第1章绪论
我国交通基础设施经过20多年的高速发展，在建设技术、装备、管理方面积累了丰富的实践经验，在工程质量安全耐久方面已经具备了再上新台阶的现实需要和坚实基础。为引领推进交通基础设施高质量发展，中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》和《国家综合立体交通网规划纲要》，国务院印发了《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，强调要以交通强国、质量强国建设为统领，以品质工程建设为基础，不断提升我国交通基础设施安全耐久水平，为从交通大国向交通强国迈进奠定基础。交通运输部出台了《关于打造公路水运品质工程的指导意见》《“平安百年品质工程”建设研究推进方案》《交通运输部关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》《关于深入推进公路工程技术创新工作的意见》《公路“十四五”发展规划》等一系列政策性文件，强调提高工程耐久性和使用寿命的重要性，提出要加快新技术、新结构、新材料和新工艺的研发与应用，全面提升工程实体质量，增强交通基础设施耐久性和可靠性，提高交通基础设施服务保障能力，为加快建设交通强国提供有力支撑。
随着我国交通事业蓬勃发展，大型交通基础设施规模日益庞大，尤其是公路桥梁，逐渐向着大跨径、宽桥面、高耐久等方向发展。我国交通运输部《2021年交通运输行业发展统计公报》显示，截至2021年底，全国公路桥梁已达96.11万座、7380.21万延米，其中，特大桥及大桥141917座、5063.76万延米。面对我国新型交通基础设施密集部署的政策支持、公路桥梁通病根治和服役可靠性提升的现实需求，亟需大力推动桥面铺装技术升级换代，增强公路桥梁长期服役性能，改善交通运输服务品质。
对于公路桥梁耐久性提升而言，桥面铺装品质工程管控至关重要，直接影响桥梁建成后运营期间的行车安全性及结构耐久性。相比于普通桥梁，长大桥梁跨度大、桥面宽，在流固耦合环境下整体受力情况复杂，由此引起的桥面铺装损坏情况较为严重。建设过程中，通常会出现施工管控不当造成的诸如现浇混凝土铺装层细微裂缝亟需处治、平整度合格率难以有效保障且整平效率低、层间防水粘结体系抗冲击性能及耐久性亟需提升、高温重载工况下沥青铺装材料使用品质不足等问题。这些问题如果不能及时解决，将在后期运营中按照“点-线-面”的发展模式，由局部到整体，逐步扩大，严重影响桥梁正常服役性能和使用寿命。
因此，基于国家及交通运输部对桥面铺装使用品质提升的明确要求，本书结合作者研究团队近年来相关研究成果，全面调查梳理了国内外典型桥面铺装实体工程及研究动态，明确了不同类型桥面铺装结构、材料、性能及病害成因；针对桥面现浇混凝土铺装层施工质量缺乏有效保障、平整度合格率难以进一步提升的问题，研发了基于无人机的现浇混凝土铺装层平整度无扰动实时精准检测技术，建立了基于整平效率提升的精平工艺优化理论方法，形成了桥面现浇混凝土铺装层平整度保障体系；针对桥面现浇混凝土铺装层细微裂缝（宽度小于1mm）亟需处治的技术难题，研发了适用于桥面现浇混凝土铺装层细微裂缝的低黏高性能硅基改性环氧系列灌浆修复材料，提出了灌浆修复材料力学特性、工作性能及环境适应性评价指标与评价方法，形成了桥面现浇混凝土铺装层细微裂缝处治成套技术，实现了桥面现浇混凝土细微裂缝的精准修复；针对桥面传统防水粘结材料抗冲击及耐久性不足、易引起层间开裂的技术难题，调控合成了兼具优异强度与柔韧性的路用改性水性环氧树脂及其乳化沥青，开发了抗冲击-防水-粘结-耐久型水性环氧乳化沥青高强防水层，创建了水性环氧同步碎石防水层两阶段分步式压实方法，进一步增强了桥面防水粘结层使用品质与耐久性；针对高温重载工况下沥青铺装材料使用品质不足的技术难题，开发了兼具性能与经济优势的超高分子量微粉高模量改性沥青及其混合料，建立了外掺剂型、自调合型、低标号型高模量沥青及其混合料性能等级划分标准，提出了基于支持向量机的高模量沥青混合料动态模量预估方法，为桥面沥青铺装层耐久性能提升提供了技术支撑；最终形成了具有自主知识产权的高品质桥面铺装耐久性提升成套技术，为解决当前桥面铺装品质管控过程中遇到的一系列技术难题提供科学依据，对于提升我国公路桥梁桥面铺装耐久性及使用品质、增强公路交通运输长期保障能力具有重要意义。
