式半柔性橋面鋪裝的介紹

3.2.1 概念

橋面鋪裝，是指將添加了特種添加劑的水泥基（干粉）灌漿料加水拌和后，灌注到高孔隙率的基體（母體）瀝青混合料中的灌注式半柔性路面鋪裝工藝[3]。半柔性路面結構簡圖如圖4 所示。

圖4 半柔性路面結構簡圖

3.2.2 灌注式半柔性橋面鋪裝的技術數(shù)據(jù)

灌注式半柔性橋面鋪裝在惡劣試驗條件下的車轍試驗結果見表1。

表1 灌注式半柔性路面鋪裝的技術數(shù)據(jù)

3.2.3 灌注式半柔性橋面鋪裝的施工工藝

施工工藝順序如圖5 所示。

圖5 施工工序流程圖

由于北京市區(qū)交通管限時間只能在凌晨0:00～5:30，時間非常緊張。在銑刨和基體瀝青混合料鋪裝工序則安排第一天凌晨完成；在灌注水泥漿工序則安排第二天凌晨完成。

4 灌注式半柔性橋面鋪裝的總體特性

灌注式半柔性路面橋面鋪裝是一種兼具瀝青路面的柔性和混凝土路面的剛性的復合型鋪裝路面，具備很多優(yōu)點：抗車轍力強；靜載荷引起的變形比較??；耐磨耗性能好；具有彩色效果；具有耐油性及抗燃性、抗爆性；易于施工，養(yǎng)護時間短，能很快通車；對于不同沉降的路基的追隨性能良好[4]。不同材料接縫處，車輛行駛平順不跳動；具有很好的抗凍融、耐融雪劑腐蝕性。

5 灌注式半柔性橋面鋪裝的質(zhì)量控制

基體(母體)瀝青混合料設計：混合料種類及標準的粒度范圍見表2，馬歇爾試驗要求見表3。灌注漿料漿體指標見表4。橋面鋪裝體的指標見表5。

表2 混合料種類及標準的粒度范圍

表3 馬歇爾試驗要求

表4 灌注漿料漿體指標

表5 橋面鋪裝體的指標表

橋面鋪裝體的指標：本項目使用了灌注式半柔性橋面鋪裝，各項指標均滿足相關規(guī)范要求。截止到目前已使用超過4 年，橋面鋪裝未出現(xiàn)車轍、鼓包等病害。徹底解決了該橋面反復出現(xiàn)的病害，同時減少了日常養(yǎng)護作業(yè)施工，從長遠看比較經(jīng)濟，達到了預期效果。

6 結語

本文介紹了灌注式半柔性橋面鋪裝在立交橋面的車轍病害治理中的應用，其成功例證了半柔性橋面在抑制車轍、抗結構層水損方面，具有長期穩(wěn)定可靠的表現(xiàn)，可以在重載交通的車站、路口和要求長期穩(wěn)定的橋面路段中應用。同時，灌注式半柔性橋面鋪裝可延長道路的使用壽命，保護橋梁的安全，減少道路維修造成的環(huán)境污染和節(jié)約道路維修資金。該技術值得在道路建設中廣泛應用。