瀝青混凝土橋面鋪裝早期破損防控技術

謝 巖，周華毅

(1.佳木斯市路橋工程有限公司;2.黑龍江省東綏高速公路有限責任公司)

瀝青混凝土橋面鋪裝早期破損防控技術

謝 巖1，周華毅2

(1.佳木斯市路橋工程有限公司;2.黑龍江省東綏高速公路有限責任公司)

橋面鋪裝，其功能是保護屬于主梁整體部分的行車道板不受車輛的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蝕，同時為車輛行駛提供良好的(如平整、抗滑等)表面功能。對橋面鋪裝主要病害與成因進行了分析，提出了橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與材料方案。

瀝青混凝土橋面鋪裝;早期破損;防控技術

橋面鋪裝主要有普通水泥混凝土和瀝青混凝土鋪裝、防水混凝土鋪裝、加貼式防水層的水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝三種形式。

根據(jù)調(diào)查，近年來我國修建的橋面瀝青混凝土鋪裝很多僅使用3～4年就出現(xiàn)了較嚴重的破壞，尤其是一些大橋和特大橋橋面瀝青混凝土的鋪裝損壞往往更為嚴重。

近年來，雖然國內(nèi)外針對橋面鋪裝問題開展了較多的研究工作，但可見到的研究成果和工程實際中所采用的技術措施并未能很好地解決上述問題，特別是寒冷地區(qū)預應力鋼筋混凝土橋的瀝青混凝土橋面鋪裝，各類損壞幾乎成了工程通病。

因此，黑龍江省交通運輸廳針對寒冷地區(qū)預應力鋼筋混凝土橋的瀝青混凝土橋面鋪裝存在的夏季高溫穩(wěn)定性差，冬季高寒瀝青混凝土模量增高抗疲勞性能差和防水性能不好等問題，于2009年3月，組織黑龍江省交通科學研究所、黑龍江省齊泰公路工程建設指揮部、哈爾濱工業(yè)大學和黑龍江省公路勘察設計院等單位組成課題組，開展了“寒冷地區(qū)瀝青混凝土橋面鋪裝材料與技術研究”課題的研究工作。

課題組經(jīng)過近兩年的研究工作，通過對寒區(qū)橋面鋪裝瀝青混凝土病害及工作環(huán)境的調(diào)查分析，橋面鋪裝瀝青混凝土材料的試驗研究以及橋面鋪裝技術的分析研究，通過篩選適合寒區(qū)橋面鋪裝溫度工作環(huán)境、應力變形環(huán)境的瀝青混凝土材料，分析了寒區(qū)瀝青混凝土橋面鋪裝各類病害的成因，提出了寒區(qū)瀝青混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與材料方案以及施工技術要求，經(jīng)過在生產(chǎn)實踐中的不斷總結(jié)與完善，最終形成了寒冷地區(qū)預應力鋼筋混凝土橋瀝青混凝土橋面鋪裝的成套技術。進而，提高了寒冷地區(qū)瀝青混凝土橋面的使用壽命和使用品質(zhì)。

1 橋面鋪裝主要病害與成因分析

目前，我國無論是水泥混凝土橋梁還是鋼橋，其橋面鋪裝往往都不能令人滿意，早期損壞成了質(zhì)量通病。黑龍江省也是一樣。我省的橋面鋪裝一般不進行特殊設計，橋面鋪裝多采用與路面相同的瀝青混凝土，厚度一般多為8 cm，分兩層鋪筑。由于橋面的工作環(huán)境(包括受力、變形、溫度等)與路面瀝青混凝土面層的工作環(huán)境差異很大，普通瀝青混凝土很難滿足橋面工作條件要求，造成橋面鋪裝往往先于路面出現(xiàn)損壞。

課題組通過對黑龍江省部分公路橋面的使用狀況的調(diào)查。初步分析和總結(jié)了寒冷地區(qū)瀝青混凝土橋面鋪裝的主要損壞形式。

根據(jù)調(diào)查，黑龍江省瀝青混凝土橋面鋪裝的主要損壞形式包括。

(1)橋面水泥混凝土鋪裝層表層損壞。很多橋面鋪裝的損壞是由于橋面水泥混凝土鋪裝層表層浮漿較厚、強度不足，在行車荷載反復作用下產(chǎn)生拉裂、壓碎、起皮等破壞，進而引發(fā)了瀝青混凝土鋪裝層產(chǎn)生裂縫，泛白漿，坑槽，有的甚至鋼筋外露，最終導致橋面瀝青混凝土鋪裝破壞。

