橋面鋪裝病害分析及防治措施

張倫 徐婷

（臨沂市公路勘察設(shè)計院，山東 臨沂 276037）

橋面鋪裝，其作用是防止車輪或者履帶直接磨耗橋面，保護主梁免受雨水侵蝕，并以分散車輪的集中荷載。橋面鋪裝主要有水泥混凝土和瀝青混凝土兩種鋪裝形式。橋面鋪裝的病害是由多種因素共同作用的結(jié)果，其受力狀況十分復(fù)雜。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展交通量和重型車輛迅速增加，橋面鋪裝的損壞已成為降低公路使用功能和誘發(fā)交通事故的一大病害。

1 橋面鋪裝常見病害

橋面鋪裝最常見的病害主要有:橫向裂縫、縱向裂縫、擁包和坑槽等。

2 橋面鋪裝破損原因分析

2.1 水泥混凝土鋪裝層的破壞

橋面鋪裝層直接承受車輪荷載的沖擊，橋面鋪裝部分或者全部參與了主梁結(jié)構(gòu)的變形，因此橋面鋪裝是一個受力的動力體系，主梁及鋪裝本身的構(gòu)造均影響其應(yīng)力的分布。而現(xiàn)在大部分水泥混凝土橋面鋪裝層設(shè)計偏薄，橫向連接鋼筋不足，水泥混凝土橋面鋪裝層內(nèi)部產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，引起不確定破壞面的剪切變形，致使水泥混凝土橋面鋪裝層斷裂、松散。

2.2 瀝青混凝土鋪裝層的破壞

瀝青混凝土鋪裝是施工在水泥混凝土橋面鋪裝上，因而當下面的受力層發(fā)生破損必然會引起瀝青混凝土鋪裝層的破壞。瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土橋面鋪裝之間粘結(jié)不牢，就會形成一個相對滑動界面，容易脫落。再加上瀝青混凝土與水泥混凝土二者之間材料特性上的差異，在行車荷載作用下，氣溫驟然變化時，會產(chǎn)生不同的剪切變形，形成應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致瀝青混凝土鋪裝層的破壞。剪切破壞有兩種情況:一是，橋面鋼筋混凝土模量遠大于瀝青混凝土和防水層的模量，加之瀝青混凝土厚度較薄，瀝青層內(nèi)產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力而引起的不確定破壞面的剪切變形；二是，防水層與瀝青混凝土面層和橋面層間粘結(jié)力不足而發(fā)生剪切破壞。

2.3 伸縮縫、連續(xù)縫處的損壞

伸縮縫處破壞的原因主要是有效伸縮量不夠，預(yù)埋鋼筋錨固能力不足，伸縮縫與相鄰橋面高差超過允許范圍，在車輛沖擊下出現(xiàn)疲勞破壞。連續(xù)縫的縱向加強鋼筋配筋數(shù)量不足是連續(xù)縫損壞的主要原因之一。

2.4 超載車輛的破壞

汽車超載有兩種情況:一是，車輛軸重的違規(guī)超載；二是，橋梁通行的車流量超過原設(shè)計流量。由于混凝土并非是均勻和連續(xù)的，內(nèi)部存在許多微小的缺陷，在循環(huán)荷載作用下，這些微小缺陷會逐漸發(fā)展、合并形成宏觀裂縫。所以橋梁的超載可能會引起疲勞問題，使橋面鋪裝層疲勞應(yīng)力幅度加大，損傷加??；另外超載造成的混凝土內(nèi)部損傷不能恢復(fù)，將使橋梁在正常荷載下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，使耐久性迅速降低。

2.5 水損傷

橋面的泄水孔一般設(shè)置在瀝青混凝土鋪裝層表面處，且多數(shù)由于日常養(yǎng)護不到位，泄水孔處于堵塞狀態(tài)，造成橋面水不能及時排除，使橋面水滯留在橋面時間加長，水分的滲入量加大。滲入瀝青面層的水分和積在表面的水在行車的反復(fù)作用下，形成強大的動水壓力，沖刷水泥混凝土橋面，這種現(xiàn)象反復(fù)作用，則會形成泛白和唧漿現(xiàn)象，最終導(dǎo)致瀝青混凝土面層逐漸脫落形成坑洞。

3 橋面鋪裝病害的防治措施

3.1 增加橋面鋪裝混凝土厚度，不僅增強橋梁主梁之間的橫向聯(lián)系，而且提高橋面板剛度，減少橋面混凝土的破壞。目前高等級公路橋梁設(shè)計中，大多數(shù)已經(jīng)將橋面鋪裝厚度提高到9～12cm，一些養(yǎng)護工程提高到12-16cm，這樣可有效保證跨中鋪裝混凝土厚度。

3.2 為使橋面鋪裝與梁板結(jié)合緊密，使橋面鋪裝共同參與受力，同時固定橋面鋪裝鋼筋的位置，主梁施工時在板（梁）頂預(yù)埋剪力鋼筋。板頂剪力鋼筋可增強橋梁橫向剛度，從而解決橫向構(gòu)造措施不利，使橋面鋪裝分擔過多的次內(nèi)力。

3.3 在橋面鋪裝混凝土中可添加鋼纖維或聚丙烯纖維，這樣可使混凝土具有強度高、抗沖擊能力強、延性和抗裂性性好、抗疲勞性好等特點，提高混凝土的整體性，防止開裂。

3.4 特殊位置應(yīng)特殊處理，如伸縮縫、連續(xù)縫、斜彎橋角部、預(yù)切縮縫兩側(cè)等處，都應(yīng)采取設(shè)置加強鋼筋等措施予以加強，以保證鋪裝層在這些部位不會首先遭到破壞。

3.5 加強瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土橋面的粘結(jié)。一是，采用粘結(jié)力好的改性瀝青作為橋面粘層油；二是，施工粘層油前應(yīng)徹底清除水泥混凝土橋面的灰塵、油污、雜物等，同時對水泥混凝土橋面應(yīng)做拉毛處理；對不符合要求的橋面尖銳突出物及凹坑進行打磨、修補處理，保證瀝青鋪裝層厚度。

3.6 做好橋面排水、防水設(shè)計。為了保證橋面水能迅速排出，橋梁上都要設(shè)置泄水孔。若要及時排出滲入鋪裝層內(nèi)的水，可在橋梁低側(cè)護欄邊緣瀝青混凝土鋪裝層的下層處設(shè)置10～20cm寬的縱向排水盲溝，排水盲溝可與側(cè)向排水孔相連。

3.7 加大公路路政執(zhí)法力度，嚴格限制超載、超限運輸是對現(xiàn)有橋梁保護的根本措施。

4 結(jié)語

橋面鋪裝不僅能保護橋面板不受車輛輪胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并能對車輛的集中荷載起一定的分布作用。因此，保證橋面鋪裝質(zhì)量，能有效提高橋梁使用壽命，增強車輛行駛的舒適度。

［1］劉玉民，陳惟珍，楊修志，編著.橋梁養(yǎng)護技術(shù)與管理[M].人民交通出版社，2013.

［2］榮梅.淺談橋面鋪裝病害及提高質(zhì)量的設(shè)計方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012.

［3］曾旭峰.淺談橋面鋪裝病害問題的產(chǎn)生與防治[J].山西建筑，2007.