钢桥面铺装技术复杂，原材料技术指标要求高，施工控制要求严，交通荷载大、环境温度高、钢桥面支撑体受力复杂。同时，由于受桥梁恒载限制，铺装层厚度有限、影响因素复杂等均是钢桥面铺装方案设计的难点所在。因此，钢桥面铺装如何实现桥梁工程赋予的功能又保持其耐久性，一直是道路工程领域关注的热点问题中国沥青网sinoasphalt.com。

对钢桥面沥青铺装层都进行过较为深入、系统的探索研究，德国市政工程与水务管理部发现正交异性钢桥面板铺装层具有表面应变水平较高、耐疲劳性能较差等缺陷，其使用寿命与普通路面相比则较短。我国自20世纪90年代以来，大跨径桥梁建设进入了一个高峰时期，相继建成和正在建设一大批斜拉桥、悬索桥，其加劲梁普遍采用正交异性桥面板结构。黄晓明指出铺装层耐久性不仅在于本身强度或材料的卓越性，更取决于铺装层结构、材料与桥梁结构以及桥面适应性。王民等提出钢桥面沥青铺装受其柔性支撑体系的影响导致沥青路面压实困难，可通过控制现场压路机压实轨迹及区域温度，指导压路机操作人员按照设计要求优化压实工艺，进而提高铺装层质量。范汉泉针对性研究了浇注式沥青混合料施工工艺，分析了拌和工艺对浇注式沥青混合料材料特性和路用性能的影响。阎伟采用AHP层次分析法和排列图法等手段，分析了环氧沥青混凝土钢桥面铺装过程质量控制指标及控制方法。但这些均未对钢桥面铺装方案设计理念进行深入研究。

本文拟对如何更加科学合理选择合适的钢桥面铺装方案进行分析。综合多个钢桥面铺装实体工程经验，并采用层次分析法、专家评分法、模糊数学等方法建立公路钢桥面铺装方案评价指标体系以及综合评价方法，为我国钢桥面铺装组合优化设计及方案决策提供数据参考及技术支持。

基于建管养一体化模式的公路钢桥面铺装方案设计理念

钢桥面铺装建管养一体化建设模式，是建立科研、设计、施工、管理、养护五位一体，从较高一个层面实现钢桥面建设－管理－养护衔接，消除了运营期钢桥面铺装责、权、利难以划分等难题，降低了投资人的管理风险。其中设计是关键环节之一。笔者通过对钢桥面传统设计方法的总结，并结合建管养一体化模式的建设目标，提出了基于建管养一体化的公路钢桥面铺装方案设计理念。其具有以下特性。

(1)全方位立体化设计理念。该建设模式除了需要综合考虑和平衡不同因素对钢桥面铺装性能的影响，还需在充分总结施工、养护等阶段影响因素的基础上，将相应影响因素纳入到设计流程，即对设计、施工、养护阶段的影响因素在设计阶段需进行全面统筹评估。

(2)高标准精细化设计理念。在该模式下，考虑10年质量要求及效益空间，一方面，在铺装结构设计要求制定、混合料优化设计、施工质量控制、养护过程管理等阶段需制定高于传统模式的技术标准；另一方面，针对关键环节，将相应技术要求细化和明确，对相应指标反复斟酌分析，尽量不留下纰漏和遗憾。

(3)施工单位参与设计过程。传统设计往往由设计单位主导，且在钢桥面铺装施工单位入场前设计文件已出版。在施工期间，设计单位一般不会采纳承包人的不同意见而调整施工图设计文件所确定的原则。钢桥面铺装建管养一体化模式将设计单位与施工单位融为一体，合作设计，且设计单位是具有扎实钢桥面研究基础的单位。设计过程既要保持建管养一体化的高标准要求，同时还要兼顾施工单位施工水平。

现阶段钢桥面铺装技术处于发展和完善时期，相关设计技术规范、理论研究还不完善或空缺。因此，根据项目的特点，结合钢桥面铺装的实际工程需要，从性能、施工、养护、成本等方面进行综合评分后推荐铺装方案，相对于早期的仅依靠室内理论分析或试验研究确定更为合理。

钢桥面铺装方案评价

方案评价指标体系的建立

钢桥面铺装方案综合评价的目的是从可比替代方案中，通过比较选出最优或较优方案，供设计采用或决策者参考。影响钢桥面铺装方案比选的因素是多方面的，而每个方面都可能成为一个评价指标。因此，要建立一个全面、科学、合理而又实用的评价指标体系，对于钢桥面铺装方案的综合评价是非常重要的。