为明确桥面铺装适宜结构组合、厘定更科学合理的铺装材料性能评价指标及要求，本章系统梳理国内外桥面铺装实体工程及研究动态，对比分析不同桥面铺装结构的实际应用效果，提出适用于不同桥面类型的典型铺装结构，明确高模量、浇注式、环氧、沥青玛蹄脂碎石（SMA）等不同类型高性能沥青铺装材料与树脂类、沥青类不同类型防水粘结体系的材料组成及工作性能，揭示桥面铺装常见病害特点及其破坏成因，为桥面铺装材料研发及性能评价奠定坚实基础。
2.1桥面铺装结构应用情况调查及评价
全面调查国内外128项实体工程的桥型、桥梁结构、铺装结构、使用效果及国内82项实体工程的防水粘结层，分析铺装结构与防水粘结层组合规律，桥面典型铺装结构[1-2]。
2.1.1国外桥面沥青铺装结构应用调查及评价
对国外实体工程桥面沥青铺装进行了全面调查，将35项实体工程的桥型、桥梁结构、铺装结构、使用效果等进行汇总，具体见表2.1。特别说明，后文对表中数据的分析只针对有确切数值的数据，本章余同。
单层EA占36.8%，双层EA占63.2%，值得注意的是，75%的双层EA厚度为50mm。已铺筑实体工程中，82.9%的铺装总体上使用效果良好，17.1%桥面铺装出现不同程度车辙、脱层、纵向裂缝等病害，其中，铺装层损坏占83.3%，层间破坏占16.7%。调查中发现，美国尚普兰湖大桥由于采用10mm单层EA，其铺装层厚度不足，产生了严重损坏。
2.1.2国内桥面沥青铺装结构应用调查及评价
我国不同交通状况的桥面铺装使用效果差异明显，部分桥面累计当量轴载作用次数大、重载和超载情况严重。基于此，调查时将国内实体工程分为普通桥面与重载桥面。
1．国内普通桥面铺装层应用调查及评价
普通桥面主要分为钢桥面和混凝土桥面，将国内66座不同类型桥梁的67项铺装结构及使用效果进行汇总，见表2.2和表2.3。

目录
序
前言
第1章 绪论 1
第2章 桥面铺装结构与材料调查及评价 3
2.1 桥面铺装结构应用情况调查及评价 3
2.1.1 国外桥面沥青铺装结构应用调查及评价 3
2.1.2 国内桥面沥青铺装结构应用调查及评价 5
2.1.3 桥面防水粘结层应用调查及评价 9
2.1.4 桥面铺装典型结构** 13
2.2 高性能桥面铺装材料调查及评价 14
2.2.1 高模量沥青混凝土铺装材料调查及评价 14
2.2.2 浇注式沥青混凝土铺装材料调查及评价 22
2.2.3 环氧沥青混凝土铺装材料调查及评价 27
2.2.4 SMA 沥青混凝土铺装材料调查及评价 32
2.3 桥面铺装防水粘结层材料调查及评价 37
2.3.1 沥青类桥面防水粘结层调查及评价 37
2.3.2 树脂类桥面防水粘结层调查及评价 40
2.4 桥面铺装层常见病害类型与成因 44
2.4.1 桥面铺装层常见病害类型 45
2.4.2 桥面铺装层常见病害成因 46
第3章 现浇混凝土铺装层平整度实时检测与提升技术 48
3.1 基于现浇混凝土局部整平的铺装层损伤效应分析 48
3.1.1 铺装层局部整平模拟与力学分析模型构建 48
3.1.2 基于局部整平尺寸的铺装结构内力分析 50
3.2 现浇混凝土铺装层平整度施工控制方法 55
3.2.1 平整度控制工艺流程 55
3.2.2 平整度控制施工机械配置 57
3.2.3 平整度施工控制指标与标准 57
3.3 现浇混凝土铺装层平整度智能化实时检测技术 60
3.3.1 现有平整度实时检测技术评价 60
3.3.2 无人机平台平整度实时检测原理 62
3.3.3 平整度实时检测方案选择 63
3.3.4 无人机平台高程数据采集与高精度点云数据处理技术 65
3.3.5 平整度实时检测系统开发 72
