马鞍山长江大桥钢桥面铺装破损状况分析与评估

豆长念

摘 要：为正确评价马鞍山长江大桥钢桥面铺装破损病害对铺装层使用性能产生的影响，本文通过调研马鞍山长江大桥典型病害，分析病害分别沿纵桥向和横桥向空间分布特征，进一步对铺装破损状况进行分析评估，研究结果表明：马鞍山长江大桥钢桥面铺装目前整体使用效果较好，典型病害为纵向裂缝、坑槽修补、二次破损，病害主要集中在两幅重车道，尤其下行重车道靠近两塔1/4跨附近的右轮迹带位置病害相对较多。

关键词：马鞍山长江大桥;钢桥面;破损病害分析;使用性能

中图分类号：U443.33 文献标识码：A

1 概述

马鞍山长江大桥主桥全长2 160 m，起止桩号为K314+100～K316+260，为三塔两跨悬索桥，双向六车道，设计车速为100 km/h，设计荷载为公路Ι级。行车道钢桥面铺装采用甲基丙烯酸树脂防水体系+33 mm浇注式沥青混合料GA10+35 mm高弹改性沥青SMA10，于2013年12月31日通车。

目前马鞍山长江大桥已使用运营6年，随着铺装服役年限的增加，交通量和重载比例居高不下，对铺装使用性能造成不同程度的影响。为研究马鞍山长江大桥铺装使用状况，本文通过调研马鞍山长江大桥典型病害，分析病害空间分布特征，进一步分析评估铺装破损状况，为马鞍山长江大桥的科学养护管理提供支撑。

2 主要病害类型

通过对马鞍山长江大桥钢桥面铺装进行全面调查，显示钢桥面铺装目前主要存在以下7种病害类型，其中，以纵向裂缝、坑槽修补、二次破损最为典型。

全桥病害面积共148.412 m2，其中纵向裂缝面积占39.4%，裂缝修补面积占7.3%，坑槽修补面积占18.7%，二次破损面积占34%，其余病害面积很少，在0.2%以内。裂缝类型多样，主要包括纵向裂缝、斜向裂缝、环形裂缝，其中纵向裂缝较为严重。

3 病害空间分布规律

将全桥按索号划分为不同区间，统计各个区间内所包含不同车道的病害面积，以桥梁索号为横坐标，病害面积为纵坐标，分析纵桥向病害分布特征。可以看出：

①两幅重车道使用状况良好，整体产生病害较少，其中下行重车道产生病害多于上行重车道，这与交通荷载通行量密切相关。②下行重车道病害靠近两塔1/4跨附近产生较多，最高点约为7 m2，这与在反复车载作用下铺装层薄弱区域出现抗拉和层间抗剪强度不足有关。③上行重车道病害面积较少，最高点病害面积少于0.3 m2，分布在中塔附近。

4 破损状况分析与评估

国内现有标准《公路技术状况评定标准》是将高速公路按照分车道、或者整体进行评价。为了准确评估马鞍山长江大桥的桥面使用性能，科学指导养护决策，采用分段分区网格化方法对桥面铺装破损状况进行精细化评估，采用的评估指标为破损指数SDPCI，计算公式如下：

式中：α—沥青路面采用15.00;β—沥青路面采用0.412;DR—路面破损率，%;Ai—第i类桥面破损面积，m2;A—调查的钢桥面铺装面积，m2;wi—不同病害类型损坏的权重。

按照钢桥面铺装破损指数SDPCI的分值，大跨径钢桥面铺装使用性能评价标准见下表。评价等级主要分为优、良、中、次、差，共5种等级。

通过对马鞍山长江大桥铺装层桥面性能进行评估，全桥使用状况较好，下行重车道处于“良”级状态，其余车道均处于“优”级状态。下行重、行、超车道SDPCI分别为83分、97.7分、100分;上行重、行、超车道SDPCI评分分别为96.2分、99.1分、100分。

5 结论

（1）马鞍山长江大桥钢桥面铺装典型病害为：纵向裂缝、坑槽修补、二次破损，其中纵向裂缝面积占39.4%，坑槽修补面积占18.7%，二次破损面积占34%。（2）马鞍山长江大桥钢桥面鋪装使用状况良好，病害主要集中在下行重车道靠近两塔1/4跨附近，病害面积最高为7 m2，这与在反复车载作用下铺装层薄弱区域出现抗拉和层间抗剪强度不足有关。（3）通过对马鞍山长江大桥铺装层桥面性能进行评估，全桥使用状况较好，下行重车道处于“良”级状态，其余车道均处于“优”级状态。

参考文献：

[1]黄海涛.钢桥面铺装层使用性能评价及养护决策研究[D].东南大学，2008.

[2]何锋.沥青混凝土桥面铺装早期破坏研究[D].同济大学，2006.

[3]韩超，李浩天，贾渝，等.基于现代化检测的环氧沥青钢桥面铺装病害研究[J].公路工程，2011，36（01）：50-54.