黄河最长公路桥采用微粒化天然改性高模量沥青HFM，打造全新水泥混凝土桥面铺装方案

新技术引领新方案，新发展成就新机遇。安罗高速原阳至郑州段项目（以下简称“项目”）以实现沥青铺装层全寿命周期超长服役为目标，采用微粒化天然改性高模量沥青HMB为沥青结合料的HM混合料进行黄河特大桥中面层桥面铺装，全面提升桥面承载能力和耐久性能，开创了新的大跨径钢混叠合梁水泥混凝土桥面铺装范例。7月20日，项目高模量沥青混合料HFM-16中面层施工正式启动，按计划将分两个阶段施工，单向中面层完成后，进行上面层铺装，整体完成后展开对向中面层作业，预计9月将完成全部桥面沥青面层铺装作业。安罗高速建成通车后，将在京港澳高速和大广高速之间搭建起全新的纵向通道，进一步促进中原城市群与京津冀、长江中游城市群融合，对推动沿途区域社会经济高质量发展，兼顾黄河流域生态保护具有重要意义。

▲安罗高速黄河特大桥桥面铺装施工现场。供图/河南省黄河高速公路有限公司

▲微粒化天然沥青高模量混合料HFM摊铺现场。供图/西安众力沥青有限公司

项目施工碾压作业现场。供图/西安众力沥青有限公司

▲项目施工摊铺碾压作业现场。供图/西安众力沥青有限公司

黄河最长公路桥+全新桥面铺装方案

安罗高速黄河特大桥位于河南省郑州市与新乡市之间，主桥为双塔双索面组合梁斜拉桥，塔高182米，主跨径520米，主桥宽51.5米，全长15.223公里。外形设计参考商代青铜“酒樽”造型，寓意“礼敬黄河、礼献中原”。作为黄河上最长、钢结构用量最大，同时也是技术难度最复杂的公路桥梁，项目建设从设计理念、结构特点到施工工艺、材料选择，不囿于常规，实现七项全国首次技术创新应用。

在桥面铺装方案设计上，项目团队从实际需求和项目特点出发，深入调研河南省内外桥面铺装典型结构，开展沥青路面优化研究和论证，最终选定在黄河特大桥主桥、副桥、堤内引桥、跨堤桥、堤外引桥、雁鸣湖互通主线桥桥面及雁鸣湖互通主线路基段路面，均采用6厘米中粒式微粒化天然沥青高模量抗疲劳沥青混凝土（HFM-16）替代原设计中粒式改性沥青混凝土（AC-20C）进行中面层铺装，以提升桥面运行质量，延长养护周期和服役年限。结合表面层采用4厘米细粒式SBS改性沥青SMA-13铺装，安罗高速黄河特大桥打造了全新桥面铺装方案

