李建武

（福州市福清公路事業(yè)發(fā)展中心，福建福州 350300）

0 引言

在交通經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，我國的鐵路橋梁工程越來越多，建設(shè)的區(qū)域也越來越復(fù)雜[1]。橋面鋪裝是公路跨越鐵路橋梁工程的重要組成部分，直接影響最終的施工結(jié)果。鋪裝的橋面直接與行車接觸，易受荷載、環(huán)境、應(yīng)力等因素影響出現(xiàn)嚴(yán)重的裂痕，甚至造成橋面變形，不利于橋梁工程的穩(wěn)定性和可靠性[2]。常見的橋面鋪裝損壞類型包括三大類：

一是變形類，主要包括車轍病害、高交通量導(dǎo)致的道路渠化、薄層面剪切滑移等。

二是裂縫類，主要包括橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫。

三是松散類，主要是在孔隙水等環(huán)境作用下出現(xiàn)的坑洞、剝落等[3]。

本文針對(duì)公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術(shù)的研究，對(duì)于提高橋梁工程施工質(zhì)量具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝損壞原因

不同損壞類型產(chǎn)生的原因不同，公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝損壞原因主要分為以下三點(diǎn)。

第一，橋面鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論原因。公路跨越鐵路橋梁工程對(duì)橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有特殊要求，由于鐵路橋梁需要承受列車的振動(dòng)和動(dòng)荷載，橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度和抗震能力，以確保鋪裝層的穩(wěn)定性和耐久性。分析國內(nèi)外橋面鋪裝設(shè)計(jì)可知，我國的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，尚未設(shè)置較明確的計(jì)算方法，也未根據(jù)橋面的實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行深入研究。除此之外，在施工前，大多數(shù)工程主要使用建模法完成受力分析，難以評(píng)估周期作用力對(duì)橋面造成的損壞，因此設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)往往難以抵抗外界荷載。橋面鋪裝材料不同，力學(xué)性能自然存在一定差異，如果在不同鋪裝環(huán)境下，對(duì)橋面剪應(yīng)力一概而論，則很容易造成橋面鋪裝剪切損壞[4]。

第二，橋面鋪裝層材料選擇原因。橋面鋪裝層直接與外界環(huán)境接觸，會(huì)隨著自然環(huán)境變化發(fā)生改變。因此，橋面鋪裝層必須選擇高性能材料，但受施工成本等因素的限制，大部分橋面鋪裝層的材料較差，難以抵抗溫濕度荷載，級(jí)配比也不夠合理，對(duì)最終的橋面鋪裝施工質(zhì)量造成較大影響。在公路跨越鐵路橋梁工程中，橋面鋪裝材料需要具備較高的強(qiáng)度、耐磨性和抗沖擊性。常用的材料包括瀝青混凝土、水泥混凝土、聚合物修補(bǔ)材料等，這些材料能夠適應(yīng)鐵路橋梁的特殊工作環(huán)境和交通荷載要求。

第三，橋面鋪裝施工控制原因。公路跨越鐵路橋梁工程需要嚴(yán)格控制施工的時(shí)間和方法，確保橋面鋪裝層的質(zhì)量和平整度。橋面鋪裝施工控制原因主要包括四個(gè)方面：

其一，橋面鋪裝層厚度不均勻?？缍容^大的橋梁往往設(shè)置了預(yù)應(yīng)力鋼筋，以增加橋面鋪裝的反拱力，使得橋面出現(xiàn)坡度，鋪裝后部分橋面的厚度過高、部分橋面的厚度過低，整個(gè)橋面鋪裝層受力復(fù)雜，極容易出現(xiàn)形變。

其二，橋面鑿毛不徹底。在橋面鋪裝前，若未進(jìn)行完整的鑿毛處理將導(dǎo)致橋面鋪裝層與底層的黏結(jié)強(qiáng)度降低，從而出現(xiàn)水平位移等橋面損壞現(xiàn)象。

其三，特殊位置處理不當(dāng)。橋面鋪裝存在較多施工縫，若施工縫碾壓不均勻，容易造成路面開裂，出現(xiàn)橋面坑槽等危害。

其四，交通荷載。若橋面交通荷載過大，容易導(dǎo)致鋪裝層內(nèi)力過高，造成橋面變形。

2 公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術(shù)

2.1 施工工藝流程

本文設(shè)計(jì)的橋面鋪裝施工技術(shù)主要針對(duì)現(xiàn)有橋面鋪裝碎裂嚴(yán)重的現(xiàn)象加以處置，并從材料性能上考慮，選取“剛?cè)岵?jì)”的材料進(jìn)行薄層鋪裝，同時(shí)也優(yōu)化了鋪裝施工技術(shù)流程，即在對(duì)原混凝土路面進(jìn)行清掃的基礎(chǔ)之上，實(shí)施面層精銑刨來處理病害，進(jìn)而完成路面加鋪，主要施工工藝流程如下。

