由两座超千米级特大跨度悬索桥构成的世界超级工程虎门二桥将于2019年4月2日通车，这是《粤港澳大湾区发展规划纲要》发布后湾区超级工程的首项献礼。虎门二桥全长12.89km，于2013年12月动工建设，是粤港澳大湾区核心区新的重要过江通道，建成通车后从东莞到番禺可缩短30分钟车程，将大大提升珠江口东西两岸的互联互通水平。

抗滑性能优良的桥面铺装

钢箱梁桥面铺装是制约虎门二桥开通的瓶颈工程。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。在虎门二桥钢桥面铺装过程中，华南理工大学相关专业师生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，再次展现了华工追梦人的精神风采。

目标高远，克难唯坚

虎门二桥地处湿热高温地区，开通后的交通量预计十分繁重，钢箱梁桥面铺装必须具有足够的耐久性，也必须保证铺装具有足够的抗滑性能来确保未来巨大交通流量下的交通安全。

张肖宁教授与交通运输部前任总工程师周海涛、建设公司董事长王康臣在工程现场

华南理工大学道路工程研究所在铺装设计阶段通过深入研究和反复比选，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。借鉴以往同类工程病害多、运营期维修量大且表面滑溜等经验教训，采用了FAC（富沥青含量沥青混凝土Full Asphalt Content）设计方法进行混合料级配设计。该设计方法由华南理工大学张肖宁教授首创，二十年间共有6名博士研究生相继进行深入研究，形成了完善的设计体系，并在国内多项工程中应用。

由于国内外首次大面积使用热拌式环氧沥青+FAC钢桥面铺装，且铺筑数量巨大，合理选择原材料确定FAC配合比难度较大。张肖宁教授组织的团队，历时一年多，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。该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。

工程实践证明，这样的设计科学合理，技术先进，打破了美国同行在类似铺装工程中材料设计的局限，取得了优良的应用效果。国内同行对铺装质量交口赞誉，国外的环氧沥青材料供应商也对此表达了由衷的赞誉与钦佩。

质量为本，工程唯先

为了保证虎门二桥钢箱梁桥面铺装的质量和工期，在张肖宁教授主持下，华南理工大学道路工程研究所与肖宁道路工程技术研究事务所共同承担了钢桥面铺装的质量技术与质量控制的研究工作。经过4个月的努力，攻克了钢桥环氧沥青混合料施工配合比设计、钢桥铺装环氧体系施工组织、钢桥环氧铺装碾压工艺与时机控制等技术难题，为虎门二桥项目两座超千米级主桥钢桥面环氧沥青铺装工程圆满完成奠定了坚实的基础。

张肖宁教授为首的团队对环氧沥青材料的力学基本性能进行了基础科学研究，在发现环氧沥青特有的时温敏感性规律的基础上，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。此项成果彻底解决了环氧沥青混凝土由于容留时间长、温度高，整体固化程度高导致难以压实，最后形成强度不足、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，细料上浮造成抗滑性不足的问题。

该团队与钢桥铺装参建单位先后在场区、匝道、主桥进行了9次桥面铺装首件工程，通过控制出料温度，初压、复压、终压的压实温度，摊铺机摊铺速度，压路机数量、种类与压实速度，确保压路机“紧跟慢压”的压实状态，来减少由于压实问题导致铺装层的质量缺陷。

钢箱梁铺装工程进度直接影响虎门二桥的整体施工进度和开放交通时间。按照传统工艺采用半幅摊铺、单车道摊铺等施工摊铺工艺，不仅进度缓慢，同时也会产生不可愈合的纵向施工接缝，成为铺装层的薄弱环节，在高温、荷载及雨水等反复作用下逐步产生开裂。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，不仅消除了纵向施工接缝，同时提高了施工效率（采用该方案于2019年1月30日完成了全部的钢箱梁桥面铺装），为保证4月2日通车提供了重要支撑。

已完成环氧沥青铺筑的钢桥面，其耐久性、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性、密水性、及抗滑性能等均满足设计要求，克服了环氧铺装的质量通病，达到了预期目标。

技术创新的基础是手段创新

为了保证虎门二桥环氧沥青钢箱梁桥面铺装的工程质量，华南理工大学道路工程研究所和肖宁道路工程技术研究事务所共同组成的质量监控研究团队，不仅坚持按照我国相关技术规范的要求开展工作，更致力于采用高新技术手段把控施工质量，使得桥面铺装的质量控制更为科学。

