4月2日，由两座超千米级特大跨度悬索桥构成的世界超级工程南沙大桥正式通车，这是《粤港澳大湾区发展规划纲要》发布后湾区首项超级工程。华南理工大学张肖宁教授团队与毕业校友等多位技术人员参与了钢桥铺装难题的技术攻关。
他们打破国内外铺装工程中材料沥青设计的局限，保证桥面抗滑性良好的同时，防止因桥面粗糙而路面渗水，影响使用寿命。另外，他们还论证设计并机梯队全幅摊铺工艺，铺出的沥青路面没有接缝，减少开裂的风险。

　　文/广州日报全媒体记者徐静 通讯员卢庆雷、许颖

　　图/广州日报全媒体记者高鹤涛、苏韵桦

　　攻关1　　

　　桥面要抗滑又不能渗水

　　南沙大桥在同一项目中包含了两座超千米的主桥，其中坭洲水道桥主跨达到1688米，位居钢箱梁悬索桥世界第一。因此，钢箱梁桥面铺装成为制约开通的瓶颈工程——这是国内单体热拌环氧铺装面积（铺装面积13万平方米）最大、施工难度最复杂、最具有挑战性的工程项目。

　　张肖宁介绍，一般来说，抗滑需要沥青铺装时表面粗糙些，但如果太粗糙容易渗水，减少桥梁的使用寿命，抗滑和防水是两个相反的要求，同时实现的难度可想而知。

　　华南理工大学道路工程研究所提出采用热拌式环氧沥青铺装体系的建议，并协助设计单位完成了施工图设计。借鉴以往的经验教训，采用了富沥青含量沥青混凝土设计方法进行混合料级配设计。

　　张肖宁团队经过数十种材料比选与试验评价，最终形成以粗集料为骨架、细集料与沥青胶浆填充骨架孔隙的技术方案，既保证骨架充分嵌挤，又使孔隙率得到有效控制。张肖宁说，这一设计既保证铺装下层具有良好的钢板追随性和抗疲劳性能，又克服了铺装下层因孔隙率极低易形成鼓包的难题，同时，其又具备良好的密水性和优良的上层抗滑能力。

　　攻关2

　　两台摊铺机除沥青接缝

　　沥青铺装工程是大桥通车前最后也是最重要的工程之一，直接影响大桥的整体施工进度和开放交通时间。传统工艺会产生不可愈合的纵向施工接缝，在高温、荷载及雨水等作用下可能产生开裂，影响路面使用。

　　最后，经研究论证，工程最终采用并机梯队全幅摊铺工艺，由两台摊铺机将总摊铺宽度调整至钢桥行车道设计宽度，消除纵向施工接缝，提高施工效率，为准时通车打下基础。“这对施工方提出了非常高的要求。”不过，让张肖宁高兴的是，施工方完美地完成了工作任务，已完成环氧沥青铺筑的钢桥面，主要性能均满足设计要求，达到了预期目标。

　　此外，他们还提出了“随拌和温度降低、拌和时间增长及环氧树脂的固化，环氧沥青黏度持续增长，环氧沥青混凝土需要在合适的黏度下进行压实，达到合理压实度”的技术原则。这彻底解决了环氧沥青混凝土由于容留时间长、温度高，整体固化程度高而难以压实，最后强度不足、铺装层松散等问题。同时，也避免了悬浮密实级配的环氧沥青混凝土由于压实离析产生局部区域细集料上浮、泛油的现象。

　　攻关3

　　红外线成像排查沥青鼓包

　　在施工全过程中，张肖宁教授的团队采用国际上最为先进的三维探地雷达法控制钢桥施工厚度与均匀性，通过对铺装层进行全断面厚度检测，以大数据的方式获得钢桥铺装层的实际厚度分布，为厚度控制与改善提供数据支撑。

　　铺装下层环氧沥青混凝土铺筑后，残留水分在高温条件下逐渐汽化，难以从致密的结构层挥发出去，液气相态转变的高压将铺装层顶起形成鼓包。油脂的存在则降低粘结层粘结效果导致脱层病害的产生。铺装层鼓包及脱层是导致钢桥面铺装早期病害产生的重要因素，过去只能采用准确率极低的人工判识方法判断。研究团队采用自主开发的红外成像技术进行铺装下层鼓包脱层排查，确定其位置与面积大小。确保所有鼓包及脱层得以确认和修复，有效降低发生同类工程经常产生的早期病害的风险。

　　另外，团队还采用自主研发的路面抗滑纹理测试仪评价钢桥抗滑性能。这一方法可以更为科学地评价桥面抗滑的实际能力，找到导致抗滑性能下降的材料组成原因和施工质量问题，确保抗滑性能具有足够的均匀性。