第一，面層銑刨。標(biāo)記需要面層銑刨的開始和結(jié)束位置，按照預(yù)設(shè)的銑刨厚度進(jìn)行銑刨作業(yè)。將施工段封閉，使用預(yù)設(shè)的銑刨機(jī)處理路面坑洼現(xiàn)象，徹底清除路面殘?jiān)?。需要注意的是，在銑刨過程中，禁止破壞橋面結(jié)構(gòu)，由銑刨機(jī)形成的斜面需要進(jìn)行人工修正，再由空壓機(jī)清除廢渣。精銑刨處理完成后，對(duì)橋面進(jìn)行深度沖洗。測量橋面平整度，平整度偏差過高的區(qū)域需要重新使用拋丸機(jī)處理。若橋面存在松散、剝落問題，可以將該部分去除，使用噴砂法進(jìn)行加固處理，有效填充橋面凹陷。此外，還需要使用打磨機(jī)打磨處理橋面凸起部位，保證橋面平整度滿足實(shí)際施工要求。

第二，橋面病害處理。對(duì)橋面相對(duì)較大的坑洼、破損需要進(jìn)行切縫處理，鑿除邊緣及松散混凝土，將尖銳處磨平，使用強(qiáng)吹風(fēng)機(jī)將細(xì)小顆粒物及灰塵清理干凈，確保修復(fù)處清潔、無雜物，然后采用改性環(huán)氧混凝土修補(bǔ)平整。

第三，防水層噴涂。對(duì)橋面底層進(jìn)行病害處治并將橋面清掃干凈后，噴涂二階反應(yīng)型水性環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)料（SWEA）防水層。二階反應(yīng)型水性環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)料采用水泥混凝土路面黏結(jié)料（SWEA-C型）。水泥混凝土路面黏結(jié)料適用于水泥混凝土路面、橋梁、隧道等。

第四，瀝青面層施工。鋪裝厚度為3cm 的SMA-10C 高黏高彈改性瀝青瑪蹄脂，按照施工規(guī)范調(diào)整瀝青結(jié)合料溫度（使用金屬溫度計(jì)測量），滿足溫度需求即可開始鋪設(shè)瀝青面層。瀝青混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等施工作業(yè)應(yīng)按相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施，階梯形接縫的臺(tái)階需經(jīng)銑刨而成，并撒布黏層瀝青，搭接長度不宜小于3m。在施工過程中需要注意混合料的拌和，適時(shí)向拌和料中投入纖維穩(wěn)定劑，持續(xù)控制鋪裝料的加熱溫度，保證加熱過程穩(wěn)定。拌和瀝青質(zhì)量（m）的計(jì)算方法如式（1）所示。

式（1）中：M表示總質(zhì)量；S表示骨料孔隙率；A表示瀝青孔隙率。根據(jù)式（1）可以對(duì)鋪裝料的配合比進(jìn)行控制，避免鋪裝硬化速度過快導(dǎo)致的橋面裂縫。在瀝青鋪裝階段需要使用雙向攤鋪法進(jìn)行施工，有效調(diào)整攤鋪機(jī)的平整度，完成多向充分碾壓，并注意合理選擇壓路機(jī)噸位，保證鋪裝施工的穩(wěn)定性。具體的鋪裝施工主要包括初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)步驟，壓實(shí)次數(shù)分別為1～2 次、3～4 次、1～2 次。

2.2 施工質(zhì)量控制技術(shù)

因?yàn)楣房缭借F路橋梁工程的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)需要具有足夠的剛度和抗震能力，所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)層（或功能層）施工之前，應(yīng)按照國家有關(guān)規(guī)范規(guī)定對(duì)已施工完成的結(jié)構(gòu)層（或功能層）進(jìn)行質(zhì)量檢查，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一結(jié)構(gòu)層（或功能層）的施工。瀝青路面施工完畢后，需要使用隨機(jī)抽樣法取樣檢測，對(duì)不符合要求的部分進(jìn)行重新處理。除此之外，加鋪路面的施工質(zhì)量控制應(yīng)按規(guī)范的流程進(jìn)行。

第一，護(hù)欄施工質(zhì)量控制。該項(xiàng)目現(xiàn)狀護(hù)欄防撞等級(jí)為SS 級(jí)，此次設(shè)計(jì)一是在橋面左右側(cè)檢修道增設(shè)HB 級(jí)三波形防護(hù)欄進(jìn)行二道防護(hù)，二是對(duì)破損混凝土防護(hù)欄進(jìn)行修復(fù)，三是按照《公路鐵路交叉路段技術(shù)要求》（JT/T 1311—2020）加長現(xiàn)狀長度不足的SS 級(jí)混凝土護(hù)欄，設(shè)置的護(hù)欄如圖1 所示。

圖1 施工護(hù)欄示意圖

由圖1 可知，此次設(shè)計(jì)波形護(hù)欄采用化學(xué)螺栓基礎(chǔ)固定在檢修道上，使用螺栓進(jìn)行拼接，在安裝過程中，需要及時(shí)進(jìn)行長孔調(diào)整，保證加設(shè)護(hù)欄位置滿足橋面鋪裝要求。