张肖宁教授与马林、张顺先、李伟雄讨论工程技术问题

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。

肖宁道路工程技术研究事务所的质量检测人员

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。

整幅摊铺工程现场

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。

操控无人机进行远程红外温度检测

此外，配合施工单位完成了环氧树脂粘结剂自动涂刷设备来代替传统人工涂敷工艺，保障了铺装上层与下层、铺装下层与钢桥面板（防腐涂层）之间的层间粘结性能与防水性能，预防因环氧树脂粘层涂刷不均匀导致的铺装层局部位置发生剪切破坏与滑移等病害。

一门众杰，齐心勠力

在大型土木工程中师生共同参与研究与实施的事例屡见不鲜，但如同虎门二桥钢箱梁桥面铺装工程中华工师生一门众杰共同参与完成工程建设的事例令人格外感动。

华南理工大学研究团队

张肖宁教授是我国知名的路面工程专家，在钢箱梁桥面铺装工程中多有建树。张肖宁教授几乎在刚刚完成港珠澳大桥钢箱梁桥面浇注式沥青混凝土铺装工程研究的同时，即组织团队投身于虎门二桥钢箱梁桥面热拌环氧沥青铺装的研究工作中。

在他的研究团队中，出自华南理工大学张肖宁教授门下的工学博士、华南理工大学土木与交通学院道路系的徐伟副教授曾在他的博士论文和工程项目研究中重点研究桥面铺装课题，参与完成了虎门大桥、港珠澳大桥等多项工程建设项目。徐伟副教授是虎门二桥钢箱梁桥面铺装施工图设计的主要完成者，对于铺装选型、结构设计、材料组成设计等做出重要贡献。

作为建设单位建设质量监管责任人，省公路建设公司工程部副部长马林是出自华南理工大学张肖宁教授门下的工学博士。从钢桥面试验段研究工作开始就被公司委派到虎门二桥“蹲点”，是桥面铺装工程技术、质量、进度、安全的总体把控人。在工程中被誉为“铁面人”和“拼命三郎”的施工单位技术负责人长大三公司张顺先博士，也是华南理工大学张肖宁教授培养的优秀博士研究生，负责钢箱梁桥面铺装研究与施工的组织与实施。张顺先作为虎门二桥钢箱梁铺装工程“党员先锋队”的带头人，为保证工程建设质量加快工程进度做出了重要贡献。二位博士被广东省委机关刊物《南方》著文称为“一门二博士”、“ 钢箱梁桥面铺装的核心人物”，盛赞他们为“党建先锋模范”。

肖宁道路工程技术研究事务所是以张肖宁教授为核心的道路工程研究与技术咨询机构。在虎门二桥建设工程中，该事务所与华南理工大学道路工程研究所共同承担了钢箱梁环氧沥青桥面铺装技术研究与质量监控技术咨询的重要任务，为铺装工程的设计、施工、质量监控做出了卓越的贡献。这个事务所的主要技术人员李伟雄是华工在读博士研究生，和主要技术人员黄志勇、聂文等人都是张肖宁教授培养的工学硕士。监理单位广东华路公司的车卓君总监也是华南理工大学张肖宁教授指导的工程硕士。

一门众杰，齐心勠力，这样的团队不仅为虎门二桥建设做出了重要贡献，也为华南理工大学树立了重要的品牌效应。

相关宣传：

1.南方日报《华工团队完成大桥钢箱梁桥面铺装关键技术攻关 新技术确保大桥 耐久耐温抗滑》，网址：http://epaper.southcn.com/nfdaily/html/2019-04/02/content_7790664.htm

2.信息时报《华工“黑科技”助力虎门二桥顺利通车》，网址：http://www.xxsb.com/content/2019-04/03/content_45664.html

3.羊城晚报《今天开通的虎门二桥，桥面有哪些“黑科技”秘密？》，网址：http://news.ycwb.com/2019-04/02/content_30231624.htm

4.华南理工大学网站《南沙大桥通车！ “举世无双”世界工程背后的华南理工“超级智慧”》，网址：http://admission.scut.edu.cn/2019/0402/c17701a312241/page.htm