1 工程概況

　　浙江省某高速公路橋梁全長7.855km，采用雙向四車道，單幅橋梁凈寬12m，設(shè)計(jì)行車速度100公里/小時(shí)。路面結(jié)構(gòu)為5cm瀝青混凝土+10cmC40水泥混凝土橋面鋪裝，上部結(jié)構(gòu)形式為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板和裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，該路段1995年開工建設(shè)，于1998年建成通車，為某國家高速公路的一部分。現(xiàn)已通車已20余年，期間路面經(jīng)過多次銑刨重鋪。

　　經(jīng)查閱相關(guān)資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，局部路面出現(xiàn)不均勻沉降，平整度不足狀況日益嚴(yán)重。隨著歷年多次銑刨重鋪瀝青路面，路面沉陷調(diào)平路面結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)初期已發(fā)生變化，部分路段出現(xiàn)了松散、麻面、裂縫、坑槽、龜裂等病害。根據(jù)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG H10-2009）規(guī)定，對(duì)該路段瀝青混凝土路面采取路面大修措施，以恢復(fù)路面表面功能性，改善平整度，提高行車舒適性，延長路面使用壽命。

　　2 病害成因分析

　　（1）路面平整度不足主要原因是部分橋墩出現(xiàn)不同程度的沉降，伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)大，加之歷年多次銑刨重鋪所導(dǎo)致。橋墩的不同程度的沉降的主要原因是由于橋梁運(yùn)營時(shí)間長，重載車輛多，導(dǎo)致樁基在載荷作用上樁端以下部位和樁間的土?xí)驗(yàn)閴嚎s而產(chǎn)生變形。伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)大的主要原因是由于伸縮縫型鋼變形和支座壓縮量不均勻?qū)е隆?/p>

　　（2）路面長期使用，受光照、溫度變化等環(huán)境因素和汽車荷載等作用影響，路面持續(xù)老化、瀝青含量低，形成細(xì)集料剝落等松散病害。

　?。?）水損害是瀝青路面松散的常見原因，水分子滲入混合料內(nèi)部，受車輪動(dòng)載的作用，產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力破壞瀝青與石料的粘結(jié)，造成松散病害。

　　（4）石料本身粘附性不高，歷年面層鋪設(shè)時(shí)使用了與瀝青粘附性差的酸性石料，路面厚度與壓實(shí)度不夠，運(yùn)營期間車輛的柴油、機(jī)油滴漏在路表面上，瀝青被稀釋后，粘結(jié)力降低，加之在行車荷載作用下極易形成松散、麻面病害。

　?。?）路面橫向裂縫主要是基層裂縫自上而下反射導(dǎo)致，縱向裂縫主要是受車輛荷載長期作用形成疲勞開裂。

　　3 平整度控制

　　3.1 設(shè)計(jì)方案

　　設(shè)計(jì)方案本著“因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保、方便施工”的原則，對(duì)本高速公路橋梁路面結(jié)構(gòu)大修方案設(shè)計(jì)為：銑刨5cm原瀝青路面層→加鋪SBS改性瀝青同步碎石封層→加鋪5cmSMA-13瀝青混凝土，其中SMA-13瀝青混凝土石料采用玄武巖。

　　在瀝青路面攤鋪前，對(duì)橋面裂縫、路面裂縫、坑槽、網(wǎng)裂、麻面、松散等病害先行進(jìn)行處治，保證基層結(jié)構(gòu)完好。其中橋面裂縫主要是墩頂處水泥混凝土橋面鋪裝反射裂縫導(dǎo)致，采取的措施是鑿除原橋面鋪裝，更換橋面連續(xù)縫處砼，鋪設(shè)C50橋面鋪裝混凝土。橋面裂縫、路面裂縫處治完畢先鋪設(shè)60cm寬聚酯玻纖布再進(jìn)行瀝青攤鋪。

　　3.2 平整度控制

　　由于本項(xiàng)目部分橋墩出現(xiàn)不同程度的沉降，加之部分伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)大，常規(guī)簡單的銑刨加鋪只能改善橋墩之間的路面平整度。若對(duì)沉降路面加鋪至設(shè)計(jì)標(biāo)高則使會(huì)導(dǎo)致橋梁荷載增加，不利于橋梁的正常運(yùn)營，從而帶來安全隱患，且伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)不能消除導(dǎo)致整體平整度不能保證。如何恢復(fù)橋面原有線形、消除伸縮縫處錯(cuò)臺(tái)是本項(xiàng)目路面平面度控制的關(guān)鍵，合理的瀝青攤鋪工藝是保證措施。因此，在瀝青路面攤鋪前進(jìn)行了方案優(yōu)化，提出以下確保路面平整度指標(biāo)的相關(guān)控制措施。

