南京长江第二大桥（以下简称“南京二桥”）是我国首次采用环氧沥青混凝土进行大跨径钢桥面铺装的桥梁工程，双层5.0cm的铺装结构形式与厚度也属全球首创。自2001年3月通车运营至2016年3月，南京二桥环氧铺装历经了15年的大交通量与极端高、低温气候环境的考验，服役性能依旧良好，是国内大跨径铺装工程中的标杆。因此，本文将南京二桥通车15年以来的交通量数据、累计轴载作用次数、铺装病害类型、分布发展规律进行汇总统计，希望能够为国内其他同类工程的设计与养护维修提供借鉴与参考。

交通量数据的调研分析

根据实测温度数据可知，在15年运营期间内南京二桥铺装层的极限高温为71℃，发生于2015年8月11日；极限低温为-13.2℃，发生于2011年2月12日，所以南京二桥经历的温度区间为-13.2℃～71℃。

对南京二桥收费站的统计数据进行分析，南京二桥铺装运营15年以来交通量和累计交通量的变化规律如图1所示。

图1 南京二桥交通量统计

图1显示出，除个别年份交通量数据有所下降外，南京二桥的交通量总体上呈逐年增长的趋势，而且2002～2004年间以及2007～2010年间交通量增长速率较快。2001年南京二桥的年交通量为270多万辆，到2015年年底交通量增长到近2700万辆，15年间交通量发生了10倍左右的增长。

图2 南京二桥累计交通量统计

图2为南京二桥通车以来的累计交通量变化情况。可以看出，累计车流量呈近似抛物线增长，2010年初累计车流量达到1亿辆，2013年初累计车流量达到2亿辆。南京二桥累计车流量突破1亿、2亿辆分别用了8年和4年时间，总时长缩短了一半，说明南京二桥的交通量增长较快，这也就给环氧沥青铺装层的服役性能提出了更加严峻的挑战。

依据所收集的各类车型交通量数据，根据实际通车车型与车次情况分析标准车轴作用累积次数，计算出南京二桥钢桥面铺装服役15年间所经受的累计轴载次数如表1所示。

15年间南京二桥的累计轴载作用次数为27,013,041次，已经远远超过最初设计的1200万次的设计轴载次数。而且根据交通量数据还可以得出，南京二桥铺装层在2011年底就已达到了1200万次的设计轴载次数。

铺装病害的发展规律

交通辆的不断增长将会加速钢桥面板、铺装层的损伤累积，造成钢桥面板开裂、铺装层破损等各类病害。结合南京二桥铺装层的日常养护经验，环氧沥青混凝土铺装层的主要病害类型有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、斜裂缝、坑槽和外伤等。

总体病害数量

根据养护调查资料，对2004～2016年南京二桥铺装病害数量进行统计，如图3所示。

图3 南京二桥病害数量统计

从统计图中可以看出，除2006、2010、2014年病害数较前一年有所下降外，其他年份的环氧铺装病害数量均维持在较高水平，且呈现逐年增长的趋势。2014年病害数降低，是因为多条裂缝病害发展成了坑洞病害，病害情况呈严重趋势。

病害位置分布

通过调查可知，南京二桥上游（由北向南）和下游（由南向北）车道病害数量存在较大差异。下游车道由于交通量较大、轴载重，其损毁程度远超上游车道路面状况。图4显示了上、下游车道病害数量分布情况。

图4 南京二桥上下游病害数量统计

在上述统计年份中，下游病害数量超出上游病害5倍以上的有2年，超出3倍以上的有4年，超出2倍以上的有8年。环氧沥青铺装在上、下游之间病害数量相差很大，铺装病害主要出现在下游慢车道。这是由于，由南向北慢车道中重载货车比例大、行驶速度缓慢，铺装容易形成开裂，在雨水侵蚀下混合料发生松散，从而形成一定面积的坑槽破坏。

裂缝类病害分析

在各类铺装病害中，裂缝类病害最多，占总病害数量的90%以上，主要分为横向裂缝、纵向裂缝、斜裂缝和网状裂缝，各自所占的数量如图5所示。

图5 南京二桥裂缝类病害数量统计

在所有的裂缝类病害中，纵向裂缝是最主要的破坏形式，比其余3种裂缝的总和还要多2248个；其次是斜裂缝和网状裂缝，横向裂缝所占比例最小。随着使用年限的增加，纵向裂缝和横向裂缝基本趋于稳定态势，而网状裂缝的数量有所增长，说明部分横向裂缝和纵向裂缝，在行车荷载和动水压力的反复作用之下，逐渐发展为网状裂缝。

除2004年之外，在其他所有年份中，100mm的裂缝长度最多，且基本保持缓慢上升的趋势；其次为100-200mm之间的裂缝，200mm的裂缝占比最小。这符合一般裂缝发展变化的规律。

图6 南京二桥裂缝类长度分布统计

铺装破损面积

根据历年调查数据，对铺装层破损维修总面积进行统计分析，如图7所示。

图7 南京二桥铺装破损面积统计

从2008年开始，南京二桥的铺装破损面积逐年升高，并且在2013年和2015年破损面积增长较快，这是由于在2011年底南京二桥铺装层的累计轴载次数已达到最初设计的1200万次，部分材料与结构超过了极限疲劳寿命发生破坏。因此在2013年和2015年度对破损区域进行大范围维修，从而使得铺装破损面积出现增长拐点。

总体来看，南京二桥在15年内的总交通量达到254,906,099辆，累计轴载次数为27,013,041次，远超过设计的1200万次的设计轴载次数。在如此严峻的大交通量条件下，南京二桥铺装层在15年设计寿命期间病害总面积为1424.5m2，仅占铺装总面积的3.77%，说明铺装层的最初材料与结构设计，以及运营期间的日常维养工作是非常成功的，在设计寿命年限内经受住了极端高低温气候环境及超设计交通量的考验。

作者 / 于力 陈辉

作者单位 / 南京长江第二大桥有限责任公司

责编 / 裴小吟

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