沥青混凝土桥面铺装损害原因及防治对策

！　：　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｃｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　工程技术　沥青混凝土桥面铺装损害原因及防治对策　万新昌　（新疆疆南路桥工程有限责任公司　新疆阿克苏８４３０００）　摘要：桥面铺装层破损问题影响了桥面的美观，妨碍了正常交通，　更易造成交通事故，本文探讨了桥面铺装病害原因及防治对策。　关键词：沥青混凝土　桥面铺装。损害原因　防治对策　文章编号：１６７４－０９８ｘ（２ｏ０８）０６（ｂ）－－００９５－Ｏ１　中图分类号：ＴＵ２０　文献标识码：Ａ　桥梁结构不断创新，大跨桥梁已很普　遍，但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统　的习惯做法，在进行桥梁结构设计时，对桥　面铺装层一般不作专门的计算分析。近年　来，人们对于因桥面铺装问题造成的直接　和间接的经济损失给予了足够的重视。　青混凝土铺装层厚度不均。　２．２防水排水系统不完善　由于部分桥梁的防水和排水系统不完　善，或防排水设施养护不及时造成破坏或　堵塞，水分在桥面的滞留时间较长，在动水　压力或水的冻胀作用下，导致沥青面层逐　步破坏。如果没有防水层水分还将直接侵　蚀水泥混凝土桥面，特别是盐水的侵蚀，将　１桥面铺装损害特点　沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水　导致水泥混凝土桥面的破坏，严重影响粱　泥混凝土桥面铺装相比，损坏形式有所不　同。主要有：铺装层内部产生较大的剪应　力，引起不确定破坏面的剪切变形，或者由　于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差，抗　水平剪切能力较弱，在水平方向上产生相对　位移发生剪切破坏，产生推移、拥包等病　害；因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大　挠度而产生的裂隙，在车辆荷载及渗入的水　的作用下产生面层松散和坑槽破坏。　设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混　凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一　般为剪切破坏，常表现为拥包和推移现象。　剪切破坏有两种情况：一是桥面钢筋混凝土　模量远大于沥青混凝土和防水层的模量，加　之沥青混凝土层厚度较薄，沥青层内产生较　大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切　变形；二是防水层与沥青混凝土面层和桥面　层间粘结力不足而发生剪切破坏。剪切破　坏是设防水层是沥青混凝土铺装损坏的主　要原因，故在实际设计中应基于两种形式的　剪切破坏分别加以计算分析。　２桥面铺装早期破损原因分析　理论中对桥面铺装层的计算分析论述　几近于零，现行规范中只给定了厚度的推　荐值，工程界一直在各等级的公路中运用　几十年。随着交通量的增大，现行铺装　与重型，超重型汽车的增多和车速的增快　已不相适应。桥面铺装层直接承受车轮荷　载的冲击，桥面铺装部分或全部参与了主　梁结构的变形，因此桥面铺装是一个受力　复杂的动力体系，各种形式的主梁及铺装　本身的构造均影响其应力的分布。桥面铺　装层直接承受车轮荷载的冲击，其部分或　全部参与了主粱结构的变形，是一个复杂　的受力体系，因此，导致桥面铺装破坏的因　素也十分复杂。　２．１　沥青混凝土桥面铺装偏薄　设计预应力梁起拱高度时，未考虑对　桥面厚度的影响，尤其大跨径起拱高度大　后，就会影响桥面铺装的厚度；设计桥面铺　装厚度过小，施工略有误差就无法调整。　由于在桥梁施工中支架的沉降和预应力反　拱无法准确预测，或施工工艺控制欠佳，主　粱顶面标高与设计值相符是比较困难的，　般在测量主梁顶面标高后应对其进行调　整。调整不好就会造成铺装层局部厚度偏　小。水泥混凝土桥面平整度差，也会使沥　一板的使用功能。　２　３桥面系变形的影响　桥面系在车辆荷载的作用下会变形，　这种变形受桥梁结构形式等许多因素的影　响，但一般来说，跨径较大，变形也较大。　