　?。?）高程設(shè)計(jì)

　　先采用銑刨機(jī)對(duì)全橋原有瀝青路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行銑刨，保證銑刨干凈、不超銑、不欠銑，不留夾層、紋路清晰、基底平整。再對(duì)銑刨后的路面按10m一個(gè)橫斷面，一個(gè)橫斷面按左、中、右3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行高程測(cè)量。測(cè)量工作完成后將其數(shù)據(jù)整理后導(dǎo)入“緯地道路設(shè)計(jì)軟件”，先擬合出路面平縱曲線及路面橫坡，再按《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20-2017）中高速公路、設(shè)計(jì)行車速度100公里/小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)取值平縱曲線及路面橫坡參數(shù)，使平面、縱斷面、橫斷面三者間相互結(jié)合、相互協(xié)調(diào)。

　　由于本路段已通車20余年，加之歷年多次銑刨重鋪以及部分橋墩出現(xiàn)不同程度的沉降，線形設(shè)計(jì)實(shí)際操作中進(jìn)行不斷調(diào)整、不斷優(yōu)化，調(diào)整優(yōu)化過程保證了整體橋面瀝青鋪裝層攤鋪厚度，使各項(xiàng)指標(biāo)與橋頭路基段過渡平順，從而線形連續(xù)、安全舒適，以滿足平整度及行車舒適度要求。

　　（2）橋梁局部沉陷處理

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和實(shí)地測(cè)量，本路段共有7座墩臺(tái)出現(xiàn)5cm～16cm不同程度的沉降。為保證瀝青攤鋪厚度，防止為保證路面平整度使瀝青加鋪厚度增大，使瀝青攤鋪不增加橋梁荷載，采用橋梁同步頂升恢復(fù)橋面原有標(biāo)高的方式，以恢復(fù)橋梁縱斷面線形。依據(jù)沉降量數(shù)據(jù)采用高強(qiáng)度還氧砂漿將支座墊石采永久加高，使墩臺(tái)處的沉降量趨于0，以此盡量保持縱向線型平順，恢復(fù)路面原設(shè)計(jì)線形。

　　由于梁底與蓋梁間空間高度較小，千斤頂無法放置，因此采用在橋墩上部安裝鋼抱箍作為頂升支架來放置千斤頂。通過在鋼抱箍下部安裝限位裝置，以保證支架穩(wěn)定，并在頂升過程中可以通過觀測(cè)鋼抱箍底部標(biāo)記來監(jiān)測(cè)其工作狀態(tài)。

　　橋梁頂升采用PLC液壓同步頂升技術(shù)，在正式頂升之前，應(yīng)先進(jìn)行試頂升，為正式頂升提供依據(jù)。由于每片梁頂升高度不同，頂升時(shí)采用分級(jí)頂升，每次頂升高度不大于5mm。橋梁頂升到位后，將原有支座墊石頂面清理鑿毛，安裝與原支座墊石平面尺寸相同的豎向鋼模板，澆筑高強(qiáng)度還氧砂漿將支座墊石采永久加高。

　　（3）伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)處置

　　采用3m檢測(cè)尺對(duì)伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)本路段有5處伸縮縫型鋼出現(xiàn)了3～15mm的錯(cuò)臺(tái)，對(duì)于伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)采用兩種方式處理：對(duì)于伸縮縫型鋼3～8mm的錯(cuò)臺(tái)采用同步頂升改變伸縮縫處標(biāo)高的方式，即將橋梁同步頂升根據(jù)錯(cuò)臺(tái)高度利用在支座處支墊不同厚度的不銹鋼板進(jìn)行加高調(diào)整，盡量將伸縮縫錯(cuò)臺(tái)恢復(fù)為0，頂升工藝如上文所述。對(duì)于伸縮縫型鋼9～15mm的錯(cuò)臺(tái)或錨固區(qū)混凝土破損較大的伸縮縫進(jìn)行整體更換，在瀝青攤鋪完成后安裝同型號(hào)伸縮縫。以此恢復(fù)伸縮縫處縱向線型平順，提高路面平整度。

　　這兩種方式可消除伸縮縫型鋼的錯(cuò)臺(tái)，但是如何選擇頂升加高還是更換伸縮縫要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況由多種因素決定，如伸縮縫錨固區(qū)混凝土的狀態(tài)、型鋼本身的變形程度和橋梁支座的工作狀態(tài)等，綜合考慮，合理決策。