3.4 基于整平效率提升的现浇混凝土铺装层精平优化工艺 74
3.4.1 抹光机工作路径优化原则与规划策略 74
3.4.2 抹光机允许工作时间与*大工作长度 76
第4章 现浇混凝土铺装层细微裂缝精准修复技术 79
4.1 细微裂缝影响下桥面铺装层损伤效应分析 79
4.1.1 有限元模型构建与*不利荷位确定 79
4.1.2 基于裂缝与荷载不同位置的铺装层损伤效应分析 81
4.2 桥面现浇混凝土铺装层细微裂缝识别技术 88
4.2.1 探地雷达法 88
4.2.2 显微摄像测宽与超声波测深技术 89
4.3 面向细微裂缝尺寸维度的灌浆修复材料组成优化 91
4.3.1 面向细微裂缝尺寸维度的灌浆材料优选 91
4.3.2 基于活性稀释剂降黏的环氧灌浆材料性能研究 95
4.3.3 基于DEA 方法的*佳配方优选 101
4.4 硅基改性环氧灌浆材料制备调控 107
4.4.1 材料优选及制备方法 107
4.4.2 *佳制备工艺确定 109
4.4.3 基于性能调控的材料组成优化研究 118
4.5 硅基改性环氧灌浆修复材料性能评价 122
4.5.1 性能测试方法 122
4.5.2 工作性能 124
4.5.3 力学性能 125
4.5.4 环境适应性 131
第5章 多功能高强防水层间材料研发与性能 148
5.1 聚氨酯改性水性环氧树脂制备调控及性能研究 148
5.1.1 水性环氧树脂原材料优选 148
5.1.2 水性环氧树脂材料组成及配比优化 153
5.1.3 聚氨酯改性水性环氧树脂组成调控 161
5.1.4 改性水性环氧树脂粘结和抗冲击性能 171
5.1.5 改性水性环氧树脂耐久性能 172
5.2 水性环氧改性乳化沥青配比优化及性能研究 183
5.2.1 水性环氧改性乳化沥青制备 183
5.2.2 配伍及储存稳定性 184
5.2.3 固化时间及力学性能 187
5.2.4 黏附性及高低温性能 190
5.2.5 耐久性能 196
5.3 水性环氧改性乳化沥青防水粘结层路用性能 197
5.3.1 层间粘结和防水性能 197
5.3.2 抗冲击性能 200
5.3.3 耐久性能 201
5.4 水性环氧改性乳化沥青防水粘结层施工方法优化 202
5.4.1 施工现存问题 202
5.4.2 防水粘结层固化状态综合评价 203
5.4.3 基于有机玻璃界面状态的压实方法评价 205
5.4.4 基于粘结强度的压实方法评价 208
第6章 重载桥面铺装层高模量沥青混合料制备与性能 212
6.1 高模量沥青及其混合料性能等级划分 212
6.2 原材料优选与超高分子聚合物改性沥青制备 214
6.2.1 原材料优选与制备工艺 214
6.2.2 基本性能及流变性能研究 221
6.2.3 微观结构及性能机理 226
6.2.4 性能等级评价 228
6.3 高模量沥青混合料制备及性能评价 229
6.3.1 原材料优选与配合比设计 229
6.3.2 力学性能 233
6.3.3 路用性能 239
6.3.4 综合性能评价 241
6.4 高模量沥青混合料动态模量预估 247
6.4.1 传统多元回归预估模型 247
6.4.2 广义回归预估模型 252
6.4.3 支持向量机预估模型 254
6.4.4 不同模型预估结果对比分析 256
第7章 高品质桥面铺装层精细化施工技术 258
7.1 现浇混凝土铺装层精细化施工技术 258
7.1.1 材料检验 258
7.1.2 现浇混凝土铺装层浇筑 259
7.1.3 桥面板抛丸 261
7.1.4 细微裂缝处治 262
7.1.5 施工品质管控 263
7.2 桥面防水粘结层精细化施工技术 267
7.2.1 粘结材料生产 267
7.2.2 防水粘结层施工及养生 268
7.2.3 施工品质管控 269
7.3 高模量沥青混凝土铺装层精细化施工技术 271
7.3.1 高模量沥青混凝土铺装层施工 271
7.3.2 施工品质管控 274
参考文献 276