我国对钢桥面铺装结构进行了大量的研究和实践，主要集中在室内试验混合料性能研究上，包括高低温性能、疲劳性能、水稳定性能等。本文结合贵州北盘江大桥和坝陵河大桥，首次采用路面状况指数(PCI)、路面车辙深度指数(RDI)、国际平整度指数(IRI)、路面抗滑性能检测(SRI)等4个指标，对比分析了浇筑式沥青混凝土(GA)+沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)与双层环氧沥青混凝土(EA)铺装结构的使用效果。

结构与环境条件对比

北盘江大桥和坝陵河大桥均属于沪昆高速镇宁至胜境关段。两桥均为悬索桥结构。坝陵河大桥跨径1088m，采用双层环氧沥青混凝土(EA)铺装结构，北盘江大桥跨径636m，采用浇筑式沥青混凝土(GA)+沥青玛蹄脂碎石(SMA)的复合式铺装结构。以下分别从铺装结构、气候状况以及交通条件等3个方面对2座桥梁的状况进行对比调研。

桥面铺装结构

北盘江大桥采用浇筑式沥青混凝土(GA)+沥青玛蹄脂碎石(SMA)的复合式铺装结构。桥面铺装设计总厚度62mm，结构组成为:35mm沥青玛蹄脂碎石(SMA－10)+25mm浇筑式沥青混凝土(GA－10)+2.0mm防水粘结层。

坝陵河特大桥位于关岭县关索镇，镇胜高速公路上，主桥为1088m钢桁架悬索桥，桥梁全长2237m。坝陵河大桥两侧钢路缘和中央分隔带护栏之间的行车道钢桥面宽2×(3.0+2×3.75+0.5)m=22m，采用双层总厚度5.5cm环氧沥青混凝土铺装结构方案。

坝陵河特大桥采用双层环氧沥青混凝土(EA)的铺装结构方案。桥面铺装设计总厚度为55cm，结构组成为:30mm环氧沥青混凝土(EA)+25cm环氧沥青混凝土(EA)。

气候状况

坝陵河大桥和北盘江大桥相距约40km，两者同属中亚热带季风气候，雨热同季，多云寡照，四季分明，具有春干夏雨秋爽的气候特点。两桥常年年平均气温相近。本地区降水充沛，6～8月为降水集中期，月降水量一般在200mm以上。从季节分配上看，夏季降水最多，冬季降水最少。桥址区年平均降水日数在170～200天，各月平均降水日数均在10天以上，最多的6～7月在20天左右。总体来说，两桥所处位置的气候条件相近，并且极端温度持续时间不长、气候条件温和。

交通量状况

通车以来，根据镇胜高速公路车流量年报表和车流量车类明细年报表，对大桥所在测点2010～2013年各车型通行车辆数进行了收集统计。

可以看出:(1)监测路段自2010年以来交通量大幅增长，平均增长率为7.21%，其中对路面性能影响较大的大货车和特大货增长较快。(2)监测路段中型以上货车及拖挂车的比例在逐年增大，集装箱和特大货车最为明显，其中小客车和大客车占整个交通流的主要部分。(3)从交通组成情况看，中型货车所占比例总体呈现下降趋势，大型以上货车与集装箱所占比例总体呈现增长趋势，大型以上货车与集装箱比例为29.66%与2.07%。

随着年份增加，交通量和重载交通比例增加，势必会对桥面铺装造成更大的破害。

桥面运营状态调研

两桥通车运营后，为了获得桥面铺装结构的使用状况，按照《公路技术状况评定标准》(JTGH20－2007)要求，评定了路面损坏状况指数(PCI)、路面车辙深度指数(RDI)、国际平整度指数(IRI)、路面抗滑性能。

路面损坏状况指数对比分析

路面损坏状况包含多种损坏情况，其中沥青路面损坏包含龟裂、裂缝、坑槽、松散、车辙等11类，其破坏程度又分为:轻度、中度和重度，非常复杂，所以采用路面损坏状况指数(PCI)来表征路面损伤状况。路面损坏状况检测方式有自动化快速检测和人工检测2种，其值为0～100，指标越接近100说明路面破损程度越轻。本次检测采用道路智能检测车自动检测。

可以看出，两桥铺装层均发生了不同程度的破损，其PCI值介于94～100，说明整体铺装层病害较少。总体来说环氧铺装结构(坝陵河大桥)的破损情况比浇筑式+SMA铺装结构(北盘江大桥)严重。

横向力系数对比分析

路面的抗滑性能宜采用基于横向力系数的路面抗滑性能检测设备，其检测结果按没20m为单位进行长期保存。本次采用自动路面摩擦系数测试系统测定路面摩擦系数。

环氧沥青铺装层横向力系数略小于SMA。由于环氧沥青混合料对级配的特殊要求，造成环氧沥青混合料级配偏细，使铺装面层的抗滑能力较差。同时发现SMA表面的横向力系数仅略大于环氧沥青，而在超车道两者几乎近似相等，说明用于桥面铺装的SMA为了满足不透水的要求，设计配比时已经经过调整，使之偏向级配上限，因而一定程度上牺牲了SMA本身的构造深度。

车辙深度对比分析

车辙是沥青路面的主要病害之一，对行车安全有很大危害。此次采用LB－06(BR2L1T)型激光多功能自动测定仪对两桥铺装结构进行车辙检测。行车道的车辙深度大于超车道，这主要是由于重车普遍行驶于行车道造成的。而桥间对比发现，环氧沥青铺装层的车辙深度与浇筑式+SMA基本相同。

国际平整度指数对比分析

国际平整度指数(IRI)是一项国际通用的平整度指标，我国已经将其引入《公路工程质量检测评定标准》(JTJ071－98)中。此次采用车载式激光多功能测定仪对两桥铺装层的平整度进行检测，测试速度为80km/h。检测结果以100m为计算区间长度用IRI的标准计算程序计算IRI值，以m/km计。

可以看出，经过交通车辆荷载作用后，两桥的IRI值都有一定幅度增长，且已经超过了《公路工程质量检测评定标准》中对新建路面规定的1.2～2.0m/km。环氧沥青铺装与浇筑式+SMA铺装的IRI基本相同，介于2.5～3.5之间，说明两者在行驶舒适性上较好且无明显差别。

结论

北盘江大桥和坝陵河大桥所处气候环境相近、交通状况一致，对通车后的路面破损状况指数(PCI)、路面车辙深度指数(RDI)、国际平整度指数(IRI)、路面抗滑性能进行了综合评定，最终得出环氧铺装结构的破坏情况较浇筑式+SMA铺装结构严重。其中，普遍认为浇筑式+SMA的抗车辙性能比环氧铺装低，但测试发现两者车辙深度基本相同，甚至环氧铺装结构还略高。造成这种结果的原因是多方面的，其中气候条件起了很大作用，值得注意的是，本次调查的两座桥梁均属于桁架梁式钢桥，钢桥面板可与外界空气直接流通。而钢箱梁桥的正交异性钢板位于箱体上方，钢板与外界空气流通渠道不畅，因而在相同外界温度条件下，桁架梁式钢桥面板的温度低于箱梁桥钢板。同时两桥所处位置的温度温和，极端高温不高，因此有利的温度条件也是浇筑式+SMA抗车辙性不低于环氧铺装的原因之一。因此，在选择桥面铺装结构时，要根据实际情况进行评估，最终确定合适的铺装体系。

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转自天骏机械