高速公路桥梁铺装层是直接承受车辆荷载和环境作用的功能层，其服役性能直接关联行车安全和桥梁整体耐久性。随着交通量持续增长以及重载车辆比例上升，桥梁铺装层在使用初期就出现裂缝、坑槽、剥落病害现象日益普遍。早期病害的出现不但降低行车舒适性，更有可能引发严重交通事故，同时还会大幅增加后期维修成本[1]。
国外研究显示，铺装层早期修复成本仅为后期大修费用的六分之一至八分之一。当前针对桥梁铺装层病害的研究大多集中于成熟期病害处治，对早期病害的形成机理、修复技术及预防措施缺乏系统性认识。
1. 高速公路桥梁铺装层早期病害类型识别与机理分析
1.1 早期病害主要类型特征
高速公路桥梁铺装层在使用初期就集中显现出早期病害，主要呈现为四种典型类型的情况。
（1）裂缝类病害是最为常见的一种，包含横向裂缝、纵向裂缝和网状龟裂等。横向裂缝大多出现在桥梁跨中和支座附近位置；纵向裂缝主要沿着行车道轮迹带进行分布，与车辆行驶方向呈现纵向延伸态势；网状龟裂呈现出密集细小裂缝相互连接的特征，形似龟壳的纹理。
（2）破损类病害主要涵盖坑槽、剥落和碎裂等现象。坑槽病害表现为铺装层表面凹陷形成洞穴状缺陷，剥落病害表现为铺装层材料从基层脱落影响行车舒适性，碎裂病害则呈现出铺装层局部破碎松散的状态。
（3）变形类病害以车辙和局部沉陷为主要表现。车辙主要集中在重载车辆行驶的轨迹上，表现为轮迹带出现纵向凹槽；局部沉陷大多发生在桥梁接缝处和伸缩缝附近区域，呈现出不均匀下沉的特征。
（4）功能性病害表现为积水和平整度不足的状况，直接影响行车安全和舒适性。
1.2 早期病害形成机理
铺装层早期病害的形成是源于设计、材料以及施工等多种因素的耦合作用。
（1）设计缺陷属于关键致病因素。如伸缩缝设计过于简陋，采用U形铝锌铁皮伸缝等较简陋的伸缩装置，伸缩缝处桥面混凝土板端部没做加厚设计处理[2]。预留槽设计过深时，桥面板底面混凝土容易产生局部横向裂缝；预留槽设计过浅则现浇伸缩缝处混凝土厚度不足，导致混凝土易被压碎。支座设计不够周密，在纵坡、超高较大时支座上下支承面脱空或者不紧贴，使得梁板变成"翘翘板"，进而导致桥面铺装层出现开裂。
（2）材料性能差异体现在沥青混凝土和钢筋混凝土刚性桥面弹性模量相差很大，桥面铺装层与桥面调平层受力情况不一致，温度变化时两种材料会发生不同程度的变形，在没有足够伸缩空间时就造成应力集中。
（3）施工质量控制不严集中反映在界面处理和工艺控制环节，对桥面铺装层与桥面调平层的黏结技术控制不够严格，伸缩缝施工粗心大意不按设计要求埋设锚固钢筋，支座上下支承面施工不符合相关要求。目前桥梁工程桥面铺装层大多是沥青混凝土，其覆盖层厚度仅5-6cm，和规范要求相差甚远，多数桥面沥青混凝土厚度比主干道沥青层厚度还要更薄，承载能力明显不足[3]。
1.3 早期病害发展演化规律
早期病害演化是按照渐进式发展模式来进行的，会经历萌生、扩展、恶化这三个主要阶段。
（1）萌生阶段病害的隐蔽性非常强，微裂缝会首先在应力集中部位产生，常规巡查难以发现。此阶段病害主要是由设计缺陷和材料性能差异所引起的初始损伤构成的。
（2）扩展阶段原有缺陷在荷载重复作用下逐渐发展，裂缝宽度和长度会不断增加且开始出现分支连接现象。车辆荷载的重复作用会引起疲劳裂缝，初始形态是一条或几条平行的纵向裂纹，随着荷载重复作用次数增加，平行纵缝会出现横向、斜向连接缝，形成多边形、锐角形、网状或龟裂状裂缝。
（3）恶化阶段病害发展速度加快，裂缝发展成网状分布，局部会出现坑槽和剥落现象。雨水、雪水容易通过裂缝下渗腐蚀下承层，造成病害蔓延，破坏铺装层整体结构和防水隔离性。此时修复难度和成本会大幅增加，必须及时采取系统性修复措施。
