邱勇，肖時利，徐滔

（中國建筑第五工程局有限公司，長沙410000）

1 引言

作為“一帶一路”倡議的重要組成部分，路橋基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模日益擴大，實施地域也不斷延伸，不少中國基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)相繼走出國門，進入不同地域參與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。其中北非及中西非就是一個很大的市場，該區(qū)域國家基本都引入法系規(guī)范并結(jié)合該國地域技術(shù)條款對基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計與施工做了相應(yīng)的技術(shù)要求。本文對法系規(guī)范下瀝青橋面系設(shè)計與施工做簡要闡述。

2 瀝青橋面系在道路行車中的重要性

當(dāng)前瀝青橋面為橋梁行車道的一種主要形式，瀝青橋面系是瀝青拌和料及相應(yīng)防水黏結(jié)材料對水泥混凝土橋面板或鋼橋面板鋪裝的體系。瀝青橋面系直接承受各種行車荷載，橋梁結(jié)構(gòu)變形和自然環(huán)境因素的影響，抵抗各種行車和自然因素對橋面及橋梁結(jié)構(gòu)的損害，其受力情況及外部因素影響相對于一般道路路面更為復(fù)雜。瀝青橋面系設(shè)計與施工的首要目的是確保瀝青橋面平整少塵、耐磨抗滑、降噪、防排水及水霧抑制，以保障橋面行車的安全性與舒適性。

3 瀝青橋面系主要病害

從以往國內(nèi)外高速公路瀝青橋面系前期病害防治經(jīng)驗來看，瀝青橋面系病害成因有2方面：一方面主要是瀝青路面破壞，嚴重影響橋梁行車安全與舒適度；另一方面是瀝青鋪裝層與橋面板黏結(jié)破壞，瀝青鋪裝層推移嚴重影響行車安全和舒適度，橋面防水破壞，侵蝕橋面板混凝土及鋼筋，嚴重影響橋梁結(jié)構(gòu)受力安全與使用年限。病害形式主要表現(xiàn)為以下3種。

3.1 瀝青鋪裝層損害

瀝青鋪裝層損害表現(xiàn)形式主要有瀝青鋪裝層縫隙，磨光，松散老化坑槽，泛油，車轍等。瀝青拌和料接縫施工不當(dāng)，橋梁下部受力損傷傳遞，瀝青鋪裝層出現(xiàn)橫縫縱縫。瀝青鋪裝層集料硬度和耐磨差，表面磨光，失去耐磨抗滑性能。瀝青油量不均或缺少，瀝青拌和料離析，壓實不足引起瀝青鋪裝層松散老化坑槽。瀝青油量過多，骨料空隙率過小，或瀝青拌和料拌和不均、離析引起瀝青飽和度過高出現(xiàn)泛油，抗滑性能降低。瀝青拌和料模量設(shè)計不足，重載超載行車，渠化交通引起瀝青鋪裝層車轍等病害。這些病害都嚴重影響橋梁行車安全性和舒適度。

3.2 防水黏結(jié)層黏結(jié)破壞

瀝青鋪裝層與橋面板之間的防水黏結(jié)層黏結(jié)破壞，重載超載行車、剎車啟動換擋及渠化交通行駛中，防水黏結(jié)層內(nèi)產(chǎn)生較大的剪切應(yīng)力，行車剪切應(yīng)力超過黏結(jié)層材料抗剪強度，黏結(jié)層剪切破壞，造成瀝青鋪裝層與橋面板層分離，瀝青鋪裝層開裂、變形，出現(xiàn)瀝青鋪裝層整體推移，嚴重影響橋梁行車安全。

3.3 水侵蝕二次破壞

瀝青鋪裝層表面破壞或瀝青鋪裝層骨料間空隙過大，雨水滲入瀝青鋪裝層縫隙，松散老化坑槽，泛油和車轍區(qū)域，滲入水如不能通過瀝青橋面系排水系統(tǒng)及時流出，在高速行車荷載擠壓和夏季橋面高溫的情況下，瀝青膜極易軟化剝落，瀝青剝落和細集料的剝離，加速了瀝青鋪裝層縫隙、坑槽、泛油和車轍病害的發(fā)育。另外，滲入鋪裝層不能及時排出的雨水在高速行車荷載和冬雨季凍融作用下，極容易破壞黏結(jié)層的黏結(jié)性能和防水性能，黏結(jié)層破壞，造成瀝青層與橋面板層快速分離，同時雨水快速穿透黏結(jié)層，長期侵蝕橋面板水泥混凝土和鋼筋，瀝青鋪裝層的初期表現(xiàn)為反白和行車雨水“唧筒效應(yīng)”，嚴重影響橋梁結(jié)構(gòu)安全。