　?。?）瀝青路面攤鋪方案

　　橋梁局部沉陷和伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)處理完畢后即開始瀝青路面攤鋪。本項(xiàng)目路面單幅凈寬12m，為雙高四車道，超車道和行車道寬共8m，緊急停車帶寬4m。為保證瀝青攤鋪質(zhì)量，采用福格勒2100-2型8m攤鋪機(jī)和福格勒1900-2型4m伸縮機(jī)分開作業(yè)。兩臺(tái)攤鋪機(jī)接縫位于行車道和緊急停車帶的標(biāo)線中心處，使接縫不在車道上，以保證瀝青攤鋪質(zhì)量和平整度指標(biāo)。施工中先采用采用福格勒2100-2型8m攤鋪機(jī)攤鋪超車道和行車道，采用雙側(cè)掛線用鋼絲繩調(diào)平，鋼絲繩拉力控制在1.2KN，支桿間距為10m。攤鋪碾壓后，選取8米位置（即行車道和緊急停車帶的標(biāo)線中心處）進(jìn)行放樣，對(duì)8米外側(cè)多余的瀝青混凝土采用切割機(jī)進(jìn)行切除清理，清理干凈后采用福格勒1900-2型4m伸縮機(jī)雙側(cè)走雪橇進(jìn)行后續(xù)攤鋪、碾壓。本瀝青路面攤鋪方案使超車道和行車道全幅攤鋪，保證了整體平整度，將兩臺(tái)兩臺(tái)攤鋪機(jī)接縫設(shè)置于行車道和緊急停車帶的標(biāo)線中心處消除了外觀質(zhì)量，便于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。

　?。?）瀝青攤鋪質(zhì)量控制

　　上文中對(duì)路面基層的平整度進(jìn)行了恢復(fù)措施，而瀝青攤鋪質(zhì)量控制是影響平整度的關(guān)鍵。首先嚴(yán)格控制原材料和瀝青混合料拌和質(zhì)量，特別是瀝青混合料的溫度控制尤為重要。攤鋪前先施作300～500m的試驗(yàn)段，確定松鋪厚度、機(jī)械組合、碾壓遍數(shù)等指標(biāo)，最終按規(guī)范要求和試驗(yàn)段總結(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行攤鋪和碾壓。

　　影響瀝青路面平整度的因素很多，本文主要敘述了橋梁因墩臺(tái)沉降和伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)導(dǎo)致路面攤鋪基層不平整條件下的平整度控制技術(shù)。施工過程中其它的控制因素也非常重要，如瀝青混合料拌和、運(yùn)輸和各階段的溫度等，只有抓好每個(gè)施工質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，才能保證路面的平整度。

　　4 效果評(píng)價(jià)

　　路面大修施工完成后，由專業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過多功能檢測(cè)車對(duì)該路段的國際平整度指數(shù)（IRI）進(jìn)行了檢測(cè)。經(jīng)檢測(cè)，國際平整度指數(shù)（IRI）檢測(cè)結(jié)果均滿足規(guī)范要求，國際平整度指數(shù)（IRI）優(yōu)良，本項(xiàng)目達(dá)到了路面大修的目的，取得了比較好的平整度指標(biāo)。檢測(cè)結(jié)論表明采用上文中所列的平整度控制技術(shù)效果顯著，路面平整度指數(shù)得到大幅改善。

　　5 結(jié)語

　　路面平整度是高速公路路面使用性能之一，對(duì)行車速度、行車安全、行車舒適及車輛壽命都存在直接影響。本項(xiàng)目橋梁因長期運(yùn)營出現(xiàn)墩臺(tái)沉降、伸縮縫型鋼錯(cuò)臺(tái)，加之歷年多次銑刨重鋪，導(dǎo)致橋面原有線型極大改變。若為保證路面平整度直接加鋪瀝青會(huì)導(dǎo)致橋梁荷載增加，影響橋梁運(yùn)營安全。本文依托某高速公路橋梁路面大修工程實(shí)例，提出了優(yōu)化路面平縱曲線及路面橫坡計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)于沉降的橋墩采用同步頂升恢復(fù)橋面原有線形和消除伸縮縫錯(cuò)臺(tái)的具體措施，并結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)瀝青攤鋪工藝進(jìn)行了優(yōu)化，取得了比較好的效果，路面平整度指數(shù)得到大幅改善，提高了行車舒適性。目前我國橋梁基本進(jìn)入高運(yùn)營期，同類問題會(huì)越來越多，類似的路面大修工程如何高效率、高質(zhì)量地完成是今后研究的重點(diǎn)方向，本文提出的相關(guān)控制技術(shù)為以后同類橋梁瀝青路面平整度控制提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

　　作者：袁大偉 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司