瀝青混凝土橋面鋪裝病害 成因分析及防治措施研究

張昊+李茂奇??

【摘要】由于超重車輛的大量出現(xiàn)，橋面鋪裝在長期的運(yùn)營過程中，容易出現(xiàn)開裂、推移、水毀等病害。為了解決橋面鋪裝層在長期運(yùn)營過程中出現(xiàn)的病害，本文針對橋面鋪裝常出現(xiàn)的病害進(jìn)行了詳細(xì)的分析總結(jié)，并提出了相應(yīng)的防治措施，對今后橋面鋪裝層的設(shè)計和養(yǎng)護(hù)有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】瀝青混凝土;橋面鋪裝;病害;成因分析;防治措施

Disease Causes and Prevention Measures of Asphalt Concrete Deck

Zhang Hao，Li Mao-qi

（Tianjin Municipal Engineering InstituteTianjin300074）

【Abstract】Because large numbers of overweight vehicles， bridge deck in the long-term operation process， prone to cracking， goes， damaged and other diseases. In order to solve the bridge deck pavement diseases that occur during long-term operations， aiming at disease often appear bridge deck carried out a detailed analysis summary， and the corresponding control measures on the future design of deck pavement and conservation have a certain significance.

【Key words】Bridge deck;Asphalt concrete plant disease;Causes;Prevention measures

1. 前言

（1）橋面鋪裝在橋梁的運(yùn)營中有著重要的作用，一方面可將車輪集中荷載進(jìn)行擴(kuò)散分布，降低作用在橋面板的應(yīng)力;另一方面可以保護(hù)鋼筋混凝土橋面板避免車輪的直接磨耗作用。橋面鋪裝的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)性能對交通安全、行車舒適性以及橋梁功能的發(fā)揮至關(guān)重要。隨著交通量和重型車輛的增加等多方面因素的影響，橋面鋪裝早期病害在全國范圍內(nèi)比較普遍。維修工作不僅需要再次投入大量資金，還會嚴(yán)重妨礙正常交通，甚至誘發(fā)交通事故。

（2）以唐津高速公路為例，自1998年開通以來，全線50%以上橋梁的橋面鋪裝出現(xiàn)不同程度的破壞，橋面的維修影響到車輛的正常通行，誘發(fā)交通事故。其它主要干道橋梁的維修過程中也都曾直接或間接的誘發(fā)交通事故，帶來人民生命財產(chǎn)的損失。

（3）如何能防治橋面鋪裝層出現(xiàn)病害，國內(nèi)外專家學(xué)者對此做了大量的工作，同濟(jì)大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)和其他一些單位都曾對病害成因做過大量的研究，并取得了相應(yīng)的成果[1～5]。還有一些專家對橋面鋪裝的設(shè)計理論和施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和控制，以求減少橋面鋪裝層出現(xiàn)病害的機(jī)會，也取得了一定的研究成果[6～7]。

2. 病害成因分析

2.1瀝青層開裂。

⑴ 橫向開裂。

橋面橫向開裂主要是在連續(xù)縫處開裂，連續(xù)縫開裂引起雨水下滲，引起主梁和蓋梁的混凝土腐蝕。橋面裂縫在汽車沖擊下，進(jìn)一步發(fā)展，導(dǎo)致混凝土壓碎。

病害原因：簡支梁橋結(jié)構(gòu)的橋面鋪裝一般采取橋面連續(xù)形式以增加行車的舒適度。由于連續(xù)縫處荷載產(chǎn)生的負(fù)彎矩使此處的橋面鋪裝受拉、橋面混凝土干縮、季節(jié)溫差等引起的縱向變形等多種因素作用下，混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時，橋面混凝土出現(xiàn)橫向裂縫，同時反射到表面的瀝青鋪裝。

⑵ 縱向開裂。

橋面縱向開裂主要出現(xiàn)在板梁結(jié)構(gòu)和裝配式干接頭的T梁橋中，產(chǎn)生縱向裂縫的原因是：設(shè)計中理想狀態(tài)是鉸縫完全可以傳遞橫向剪力，相鄰梁間不出現(xiàn)相對豎向位移。當(dāng)鉸縫本身質(zhì)量欠佳橫向傳遞能力不足，使部分荷載只能通過橋面鋪裝來傳遞，若鋪裝層強(qiáng)度不足以承擔(dān)，便導(dǎo)致沿鉸縫的混凝土剪壞，反映為橋面瀝青層縱向開裂。隨著病害的進(jìn)一步發(fā)展，橋面將出現(xiàn)縱向溝槽。

2.2橋面瀝青層推移。

某高速公路橋梁，橋面鋪裝維修通車后不到2個月再次出現(xiàn)瀝青層嚴(yán)重推移，大面積水泥混凝土裸露、開裂破碎，如圖1所示?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)水泥混凝土鋪裝表面極為光滑，瀝青層與混凝土鋪裝間的防水層失效。瀝青層推移不僅嚴(yán)重影響行車的舒適性，還增大了汽車對橋梁的沖擊，加速了橋面水泥鋪裝和主體結(jié)構(gòu)的破壞。