4 法系規(guī)范下瀝青橋面系的設(shè)計要點

經(jīng)過幾十年橋梁建設(shè)，為防治各種瀝青橋面系病害，國內(nèi)外總結(jié)了不少經(jīng)驗，并做出了相應(yīng)的研究，在這方面歐洲尤其是法國、德國有不少的先進經(jīng)驗，法系規(guī)范從設(shè)計角度對瀝青橋面系提出新的要求。

4.1 法系規(guī)范下的高模量瀝青混凝土設(shè)計

4.1.1 高模量瀝青混凝土的性能

高模量瀝青混凝土起源于法國，在歐洲很多國家對其都有深入的研究，目前普遍用于瀝青路面的面層和黏結(jié)層。高模量瀝青混合料相比于傳統(tǒng)材料，抗車轍性能和抗疲勞性能都有明顯的提升，抗磨耗也能極好地體現(xiàn)[1]。同時高模量瀝青混合料具有良好的力學(xué)性能，可以有效減薄路面厚度。

4.1.2 高模量瀝青混凝土的實現(xiàn)

從大的方面說，提高瀝青混凝土模量的方法主要有2個：一是通過采用低標號硬質(zhì)瀝青，推薦采用的是10/20、15/25或20/30標號瀝青。二是通過35/50標號瀝青添加改性劑，改性劑一般為法昂交通科技(PR INDUSTRIESP）公司生產(chǎn)的改性劑。

4.2 防排水結(jié)合的橋面體系設(shè)計

CJJ 193—2010《城市橋梁防水工程技術(shù)規(guī)程》明確要求混凝土橋面鋪裝內(nèi)應(yīng)設(shè)置防水層，橋面系應(yīng)具有完善的防、排水體系，并作為強制性條文。在這方面，西方國家早早地提出了橋面整體防排水體系的理念，并在橋梁工程中普遍實踐應(yīng)用，形成了較為先進的經(jīng)驗，不少企業(yè)行業(yè)完善了相應(yīng)的技術(shù)標準[2]。法系規(guī)范下，馬貝防水體系+碎石滲溝排水是一種較為完善的橋面整體性防排水組合。

4.2.1 馬貝防水體系

馬貝防水體系是冷底子油涂料和馬貝防水卷材黏合的組合。冷底子油黏度小，具有較好的流動性，且具有優(yōu)秀的滲透性和附著力，能夠快速滲入橋面鋪裝層的空隙中，待溶劑揮發(fā)，能夠很好地黏附在橋面板表面。馬貝防水卷材采用5 mm厚高聚合物SBS改性瀝青防水卷材，這是一種以高聚酯為骨胎，改性劑瀝青作浸漬和涂蓋的材料，高聚酯骨胎有良好的抗剪抗拉性能，改性瀝青涂抹有很好的黏性，整體有較好的抗?jié)B水性能。同時，在加熱熔情況下，改性SBS瀝青防水卷材下底面能夠與冷底子油很好地黏合，改性SBS瀝青防水卷材上表面覆蓋有砂巖碎片，碎巖破片與聚合物在瀝青高溫作用下，形成一層瀝青砂，能很好地保護下層聚合物骨胎。

4.2.2 碎石滲溝排水

碎石滲溝排水是設(shè)置在鋪裝層邊緣防撞護欄底座下，同時在滲溝底部設(shè)置泄水管。橋面徑流水和滲入橋面瀝青鋪裝層的滲入水通過各鋪裝層骨料間隙滲入碎石滲溝，及時排出，從而消除了水侵蝕對瀝青橋面系的損害。

4.3 阿爾及利亞南北高速公路瀝青橋面系設(shè)計實例

以阿爾及利亞南北高速公路工程為例，該工程起于布里達（Blida）省的西法（Chiffa）鎮(zhèn)，終于梅地亞（Medea）省的貝魯瓦吉耶（Berrouaghia）市，為丘陵地區(qū)高速公路，橋梁較多。由于法系規(guī)范對平、縱線性指標控制相對較為寬松，留給設(shè)計較大空間。長大縱坡路段較多，最大縱坡達6%。該路段為阿爾及利亞南北主干道交通命脈，重載超載行車及渠化交通行駛突出。瀝青橋面系設(shè)計0.5 cm厚橋面瀝青防水卷材防水,瀝青面層為3.5 cm厚A型薄層磨耗瀝青混凝土（BBMA3），黏結(jié)層為6 cm厚高模量瀝青混凝土（BBME1）。法系瀝青橋面系設(shè)計剖面見圖1。