桥面系的变形使铺装层受到剪切，由于沥　青混凝土和水泥混凝土的抗剪模型不同，　在其突变的分界处产生破坏，使两层铺装　层分离而导致桥面破损。　２．４　铺装层与水泥混凝土桥面粘接不牢　沥青混凝土层与水泥混凝土桥面粘接　不牢，会形成一个相对滑动的界面，容易脱　落，再加上二者之间材料特性上的差异，在气　温骤然变化时会产生不同的变形，形成应力　集中，从而导致沥青混凝土铺装层的破坏。　２　５强度不够原因　桥面铺装混凝土钢筋网位置不对，无　法发挥钢筋网怍用，引起强度不够；伸缩缝　处混凝土强度不够，造成伸缩缝过早损坏；　桥面积水、表层浮浆未进行处理，使混凝　土厚度不足引起的强度不够；混凝土桥面　铺装较薄，因振捣不密实或养生不良引起　强度不够；冬季施工，防冻剂使用不当，混　凝土受冻，导致强度不够。　２．６沥青铺装层原因　由于过分追求平整度，而忽视压实度，　使路面强度低下、渗水，引起早期损坏。同　时，预拱度的差异和路基上三层沥青面层　摊铺厚度的调整不当，都可能使该层路面　厚度不足而引起桥面铺装早期损坏。层间　结合不良使桥面铺装发挥不了整体作用。　由于下面层被污染、使用的粘层材料质量　较差、洒布不均匀、洒布后行车作用把粘　层带起等原因都会造成粘接不良。桥面的　雨水由于有护栏阻挡无法横向排出，只能　沿护栏墙纵向排至泄水孔，部分渗入路面　体系，现行规范对其所用材料、做法和厚度作　中的雨水，在高温和高压作用下，就易于使　出了指导性的说明，目前尚无具体的设计理论　沥青膜剥离，导致路面产生早期损坏。　和方法。实际设计中，桥面铺装只作为桥梁工　程的附属结构，设计者对其花费的精力甚少。　３防治对策　以上各种措施综合实施，对解决桥面铺装破坏　３．１设计方面　问题会发挥明显作用。　改善桥面系的结构设计。梁体顶层应　因此伸缩缝在设计上除在粱端留有足够的　锚固钢筋外，还应设计不低于Ｃ４０级的钢　纤维混凝土。为保证其平整度，应在沥青　混凝土铺装完成后再进行伸缩缝施工；泄　水孔收水口底部标高的设计低于水泥砼桥　面顶至少ｌｃｍ，收水口周围做成收坡，保证　渗入沥青混凝土路面的水能通过泄水孔排　走；桥面沥青混凝土宜设计两层，不但提高　平整度，而且对其耐久性也有保证作用。　增加沥青混凝土铺装层的厚度。柔性　铺装能大大减少车辆对桥面板的冲击力，　达到行车平稳舒适的要求。因此沥青混凝　土铺装层不仅必需且应保证一定厚度。对　于主干线的高等级公路，沥青混凝土桥面　铺装层厚度不宜小于９ｃｍ。　设置合理有效的桥面防排水系统。造　成沥青路面早期破坏的主要原因是水，沥青　混凝土铺装层本身是渗水的，即使是采用密　实型级配，由于压实度的差异、材料离析等　原因，也避免不了出现局部渗水现象。所以　在做好沥青层表面排水的基础上也要做好　沥青层内部的排水和有效的防水层。　采用沥青玛蹄瞒碎石混合料（ｓＭＡ）是　解决桥面早期破坏的有效措施。同普通沥　青混凝土相比，ｓＭＡ沥青混凝土的沥青含　量较大，具有更好的低温延性和更小的空　隙率，因而能有效防止水分渗入铺装层。　３．２施工方面　水泥混凝土表面必须彻底凿毛，将浮　浆清除干净，制作防水层要采用高性能粘　接材料（如ＳＢＳ改性乳化沥青），并严格控制　施工质量。　在铺筑沥青混凝土之前，对水泥混凝上平　整度、粗糙度进行检查。对伸缩缝处混凝土　预留槽要临时覆盖并与两侧桥面混凝土平整，　保持水泥混凝土面层清洁干燥。粘层油宜采　用快裂洒布乳化沥青。乳化沥青待破乳水分　蒸发完后方可铺筑沥青混凝土，当气温低于ｌＯ　℃或水泥混凝土潮湿时不得喷洒粘层油。铺　筑沥青混凝土要采用机械摊铺并在较短时间　内一次铺筑完成，前后两台摊铺机尽量缩短距　离，减轻纵向接缝。加强对桥面铺装结构破坏　机理和设计理论的研究是解决桥面铺装破坏　的根本途径。但桥面铺装是一个复杂的受力　设计与桥面牢固结合的预留钢筋；预应力　参考文献　梁跨中起拱高度设计时要充分考虑对桥面　［１１黄伟，钱振东．高等沥青路面设计原理　厚度的影响，施工时一般按墩台、支座设　与方法［Ｍ］．科学出版社，２０００．　计高度进行控制；适当增加桥面混凝土厚　【２１季节，罗晓辉．桥面铺装病害调查及成　度和钢筋网密度，加大钢筋直径及等级标　因分析［Ｊ　Ｊ．北京建筑工程学院学报，　２００２．　准；伸缩缝处沥青路面破损可能出现坑槽，　科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｉｄ　９５