病害发展速率和交通荷载密切相关，重载车辆的反复碾压是加速病害扩展的主要因素。环境因素中温度变化对病害发展影响显著，特别是温度急剧变化的情况下，加速病害形成和发展。
2. 高速公路桥梁铺装层早期病害修复技术与工艺
2.1 修复材料体系与技术指标
针对不同类型的早期病害情况，修复材料的选择要遵循针对性和适用性原则。
（1）裂缝修复材料主要以橡胶改性沥青为主，其具备高黏结性和高弹性的特征。填缝过程中材料冷却之后会发生收缩，容易产生剥离现象，因此需用聚合物填充料二次填补。施工时应该分两次进行灌浆操作，首次填充到裂缝深度的80%，等初步冷却之后进行封口处理，避免材料收缩脱落。
（2）坑槽修复分为热补和冷补这两种材料体系。热补修复采用红外线辐射板对破损部位及周围3-5cm范围加热，使沥青路面软化之后清除老化材料，喷涂黏结油后摊铺新材料压实成型；冷补修复直接在原有的路面上进行加厚处理。
（3）龟裂病害修复采用高分子改性乳化沥青配合中粗级配骨料，制作流动性沥青混合料，用稀浆封层摊铺机在整个路面摊铺5-10mm表层，形成新的磨耗层并提升路面抗滑性能。
2.2 修复施工工艺技术
早期病害修复工艺着重于界面处理以及层间结合质量把控。
（1）表面预处理属于关键环节，要彻底清除裂缝中的杂物和尘土，对破损部位做凿毛处理以露出新鲜基面，清理作业完成后需立即开展下一道工序。
（2）界面黏结处理使用快裂乳化沥青作为黏层材料，气温低于10℃或者水泥混凝土处于潮湿状态时严禁喷洒。乳化沥青要等破乳水分完全蒸发之后才可进行后续作业。
（3）修复层施工要求通过机械摊铺一次性完成，前后摊铺机的距离尽量缩短，摊铺过程中严禁出现停顿或者改变速度的情况，摊铺完成后要立即组织碾压，施工车辆和机械不能停留在新铺筑的表面。
（4）养护工艺控制方面，填缝作业完成后在填充物还未完全冷却时撒布细砂起到保护作用。桥面沥青混凝土施工需要选择晴天进行，要注意做好保温防尘工作，严禁柴油等油料滴漏导致软化拥包。
2.3 修复质量控制与效果评价
修复质量控制工作要建立分层检验体系，重点关注界面结合强度与修复层整体性能。施工过程控制涵盖基层清洁度检查、黏层油喷洒均匀性检测、修复材料级配验收等环节，压实度检测采用钻芯取样法，以确保修复层与原结构形成可靠结合。
修复效果评价采用综合指标体系，包含外观质量、功能恢复程度和耐久性表现等方面。外观质量检查需检查修复部位表面平整度、接缝密实程度和颜色协调性，功能恢复通过抗滑性能测试、渗水性能检测来进行验证，耐久性评估要建立定期巡查制度，重点监测修复部位在不同季节和荷载条件下的性能稳定性。通过建立修复前后对比档案，跟踪修复效果的持续性情况。
经验表明，采用标准化修复工艺的早期病害治理效果明显优于应急性处置，及时修复能够有效阻止病害向深层和周边扩展[4]。
3. 高速公路桥梁铺装层早期病害综合防控策略
3.1 设计阶段病害预防措施
设计阶段进行病害预防要从结构设计和材料选择两个层面做系统考虑。伸缩缝设计优化属于关键环节，梁端要留设足够的锚固钢筋且采用不低于C40级钢纤维混凝土确保耐久性，伸缩缝施工需在沥青混凝土铺装完成之后进行，以保证平整度要求。支座设计需充分考虑纵坡和超高影响来确保支座上下支承面紧密贴合，避免梁板形成"翘翘板"效应。