圖1 法系瀝青橋面系設(shè)計剖面

5 瀝青橋面系施工要點

5.1 橋面系防排水施工

5.1.1 橋面系防水施工要點

改性SBS瀝青卷材與下部橋面板緊密粘貼，與上部瀝青鋪層完好黏合。改性SBS瀝青卷材熱熔鋪裝前要對水泥混凝土橋面板拋丸處理，去除水泥混凝土橋面板表層浮漿，使橋面板表面形成均勻糙面，表面粗糙度為1～2 mm。清掃完拋丸灰塵后，在確保橋面板干燥的情況下均勻涂刷冷底子油。待冷底子油干燥不粘手后，瀝青防水卷材從縱橫坡最低點鋪設(shè)，并沿護欄底座底部邊沿鋪設(shè)第一道，同時考慮防水卷材在護欄底座凹槽反邊，并用砂漿密封。用噴火槍加熱冷底油基層與卷材交接處，保持一定的距離反復(fù)噴烤，溫度在200℃左右，用壓軸滾壓卷材向前鋪設(shè)。防水卷材搭接控制在15 cm，用噴槍對上下2層卷材接觸面烘烤，滿粘法鋪貼，用壓軸碾壓，直至熱熔瀝青溢出10～20 mm，趁熱用鐵抹子將其抹平，沿邊封嚴。

5.1.2 碎石滲溝施工要點

碎石滲溝泄水管需嚴格控制入水口標高，尤其是伸縮縫處泄水管，要確保滲溝不積水，及時從泄水管排出。泄水管及卷材邊緣縫隙需要采用密封材料密封，避免水從邊界縫隙進入防水層下，侵蝕破壞橋面板。

5.2 橋面系瀝青拌和料鋪裝施工

5.2.1 瀝青拌和料攤鋪與碾壓

高模量瀝青混凝土需要嚴格按配合比在規(guī)定的溫度下均勻拌和，改性劑先與熱集料拌和10～20 s，再加入熱瀝青拌和40～50 s，拌和總時間為50～70 s，同時應(yīng)嚴格抑制骨料在裝料和卸料過程中的離析，嚴格控制出廠、運輸、攤鋪、碾壓溫度。出料溫度控制在155～175℃，攤鋪溫度控制在≥150℃，初壓溫度控制在≥145℃，終壓溫度控制在≥90℃。碾壓采用雙鋼輪+膠輪組合碾壓，初壓第一遍為雙鋼輪前進靜壓后退振壓，復(fù)壓采用膠輪碾壓5～6遍，終壓用雙鋼輪靜壓2遍。大跨徑橋面系薄層瀝青攤鋪碾壓建議采用雙鋼輪振蕩碾壓，小噸位雙鋼輪振蕩碾壓能保證良好的壓實效果和鋪裝層路用性能，又能減小對橋梁結(jié)構(gòu)的不利影響。

5.2.2 瀝青拌和料接縫處理

瀝青拌和料攤鋪優(yōu)先考慮2臺或多臺攤鋪機平行梯次攤鋪，避免縱向施工冷縫，無法避免時，縱向接縫應(yīng)選擇在預(yù)計規(guī)劃道路分道線的位置，減少車輪碾壓造成的損失?？v接縫上下層應(yīng)錯開，熱接縫錯開15 cm以上，冷接縫錯開30～40 cm，橫接縫上下層應(yīng)錯開1 m以上。冷縫應(yīng)沿直線整齊切割原有瀝青拌和料鋪層，清除原有瀝青拌和料殘渣后，在接茬處涂刷黏層瀝青，以利于接縫處黏結(jié)牢固。

6 結(jié)語

為防治國內(nèi)外瀝青橋面系各類質(zhì)量病害，確保瀝青橋面的行車安全與舒適度，高模量瀝青混凝土與橋面整體防排水結(jié)合體系是橋面系功能性需求的2大要點。本文以阿爾及利亞南北高速公路工程橋面系為例，簡要闡述了法系規(guī)范下瀝青橋面系高模量瀝青混凝土與橋面整體防排水結(jié)合體系的設(shè)計與施工要點，供國內(nèi)外相似工程研究參考，同時為法系規(guī)范下北非地域路橋基礎(chǔ)設(shè)施實施提供借鑒意見。