圖1瀝青層推移情況圖

2.2.1出現(xiàn)上述病害有如下原因：

⑴ 材料性能差異：瀝青混凝土和水泥混凝土材料力學(xué)性質(zhì)的巨大差異，特別是彈性模量相差很大（瀝青混凝土的彈性模量1500MPa，水泥混凝土彈性模量為3×104 MPa），瀝青混凝土為柔性結(jié)構(gòu)，而水泥混凝土為剛性，在行車荷載的作用下兩者間必然形成較大的界面應(yīng)力。此外，瀝青層的吸熱性和上下兩層熱變形的不一致，使得兩者間也存在因溫度引起的剪力。

⑵ 兩者間的粘結(jié)措施處理不佳。一般防水層的設(shè)置降低了水泥混凝土和瀝青混凝土間的粘結(jié)性能，水泥混凝土表面的粗糙度不足也降低兩者之間的粘結(jié)性。圖4-7是某橋瀝青層嚴(yán)重推移后鏟除瀝青層后水泥混凝土鋪裝的情景，水泥混凝土鋪裝表面極為平順光滑，影響了瀝青層與混凝土層間的接合，高速行駛車輛產(chǎn)生巨大的層間剪力，導(dǎo)致該橋瀝青混凝土鋪裝出現(xiàn)了剪切破壞和推移現(xiàn)象。

⑶ 瀝青混合料配比不合理抗剪強(qiáng)度低也是導(dǎo)致推移、引起不確定破壞面的剪切變形的重要原因。

⑷ 超載：以上是內(nèi)因，如果加上外部的超載因素，橋面鋪裝的破壞將加速，特別是縱坡較大的橋梁，在上坡段，由于車輛自重產(chǎn)生的下滑分力加大了橋面鋪裝的剪切力，也成為橋面鋪裝破壞的重要因素。

⑸ 設(shè)計理論欠缺。

在以往高等級的橋面鋪裝設(shè)計中，瀝青層的厚度大都為6cm，研究表明，在其它條件相同的情況下，瀝青與水泥混凝土層間剪應(yīng)力與瀝青層的厚度呈反相關(guān)關(guān)系，即瀝青層越厚，層間剪應(yīng)力越小。

2.2.2長安大學(xué)張占軍等人以彈性層狀體系為理論基礎(chǔ)，用三維有限元的方法對水泥混凝土橋面柔性鋪裝的層間剪應(yīng)力進(jìn)行了計算和分析[8]。通過對瀝青類橋面鋪裝層的破壞現(xiàn)象的分析，即以橋面板與瀝青鋪裝層之間的層間剪應(yīng)力為控制指標(biāo)，要求其不超過層間抗剪強(qiáng)度。用有限元的方法對設(shè)防水層的水泥混凝土橋瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)的層間剪應(yīng)力的計算進(jìn)行了分析，討論了防水層的厚度、模量、泊松比、瀝青混凝土鋪裝層厚度和模量等參數(shù)對結(jié)構(gòu)層層間剪應(yīng)力的影響。結(jié)論認(rèn)為層間最大剪應(yīng)力主要取決于面層厚度和防水層模量;在防水層模量相同的情況下，增加面層厚度是降低層間剪應(yīng)力的最有效手段。

2.3橋面坑槽、唧漿。

橋面坑槽、唧漿的現(xiàn)象在重載交通橋梁上極為普遍，橋面坑槽、唧漿的初期僅在很小范圍內(nèi)，若不及時處理，會導(dǎo)致范圍越來越大，破壞程度也逐漸加重，不僅將水泥鋪裝砸碎，更會對主梁結(jié)構(gòu)沖擊破壞。

引起橋面鋪裝出現(xiàn)坑槽、唧漿的主要原因在于以下四個方面。

2.3.1水泥鋪裝強(qiáng)度不足。

瀝青層攤鋪于水泥混凝土上，作為基礎(chǔ)的水泥混凝土強(qiáng)度不足，汽車作用下的應(yīng)力超過其承載力，造成混凝土層破壞，從而引起表面瀝青層也隨之網(wǎng)裂破壞，最終形成坑槽、唧漿現(xiàn)象。

水泥混凝土強(qiáng)度不足表現(xiàn)在三個方面：

（1）其一水泥混凝土表面形成強(qiáng)度較低的浮漿或砂漿層。當(dāng)混凝土的配比不佳、坍落度偏大、過振均導(dǎo)致骨料下沉，表層為砂漿，而砂漿的抗壓強(qiáng)度偏低。在水泥鋪裝表面整平時，只看表面是否好看，盲目要求表面光滑平整，甚至表面灑水以至降低混凝土強(qiáng)度，此外還形成強(qiáng)度極底的浮漿。當(dāng)橋面局部低洼采用水泥漿填補(bǔ)也是施工中常見問題，后補(bǔ)區(qū)域往往成為橋面薄弱環(huán)節(jié)率先破壞。