▲安罗高速黄河特大桥桥面铺装方案

高模量沥青混合料——水泥混凝土桥面铺装的卓越解决方案

与传统路基路段不同，水泥混凝土桥面沥青铺装层需应对更严苛的环境与结构要求：

1.极端温度考验

桥梁架空结构导致温度变化剧烈：夏季高温如"烤箱"，冬季低温似"冰箱"。

需求：铺装层需兼具抗高温变形与抗低温开裂的双重性能。

2.薄层高强要求

为减轻桥梁自重，铺装层厚度通常仅约10厘米。

需求：沥青混合料须具备更高强度以承载行车荷载。

3.严苛防水标准

桥梁结构对防水要求极高，渗水易引发钢筋锈蚀。

需求：铺装层需低孔隙率，彻底阻断雨水下渗。

4.动态疲劳环境

桥面在车辆荷载下变形更显著。

需求：材料需卓越抗疲劳性能以应对长期应力循环。

桥面板专用高模量沥青混合料，以超高动态模量与超长疲劳寿命为核心，为桥面铺装提供全方位保护：

1.更强承载

动态模量（20℃，10Hz）≥15000MPa，较传统改性沥青提升50%以上，显著分散荷载应力。

2.更耐疲劳

疲劳寿命（15℃，10Hz，230με）超100万次，耐久性提升30%，大幅延长服役年限。

3.滴水不漏

孔隙率＜4%，渗水系数趋近于零，形成致密防水层，杜绝水损病害。

4.应用价值

通过该技术的应用，可实现：

强韧保护——降低桥梁结构应力，延缓混凝土板劣化；

长效服役——减少裂缝与车辙，延长养护周期50%以上；

经济环保——全寿命周期成本降低，减少维修频次与资源浪费。

耐久性成沥青材料选择关键考量

作为具有地标价值的特大桥建设工程，安罗高速黄河特大桥项目从设计—结构材料一体化、建管养一体化方向，综合评估材料性能、经济成本、养护周期、环境友好及生态效益等多重因素，选择以西安众力沥青有限公司生产的微粒化天然改性高模量沥青HMB作为沥青结合料，采用“高模量沥青混合料HFM+改性SMA的技术方案。天然沥青具有优异的耐高温、耐老化、抗水损等特性，通过微粒化技术与高模量技术结合，可以充分发挥材料优势，实现承载能力和耐久性能的倍增，同时解决低温易开裂问题，实现高低温性能均衡。这一选择既是对结构、材料和技术的匹配度、成熟度和稳定性认可，更是以桥面长周期服役，延长养护周期等因素为最重要考量。

在前期扎实的调研基础上，项目团队于2024年11月19日赴西安众力沥青有限公司生产基地考察，并参观了该公司承建的陕西省天然沥青与公路再生工程技术研究中心实验室，与该公司技术团队展开深入技术交流，随后对产品样品多次进行试验检测，技术指标表现优异。在施工推进过程中，项目团队两次组织召开技术交底会，并通过试验段铺设总结施工经验，在中面层施工正式启动后，各参与方通力合作，旨在将微粒化天然沥青高模量混合料这一新技术、新材料应用好，将技术性能优势兑现为精品工程质量，真正实现桥面长周期服役。

▲项目团队考察参观陕西省天然沥青与公路再生工程技术研究中心实验室。供图/西安众力沥青有限公司

▲项目中面层HFM试验段施工后技术交底会现场。供图/西安众力沥青有限公司

打造耐久型水泥混凝土桥面铺装典型结构

近年来，极端气候频发，许多地区出现长时间极限高温天气，给沥青路面质量提出更高要求。高模量沥青混合料技术因其兼具强承载和耐疲劳的技术特点和优势，同时结合密级配特点带来极佳的抗水损、防腐抗碱等特点，在行业内受到越来越多关注和重视。西安众力沥青有限公司开创天然沥青微粒化技术，开发出微粒化天然改性高模量沥青HMB，在桥面铺装、重载交通道路、长寿命沥青路面、城市BRT专用道、信号灯路口等沥青路面铺装工程中，完成诸多成功应用案例，范围覆盖我国绝大多数气候环境区域。特别是在桥面铺装项目中，湖北硚孝高速（泾河高架桥）、陕西合铜高速（柳沟河大桥等）、安徽沪武高速（桐城至岳西新建段包冲大桥等）、重庆成渝高速（周家院子2号桥）、北京市四环主路（窑洼湖桥、红领巾桥、石丰桥等）诸多项目中均成功采用微粒化天然沥青高模量混合料进行水泥混凝土桥面铺装，无论是“BBME+EME结构，还是“HSMA+EME结构，铺装效果都受到了广泛认可。

▲国内采用微粒化天然沥青高模量混合料进行水泥混凝土桥面铺装的部分工程案例。供图/西安众力沥青有限公司

安罗高速黄河特大桥主跨跨径长、主桥桥面宽是迄今为止国内采用微粒化天然沥青高模量混合料铺装的规模最大的水泥混凝土桥面铺装项目，技术上具有示范和引领作用。项目团队期待通过此次项目应用，打造出适用于我国的水泥混凝土桥面铺装典型结构，为国内后续桥面铺装质量提升，桥面服役寿命延长，提供新的全周期降本增效优质技术解决方案。

注：本文为特约发布，不代表“中国高速公路”观点。

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编辑：苗挺节

校对：闫可欣

审核：余大鹏 谢博识

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