铺装结构设计应适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网密度，并加大钢筋直径提升等级标准，梁体顶层设计要与桥面牢固结合设置预留钢筋，预应力梁跨中起拱高度设计需充分考虑对桥面厚度的影响。排水防水系统设计中泄水孔收水口底部标高应低于水泥混凝土桥面顶至少1cm，且收水口周围做成收坡以确保积水排除。桥面沥青混凝土宜设计成两层结构，既提高平整度又保证耐久性。通过有限元数值模拟分析验证，合理的铺装层结构设计能够有效改善应力分布状态，降低病害发生概率（见图1）。
图1 桥梁铺装层优化设计有限元模型
3.2 施工阶段质量保证措施
施工质量控制方面重点关注界面处理与工艺参数控制。基层界面处理要求对预制梁体顶面做刷毛处理以露出石子，桥面钢筋绑扎之前必须彻底清扫梁顶并凿除浮渣，必要时采用气泵或高压水进行冲洗。浇注混凝土之前要洒水湿润梁顶但不能有积水，以确保新旧界面有效结合。
铺装层施工控制通过震荡式压路机来压实，以确保压实度能够达标。混凝土拌和料需要级配合理且具备良好和易性，如桥面有积水需清除之后再进行摊铺，采用平板振动器振捣与振动梁振捣相结合方式，之后用滚杠、刮杠人工抹面压实找平。养护措施要求及时开展养护工作，防止水分蒸发过快导致裂纹产生，严禁在冬季进行桥面混凝土的施工。
黏层施工要求在铺筑沥青混凝土之前检查水泥混凝土平整度和粗糙度，要保持基面处于清洁干燥状态。粘层油适宜采用快裂乳化沥青，当气温低于10℃或者基面潮湿时不得进行喷洒。
3.3 运营阶段预防性养护策略
预防性养护策略是建立在早期发现与及时处置的基础之上。定期检测制度要针对不同病害类型来制定检查频率，对于裂缝类病害需重点检查应力集中的部位，功能性病害则要关注排水设施的完好情况。检查发现问题之后要立即制定处置方案，以避免病害扩展。
预防性处置技术需根据病害发展阶段采用不同策略，在萌生期主要以封闭处理为主，要及时对微裂缝进行填缝处理来阻止水分渗入；扩展期采用表面处理技术，清理缝隙杂物后用高分子改性乳化沥青配制流动沥青混合料，铺装5-10mm表层形成新的磨耗层。
应急处置预案要建立分级响应机制，对影响行车安全的病害要立即采取临时防护措施，制定详细修复计划并限期完成整治。建立病害档案记录系统来跟踪不同处置措施的效果，通过预防性养护能够有效延长铺装层的使用寿命，预防性养护成本远低于大修重建所需费用[5]。
结语
高速公路桥梁铺装层早期病害修复技术应遵循“识别准确、修复及时、预防为主”原则，以此建立从病害机理分析到综合防控完整技术体系。通过系统识别四类主要早期病害类型，深入剖析多因素耦合作用下病害形成机理，构建涵盖材料选择、工艺控制、质量检验修复技术方法体系，同时基于全寿命周期理念提出设计优化、施工管控、预防养护三位一体防控策略，能有效降低早期病害发生率、延长铺装层服役寿命。
未来需进一步深化新材料、新工艺在早期病害修复中应用研究，完善基于数字化手段病害智能识别与预警系统，推动桥梁铺装层病害防治技术向精准化、智能化方向发展。
参考文献
[1] 杨红海. 高速公路桥梁路面养护与维修技术探究[J].建材发展导向,2025,23(11):58-60.
[2] 谯峰. 高速公路桥梁伸缩缝病害成因及维修处治分析[J].运输经理世界,2024,(06):133-135.
[3] 沈清林. 高速公路道路与桥梁结构病害与加固技术分析[J].科技资讯,2024,22(02):148-150.
[4] 刘碧珣. 高速公路桥梁常见病害与加固探析[J].交通科技与管理,2023,4(18):75-77.
[5] 张青松,黄霖. 桥梁工程沥青混凝土桥面铺装层病害的原因及养护策略探讨[J].低碳世界,2023,13(01):132-134.