在参考国内外研究成果及征求公路钢桥面工程技术内规划、设计、施工、教学科研等方面专家的意见和建议的基础上，结合建管养一体化理念模式，运用层次分析法提出了公路钢桥面铺装综合评价指标体系。其第一层为目标层，用于钢桥面铺装不同方案间的比选；第二层为准则层，作为钢桥面铺装方案比选的基本准则；第三层为指标层，是对第二层的细化，具体描述钢桥面铺装方案各项指标的属性。

模糊综合评价模型的建立

模糊综合评判是将评价目标看成是由许多因素组成的模糊集合；设定这些因素所能选取的评判等级，组成评语的模糊集合，分别求出某一方案各单一因素对各个评判等级的归属程度；根据各个因素在评价目标中的权重分配，通过计算，求出该方案评价的定量解值；通过不同方案值的比较，得出方案的优劣。

钢桥面铺装方案影响因素集及等级划分

根据列出的指标体系，钢桥面铺装方案因素集有4个方面构成：技术性能U1、施工质量管理U2、养护过程管理U3，经济效益U4。

(1)技术性能因素包括组合结构高温稳定性U11、磨耗层低温抗裂性U12、磨耗层疲劳耐久性U13、保护层疲劳耐久性U14、承载能力U15、防水黏结层界面结合强度U16、结构刚度敏感性U17、抗滑性U18和密水性U19。

(2)施工质量管理因素包括施工温度U21、施工工效U22、不同工序对间隙期时间要求U23、开放交通时间U24、施工关键工序控制难度U25和应用规模U26。

(3)养护过程管理因素包括养护工效U31、养护难易程度U32、早期病害时间U33和养护费用U34。

(4)经济效益因素包括建设成本U41、周期成本U42。

通过对单因素的模糊判断，得到模糊综合评判的钢桥面铺装方案水平等级，并给各质量等级赋予一定的数值，以便进行钢桥面铺装方案优劣评判。

参照我国行业规范及现行技术标准，结合钢桥面铺装技术特点，制定相应指标的波动范围。在征求了公路钢桥面工程技术同行专家的意见和建议的基础上，对钢桥面铺装方案评价指标体系进行了等级划分。

隶属度函数分析

梯形分布和半梯形分布隶属函数适用于多方案比选评价，本研究采用半梯形和梯形分布隶属函数来分析。对钢桥面铺装方案评价指标体系中的“技术性能”一级指标对应的二级指标因素“组合结构高温稳定性”指标而言。

钢桥面铺装评价指标权重计算

采用AHP法并结合专家评分法，对钢桥面铺装方案评价指标体系中的一级指标权重进行计算。

采用AHP法对钢桥面铺装方案评价指标体系中的二级指标权重进行计算。钢桥面铺装方案评价体系一级指标中的“技术性能”包括9项二级指标，“施工质量管理”包括６项二级指标，“养护过程管理”包括4项二级指标，“经济效益”包括2项二级指标。计算钢桥面铺装方案评价指标体系中二级指标权重。

工程应用

根据我国安徽省某长江大桥的使用条件及铺装材料应用现状，初拟了3种铺装方案：方案一采用浇注式沥青混凝土＋改性沥青SMA；方案二采用双层环氧沥青混凝凝土；方案三采用双层改性沥青SMA。

以钢桥面铺装方案一“GA+SMA”模糊综合评判为例阐述其评价过程。

根据方案一“GA+SMA”各指标参数值，对其方案进行二级模糊综合评判。

二级模糊评判

根据钢桥面铺装方案的单因素评价指标的相关量化值，建立单因素模糊评判矩阵R。

一级模糊评判

按综合评判得分值，依据最大隶属原则可以得出，钢桥面铺装方案“GA+SMA”的评分为86.53分，属于“优”级。

按上述步骤评判方案二评分为82.97分，方案评分为82.41分，均属于“良”级。通过3种典型钢桥面铺装结构的综合评价，确定方案一作为最佳铺装方案。

该方案在实桥中成功实施，自2013年12月通车以来，使用效果良好。

结语

(1)考虑公路钢桥面铺装质量影响因素，就钢桥面铺装建管养一体化角度，分别从钢桥面铺装的技术性能、施工质量、养护过程、经济效益等4个方面，运用目标层次分类展开方法，建立了钢桥面铺装方案综合评价指标体系。

(2)综合现行规范及相关研究成果，对评价指标进行了评定等级划分，根据层次分析法和专家评分法，确定指标体系中各项因素的权重，运用模糊理论　　建立评价指标隶属度函数，提出了钢桥面铺装方案模糊综合评价方法。

(3)将钢桥面铺装方案模糊综合评价方法应用于安徽省某长江大桥钢桥面铺装，对3种初选方案进行综合评判，具有其实用性，可为钢桥面铺装方案比选及决策提供依据。