季冻区砼桥梁桥面铺装体系耐久性设计与关键技术

完成人：张志耕，王林，付建村，邵先胜，贾增荣，陈卫东，张宇洁，杨飞，韦金城，刘方韬，刘士全，乔瑞平，关永成，王希进，张宏智

完成单位：内蒙古高速公路集团有限责任公司，山东省交通科学研究院，内蒙古交通设计研究院有限责任公司，内蒙古 路桥集团有限责任公司，内蒙古天骄公路工程有限责任公司，内蒙古联手创业路桥有限责任公司，中交第一公路勘察设计研究院有限公司，中铁一局集团桥梁工程有限公司

桥面铺装是保障行车舒适和桥梁结构安全的重要体系，随着我国大（特大）桥规模快速增加和跨径的不断突破，基于经验设计的传统铺装体系已不能与之适应，特别是在重载交通和季冻地区极端气候条件下，铺装体系使用一两年即发生大规模损坏，严重影响了桥梁结构和交通安全。如何破解季冻区桥面铺装病害频发的“顽疾”，攻克桥面铺装损伤机理不明确、结构设计体系缺乏、铺装层材料耐久性不足、施工工艺不系统等共性技术问题，成为桥梁高质量建设的世界性难题。

项目组依托乌海黄河特大桥建设，开展了季冻区砼桥梁桥面铺装体系耐久性设计与关键技术的研究，并在以下几方面取得重大突破。

一是理论创新：提出了基于铺装层功能耐久和桥梁结构长效防护的桥面铺装长寿命设计理论，以及层间剪切疲劳应力、层底应变等为主要控制指标的设计方法，填补了我国重载交通和复杂自然环境条件下水泥砼桥面沥青铺装层长寿命设计理论空白。

二是结构创新：提出了“桥面处理+防水粘结层+多功能层+粘层”联合增强防水体系，推荐了适应季冻区不同荷载环境的典型结构组合，为新一代砼桥面绿色耐久桥面铺装提供了技术支持。

三是材料创新：开发了性能稳定的宽域高模量改性沥青和密水型宽域高模量沥青混合料系列材料，解决了沥青混合料高温、重载条件下抗剪切与低温抗裂性能协同提升的技术难题。

四是工艺创新：凝练形成了季冻区水泥砼桥面铺装施工和质量控制成套技术，实现了设计目标与成品质量的协同可靠。

通过项目研发，获得授权发明专利6项、实用新型专利 12项；取得软件著作权2项；发表学术论文30余篇，出版学术专著2部；研究成果纳入国家、行业和地方标准5部。

研究成果全部用于乌海黄河特大桥施工，有力保障了其桥面高质量铺筑。在内蒙古、山东、吉林等省（自治区）多个项目中广泛推广应用，创造直接经济效益1.65亿余元。同时，极大降低了桥面铺装运营维护成本，取得了巨大经济和良好的社会效益。