特殊路面施工技术：沥青路面与桥面铺装优缺点比较

一、桥面铺装

桥面铺装虽然没有涉及桥梁本身的安全，但是它对于桥梁上车辆行驶的安全性具有非常重要的意义。

桥面铺装的作用在于保护行车道板，防止雨水侵入结构构件，分散车辆的集中荷载。桥面铺装要求行车舒适，抗车辙，抗滑，刚度好，不透水。

桥面铺装的类型有水泥混凝土、沥青混凝土、水泥混凝土与沥青混凝土组合（面层采用沥青混凝土层，底层采用水泥混凝土层）。水泥混凝土铺装造价低，耐磨性能好，适合重载交通，但养生期长，日后修补较麻烦。沥青混凝土铺装质量较轻，维修养护方便，通车速度快，但易老化和变形。高速公路和一级公路上特大桥、大桥的桥面铺装宜采用沥青混凝土桥面铺装。

桥面铺装结构类型

水泥混凝土桥面铺装施工（视频）

宽幅水泥混凝土桥面铺装层全断现浇施工工法（视频）

桥面沥青铺装施工工艺简介（视频）

桥面铺装也可以采用环氧沥青混凝土，尤其是钢桥面铺装层；还有一种浇筑式沥青混凝土，类似用来浇筑结构的水泥混凝土一样，能自行密实。

桥面铺装结构还应有完善的防水、排水系统。防水体系防止水分下渗到桥面板、导致钢筋腐蚀、钢板腐蚀，同时它也将上下结合成一个整体。

一些工程实践表明，在实际使用过程中铺装层与桥面板之间往往由于粘结强度不足而产生剪切破坏，因此，很多时候要求铺设一些粘结层。随着技术的不断进步，已将防水层与粘结层合二为一，称为防水粘结层。因此，要求防水粘结层具有不透水性、力学强度、耐久性、施工可操作性。防水粘结层可以采用防水卷材、环氧树脂类、碎石封层等。其中，防水卷材在早期公路桥梁常使用，如油毛毡，但其粘结强度不足，桥面铺装容易产生剪切破坏；环氧树脂类粘结强度高、耐久性好，但是施工难度大，而且经济性不好；碎石封层乳化沥青或热沥青与碎石同步或异步施工，应用较广。该结构含有沥青，能将上下结构粘结在一起，同时有一定碎石，使上下结构能嵌锁在一起，能比较好地抵抗剪切破坏。

关于沥青混凝土铺装施工，这里只强调以下两点：

（1）桥面板处理：由于沥青混凝土铺装层与水泥混凝土桥面板或钢桥面板（完全是不同性质的材料）模量差异很大，尤其要关注粘结层。通过一些工艺（如抛丸工艺），使桥面板具有一定的粗糙度，以保证整体粘结性。如果桥面板平整度差，还需要调平（铺水泥胶砂）。

这里的桥面抛丸技术是通过机械的方法把丸料以很高的速度及一定角度抛射到桥面，冲击表面，使表面粗糙（创面、露骨），同时不在表面造成骨料松动和微裂纹，增强混凝土桥面与沥青混凝土层的粘结。抛丸机应具备同步清除浮浆的（除尘器）、钢丸回收棒（可循环利用）。

桥面铺装的施工方法

钢桥面更需要注重加强粘结，除全面清扫、冲洗外，可能需要做抛丸除锈。已抛丸除锈的钢桥面表面必须用压缩空气吹净表面浮尘，不适合抛丸的部位可使用机械打磨除锈。

（2）沥青层施工：普通沥青路面往往先静压，再振动碾压。但是对桥面铺装施工而言，不允许开振动，防止对桥梁结构造成损坏。因此对于一些重要结构，要保证压实度，可采用振荡压路机。振动压路机是上下振幅；振荡压路机是前后振幅，可减少对桥梁结构的损伤。

二、隧道路面

由于隧道是一个相对封闭、空间狭小的管状环境，没有隧道外日晒雨淋的气候，气温变化也比隧道外小。但隧道内湿度大，比较潮湿，地下水丰富；隧道内空气流动性小，空气易污染；隧道内没有日照，常年处于黑暗中，能见度低。因此，隧道路面与一般道路、桥面铺装结构在使用环境上存在较大的差别。