第二，伸縮縫施工質(zhì)量控制。因公路跨越鐵路橋梁工程的橋面鋪裝需要考慮列車的運(yùn)行條件，所以需要合理設(shè)計(jì)橋面坡度、曲線半徑等參數(shù)，以確保列車在橋梁上平穩(wěn)行駛，并減少其對(duì)橋面鋪裝的沖擊和損壞。主要包括如下要點(diǎn)：

一是切割縫區(qū)、破除并清理錨固區(qū)混凝土。

二是拆除原型鋼、清理區(qū)域廢棄物。

三是修正、植補(bǔ)預(yù)埋鋼筋。

四是伸縮裝置安裝、調(diào)整、固定。

五是焊接高程分布筋。

六是安裝止水帶。

七是澆筑鋼纖維混凝土。

八是混凝土養(yǎng)護(hù)。

第三，標(biāo)線施工質(zhì)量控制。按照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求選取標(biāo)線材料，突起路標(biāo)的逆反射特性及材料檢驗(yàn)應(yīng)符合《突起路標(biāo)》（GB/T 24725—2009）要求。

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

根據(jù)橋梁工程橋面鋪裝施工技術(shù)分析要求，本文選取福清G324 線工程進(jìn)行實(shí)例分析。福清G324 線牛尾山橋安全提升工程的舊路為二級(jí)公路，雙向四車道，路基寬度為27m，現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)形式為水泥混凝土路面。牛尾山橋中心樁號(hào)為G324 線K56+700，上跨杭深線K938+401。該路段為連續(xù)長下坡路段，因G324 線車流量大、重載車輛多、長期運(yùn)營造成現(xiàn)有橋面鋪裝病害較多。雨季期間，過往車輛容易打滑，安全隱患較大。牛尾山橋橋面病害如圖2 所示。

圖2 福清G324 線牛尾山橋橋面病害實(shí)拍圖

根據(jù)《關(guān)于“11.15”杭深線K938+401 公跨鐵防拋網(wǎng)被撞的情況匯報(bào)》（福州工務(wù)段，2022 年11 月15 日）可知，2022 年11 月15 日6 時(shí)37 分，杭深線漁溪至涵江K938+401（牛尾山公跨鐵）橋尾被空油罐車撞擊，造成5 片防拋網(wǎng)受損，撞擊位置位于線路柵欄外側(cè)15m 處。

該區(qū)段發(fā)生交通事故后，福州工務(wù)段協(xié)調(diào)福清市應(yīng)急管理局牽頭召集福清市公安局交通警察大隊(duì)、福清市公路事業(yè)發(fā)展中心、福清市道路交通安全綜合整治辦公室相關(guān)負(fù)責(zé)人，現(xiàn)場踏勘福清市境內(nèi)G324 線牛尾山橋（上跨杭深線K938+390）并制訂整治措施。

3.2 實(shí)例分析結(jié)果

此次整治使用本文設(shè)計(jì)的公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術(shù)進(jìn)行施工，即采用高黏高彈瀝青材料配合二階反應(yīng)型水性環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)料對(duì)橋面進(jìn)行修復(fù)。待施工完畢后，評(píng)測各個(gè)橋面網(wǎng)裂部分的修復(fù)狀態(tài)，實(shí)例分析結(jié)果如表1 所示。

表1 實(shí)例分析結(jié)果

由表1 可知，采用本文設(shè)計(jì)的公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術(shù)進(jìn)行施工后，各個(gè)橋面網(wǎng)裂部分修復(fù)狀態(tài)良好，高黏高彈瀝青材料配合二階反應(yīng)型水性環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)料具有較好的黏結(jié)性和抗風(fēng)化性，使修復(fù)后的橋面更加平整，且具有良好的防水功能，能夠減少水汽積聚，降低路面濕滑度，提高行車的舒適性和安全性。

4 結(jié)語

綜上所述，公路跨越鐵路橋梁的交通運(yùn)輸安全性尤為重要。在物流運(yùn)輸快速發(fā)展的背景下，我國貨運(yùn)總量日漸增加，部分橋梁路面承載超額，嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸效率。橋面鋪裝是關(guān)乎交通運(yùn)輸舒適度的重要施工步驟，受橋面材質(zhì)、外界環(huán)境、車輛荷載等作用影響，極易導(dǎo)致橋面裂縫、變形等病害，甚至可能引發(fā)嚴(yán)重的交通安全事故，也給高鐵線路運(yùn)營帶來極大的安全隱患。為了解決上述問題，本文設(shè)計(jì)了一種有效的公路跨越鐵路橋梁工程橋面鋪裝施工技術(shù)并進(jìn)行實(shí)例分析，結(jié)果表明，該施工技術(shù)的施工效果好、施工周期短，能及時(shí)高效地完成路面鋪裝修復(fù)，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。