(2)橋面瀝青混凝土鋪裝層的水損害。由于橋面鋪裝材料本身的性質(zhì)、橋面構(gòu)造、橋面排水以及橋面鋪裝施工壓實等存在的問題，使水分容易進入到橋面水泥混凝土與橋面瀝青層之間并存留，橋面鋪裝一旦有水滲入，滲入的水不易排出。在行車荷載反復作用下，承壓水對瀝青混凝土產(chǎn)生沖刷，造成橋面瀝青鋪裝層與橋面水泥混凝土分離，橋面瀝青混合料松散，進而出現(xiàn)坑槽，造成橋面鋪裝層損壞。

(3)高溫病害。由于橋面的工作環(huán)境和條件的特殊性，使橋面鋪裝瀝青混凝土的溫度往往較路面更高，受力更集中，剪應力更大，荷載作用時間更長。橋面鋪裝更易產(chǎn)生推移、車轍等高溫病害。

2 橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與材料方案

為了減少或消除我省瀝青混凝土橋面鋪裝的主要病害，首先要清除橋面強度不足的水泥混凝土表面浮漿，以防止橋面水泥混凝土鋪裝層表層在行車荷載反復作用下產(chǎn)生的損壞?？梢圆捎勉娕?、鑿毛或噴砂拋丸等方法。

其次是要做好瀝青層與水泥混凝土鋪裝層之間的連接、防水和排水工作，最后是提高瀝青混凝土鋪裝層材料的力學路用性能，特別是高溫穩(wěn)定性，以抵抗橋面更惡劣的溫度和受力條件給瀝青鋪裝層帶來的負面影響。

2.1 特大橋、大橋橋面鋪裝方案

(1)清除橋面強度不足的水泥混凝土表面浮漿。清除的方法：用銑刨機對橋面水泥混凝土鋪裝進行銑刨，厚度0.5～1.0 cm。

(2)注意橋面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水，在橋面邊部縱向設排水槽(碎石盲溝)。

(3)橋面清掃。反復用空壓機、高壓吸塵器、高壓水槍沖洗等方法，清除銑刨后殘留在橋面的石屑、塵土等污染物。

(4)防水、連接的粘層油噴灑。待橋面干透后，高溫天氣時，用5%SBS改性熱瀝青在水泥混凝土橋面鋪裝層上進行粘層油的噴灑，用量為0.8～1.2 kg/m2。

(5)鋪2 cm(1.5～2.5 cm)多功能應力吸收層。

(6)鋪4 cm AC-10改性瀝青+聚酯纖維的瀝青混凝土，聚酯纖維用量為混合料質(zhì)量的0.3%。

(7)鋪5 cm AC-16改性瀝青+聚酯纖維的瀝青混凝土，聚酯纖維用量為混合料質(zhì)量的0.3%。

2.2 中、小橋橋面鋪裝方案

(1)清除橋面強度不足的水泥混凝土表面浮漿。清除的方法：用銑刨機對橋面水泥混凝土鋪裝進行銑刨，厚度0.5～1.0 cm。

(2)注意橋面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水，在橋面邊部縱向設排水槽(碎石盲溝)。

(3)橋面清掃。反復用空壓機、高壓吸塵器、高壓水槍沖洗等方法，清除銑刨后殘留在橋面的石屑、塵土等污染物。

(4)防水、連接的同步碎石撒布。待橋面干透后，高溫天氣時，用5%SBS改性熱瀝青和0.3～0.6 cm的石屑，在水泥混凝土橋面鋪裝層上進行防水、連接層的同步碎石撒布，瀝青用量為1.2～1.5 kg/m2，石屑為滿鋪，并用膠輪壓路機碾壓兩遍。

(5)鋪5 cm AC-10改性瀝青+聚酯纖維的瀝青混凝土，聚酯纖維用量為混合料質(zhì)量的0.3%。

(6)鋪5 cm AC-16改性瀝青+聚酯纖維的瀝青混凝土，聚酯纖維用量為混合料質(zhì)量的0.3%。

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2012-06-12