隧道路面具有如下特点：①隧道穿越地层，其埋置条件、应力条件与洞外路面受力特征方面有较大的不同。②隧道路基处于山体中，地下水水位对隧道路面的影响较外面大。③隧道为管状构造物，空间狭小，存在汽车排放尾气积聚等现象，废气、油烟、粉尘在路面表面的粘附比洞外路段大。油渍的污染、粉尘的粘聚使路面抗滑性能变差，且得不到天然降雨的冲洗，将严重影响路面的抗滑性能。④洞内发生火灾时，其温度对路面的影响比洞外严重。⑤洞内行车条件总体上为光线差、视觉环境差，对行车不利。⑥洞内路面受场地条件影响，施工条件差，维护难度大。⑦行车安全受气候环境影响大。雨天或低温时，洞口段冷空气变换，产生水珠，路面积雾，降低路面抗滑性能。

不同国家选择隧道路面结构形式也存在差别，欧洲隧道多用沥青路面，日本隧道则多用水泥混凝土路面。我国早期隧道多用水泥混凝土路面（含钢纤维水泥混凝土路面、连续配筋混凝土路面）。但是水泥混凝土路面也有一些不足：①因洞内路面潮湿，水泥混凝土表面摩擦系数不足，造成车辆制动效果不佳；②路面噪声大，路面结构接缝造成平整度相对较差，行车舒适程度不如沥青路面，一般路面抗滑性能难以满足技术要求；③颜色浅，路面标线与路面的对比度低，路面标线的效果受到影响；④一旦损坏，养护维修困难。因为隧道内空间狭小、亮度低，不利于作业和交通组织。

近年来，随着我国公路建设的迅速发展，公路隧道尤其是高速公路中的隧道建设越来越多，对隧道路面的安全性与舒适性、表面抗滑性能和噪声要求较一般公路提出了更高的要求，而一般小型机具施工的水泥混凝土路面难以满足这方面的要求。相比之下，沥青路面平整度好，抗滑性能易保证，噪声低，行车舒适、安全，且损坏维修方便，与路面标线颜色对比明显，有利于高速公路中的分道行驶。因此，近年来也有一些隧道使用沥青路面。以前隧道内路面较少采用沥青路面，主要考虑隧道内温差小、相对潮湿，全年保持在一个较低、较恒定的温度，如采用层铺法或路拌法施工的沥青表面处治、沥青贯入式或乳化沥青混合料等，一般不易成型；而潮湿的使用环境影响沥青路面的使用性能与耐久性，容易产生水损坏，耐久性不如水泥混凝土路面；沥青路面颜色黑，反射率低，直接影响路面的亮度（照明度）。

因此，两种路面各有优缺点。目前，比较多的采用沥青路面，并通过一些技术手段限制其缺点。但是单就模量而言，差异比较大，就如同水泥混凝土桥面沥青铺装层一样，会产生比较大的剪应力。因此，我们更提倡复合式路面，即上面层采用沥青混合料，下面层与基层采用水泥混凝土，这样既能发挥沥青路面行车舒适的优势，又能使模量逐渐过渡，更好地减少剪切作用。

隧道路面

这里需强调的是，沥青路面施工中会产生大量烟尘，对于短隧道，烟尘可能能自然消散，但是对于长大隧道呢？烟尘很难消散。更为严重的是，如果沥青路面发生火灾呢？虽然沥青的闪点在300℃左右，即便是燃烧了，也不会产生明火。但是随着沥青的起燃过程，会有很多苯酚类物质的释放，而这些物质是致癌的。因此，还应该关注沥青路面的阻燃问题。沥青路面施工过程中产生的烟尘在很短时间（15 s）内，就会大量聚集，对现场施工技术人员而言，也会很快感觉到烟尘进入呼吸系统。基于此，我们提出温拌减排技术。这种技术相对传统热拌沥青混合料，可以降低20℃～30℃，从而减小有害气体的排放。这种技术在普通路面也有应用，但是特别适合像隧道这种相对封闭的环境。

隧道路面温拌沥青混合料施工（视频）(www.xing528.com)

在隧道运营期间，会有汽车尾气的排放，尾气中有大量的CO和氮氧化合物，这都是有害气体，那么能否让路面降解、吸收汽车尾气呢？这方面也已经有了一些研究与应用。

对于隧道运营过程中突发火灾的问题，对于明火还不是最可怕的，可怕的是沥青起燃过程中产生的有害气体，因此强调阻燃抑烟，抑制有害气体的排放，哪怕抑制10 s，就可以让更多的人逃生。这些新技术很多是需要新材料的发展来实现的，而且这些技术用在普通路面中也是有意义的。

三、环保型路面

近些年来，缺乏环保意识的经济发展模式和基础设施建设方式使自然环境问题变得愈来愈突出，与此同时，人们对生活质量的要求却愈来愈高。尤其在中国城市化进程中，道路交通基础设施建设和维护过程中面临着人与自然的和谐、交通安全与效率、环境污染、人居条件等突出问题，传统的密实型路面一方面满足了车辆和行人的通行要求，但另一方面也带来了与节能环保等社会发展方向相悖的系列问题。

传统的密实路面铺装材料在城市带来的问题突出表现在四个方面：一是城市地下水补充不足和地表洪水泛滥；二是道路交通噪声问题日益严重；三是城市热岛效应加剧；四是汽车尾气路面净化难以高效实现。

通常对路面提出的传统要求是承重、平整、安全和耐久，而现代路面除要有满足上述基本要求外，还应该从改善人居环境的角度出发，具有透水、降噪、低吸热、除冰雪、反光以及减小汽车尾气污染等新的环保功能。因此，近年来也出现了一些透水、低噪声、低吸热、除冰雪及分解尾气等环保型路面。

1.具有透水功能的路面

采用空隙率为18%～25%的多孔开级配材料能够使路面具有良好的透水性。雨水降落至路面后通过连通孔隙下渗，从而可以保证雨天时路表没有积水。

与传统的密实路面材料相比，多孔路面材料集料和集料之间由全面积接触变成点接触状态。胶结料通常采用SBS改性沥青、橡胶沥青或高黏度沥青。由于采用了改性沥青和稳定骨架结构，透水沥青混合料一般具有良好的高温稳定性，车辙动稳定度及水稳定性均有较大幅度的改善。

透水路面

排水沥青路面（视频）

2.具有降噪功能的路面

这种路面材料内部具有很多的孔隙，且大多通过表面与外界相通，因此在轮胎与路面作用时，极大地减弱了泵吸作用；另外，多孔路面材料改变了路面结构的声阻抗，使得轮胎与路面产生的噪声在路面内部发生传递和干涉，消耗了部分能量，从而实现了路面降低噪声的功能。

3.具有降温功能的路面

常规的路面材料热容小，吸热快，在太阳辐射下，升温迅速，是城市热岛效应日益加剧的主要原因。通过改变路面材料的热物理性质以及路面与环境的热交换方式，可以得到具有降温功能的路面。具体的实现途径为，以多孔路面材料为基体，在其孔隙中灌注吸水保水性材料，在雨天或者洒水时，能够吸收水分，当环境温度较高时，利用路面材料中持有的水分蒸发来降低路面温度，减弱热量在沥青路面中的积累，改善沥青路面的热辐射效应，可以降低路表和路域的环境温度，起到缓解城市“热岛效应”的作用。

低噪音路面

低吸热路面

4.具有分解汽车尾气功能的路面

路面材料是汽车尾气的直接承受者，若能够将从排气管道排出的汽车尾气净化成对人体无害的物质，将会有效地减少空气污染。其实现路径可以通过在路面材料表面涂刷光催化涂料，在日光或可见光的照射下，通过把光能转化为化学能，将汽车尾气中的主要污染物质（碳氧化物和氮氧化物）催化、氧化为无害物质。这种光催化涂料在雨水或人工洒水的作用下，能够活化再生，重复使用。

5.主动融雪路面

（1）能量转化的：可利用的能量还有工业电能、太阳能、地热等。即将这些能量吸收到路面内部储存起来，下雪时，这些能量转化为热能，给路面加热，融化积雪。另外，还有土壤源热泵融冰雪技术。

（2）自应力弹性路面：路面铺装材料中添加一定量的弹性颗粒材料（如橡胶颗粒）。这种技术更多处理的是路面结冰情况。路面结冰时，在表面形成一薄层硬壳。在荷载作用下，弹性路面会产生比较大的变形，这种变形在卸载完后会瞬时恢复，这称为弹性破冰路面。

主动融雪路面

（3）环保型融冰雪涂层技术：使用粘结材料将温控智能型的融雪物质附着在路面表面。可持续三个月至半年。低温冰雪天气，使路面无法结冰。

环保型路面材料的应用实现了对路面从单一的通道功能到综合的通道加环境友好功能认识的改变，其意义不仅在于拓展路面的功能，而且还在于引发路面技术的变革。环保型路面是在建设“资源节约型、环境友好型”社会的大背景下，为了满足日益增长的环境保护需求，从道路工作者的角度，尽量减少由于公路建设、由于交通运输对环境带来的不良影响而采取的技术措施。