（2）其二，水泥混凝土整體強(qiáng)度不足，主要由包括混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級不高，鋼筋網(wǎng)較單薄，施工質(zhì)量差等因素引起。橋面水泥鋪裝面積大而厚度薄，且在工程中由于是非主要受力部位，施工中常常重視程度不夠，易產(chǎn)生厚度不勻，配比強(qiáng)度控制不嚴(yán)，養(yǎng)護(hù)不充分產(chǎn)生早期塑性裂縫或后期干縮裂縫等工程質(zhì)量問題。由于鋼筋直徑偏細(xì)網(wǎng)格間距過大，加之施工時由于施工人員踏踩、機(jī)械的碾壓及混凝土自重作用，造成鋼筋網(wǎng)塌陷緊貼橋面，大大降低了鋼筋網(wǎng)的增強(qiáng)作用。

（3）其三，水泥混凝土強(qiáng)度因裂縫的產(chǎn)生而降低，裂縫主要受早期干縮開裂和溫度裂縫這兩個主要因素影響。

2.3.2層間結(jié)合不良。

（1）水泥混凝土鋪裝層頂面清理不干凈，鑿毛不徹底等原因，都易在橋面瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土橋面間形成軟弱夾層，粘結(jié)油撒布量不夠或粘結(jié)強(qiáng)度不足，也將影響瀝青混凝土鋪裝層與橋面成為一個連續(xù)的整體結(jié)構(gòu)而降低承載能力。

（2）層間結(jié)合力不足不但表現(xiàn)在瀝青混凝土和水泥混凝土之間，也表現(xiàn)在鋪裝和梁頂面之間，在橋面鋪裝裂縫、破碎處現(xiàn)場刨驗發(fā)現(xiàn)，梁頂未清理干凈，就直接澆筑鋪裝混凝土，這很大程度上降低了橋面鋪裝層與梁頂間的粘結(jié)力，混凝土的整體性差，通車后由于汽車的荷載和沖擊力的作用，使橋面出現(xiàn)開裂、脫落。

2.3.3水破壞作用。

橋面排水設(shè)置的泄水孔只能排除橋面水，滲入瀝青面層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水，只能滯留在瀝青混凝土中或其下的界面上不能排出，行車作用下的動力水直接沖刷加上北方冬季頻繁的凍融循環(huán)作用，使瀝青混凝土橋面鋪裝更容易破壞。在行車荷載的作用下，瀝青混凝土產(chǎn)生剪切變形，隨后在輪跡帶處瀝青混凝土產(chǎn)生細(xì)小的裂縫，水從裂縫滲入，行車作用產(chǎn)生的動水壓力逐漸使瀝青剝落，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的坑槽。

2.3.4超載的作用。

超載越嚴(yán)重，汽車作用在瀝青層的垂直壓力越大。瀝青層與水泥混凝土間的粘結(jié)因材料問題抗剪能力有限，如今重型超載車輛比較作用頻繁，對橋面產(chǎn)生剪切力隨單軸載荷的加大而成倍增加，這就要求橋面鋪裝各層間提供更大的粘結(jié)力和抗剪能力，粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度不能滿足受力要求時，就會造成各層分離，從而加速了橋面的破壞。

2.4瀝青面層網(wǎng)裂。

橋面瀝青層局部出現(xiàn)網(wǎng)裂的現(xiàn)象比較常見，網(wǎng)裂病害一旦形成往往發(fā)展比較迅速，特別是在雨季更加明顯，很快發(fā)展為坑槽。

形成瀝青面層網(wǎng)裂的因素有以下三點：

2.4.1瀝青老化的影響。

在瀝青路面施工及使用過程中，由于瀝青輕組分的揮發(fā)，在空氣中氧氣、紫外線和熱的綜合作用下，隨著時間的推移，瀝青組分發(fā)生變化，低溫抗裂性能大大降低，硬度增大，導(dǎo)致路面瀝青性質(zhì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為老化。老化一般可分為短期老化與長期老化兩種，短期老化發(fā)生在施工過程中，混合料處于過熱狀態(tài)，可能引起老化的因素為揮發(fā)和氧化作用，長期老化則發(fā)生在混合料鋪筑成路面之后，該過程要持續(xù)10年左右，主要是由于氧化引起的老化，紫外線的作用會加速橋面瀝青的老化。最終就是瀝青延度降低抗裂性較差出現(xiàn)橋面嚴(yán)重網(wǎng)裂。

2.4.2瀝青層的密實度。

（1）瀝青層的密實度主要受瀝青混合料的配合比和施工控制影響。橋面瀝青層一般采用密水性好的密級配瀝青混凝土AC型，設(shè)計孔隙率控制在3%～5%，壓實度提高到98%，現(xiàn)場孔隙率可控制在7%以內(nèi)，混凝土的透水性能較小，可以減少瀝青層的水破壞。施工壓實度達(dá)到95%時，現(xiàn)場孔隙率往往大于12%，導(dǎo)致嚴(yán)重的水破壞。

（2）研究發(fā)現(xiàn)橋面網(wǎng)裂處的瀝青層密實度偏小、滲水嚴(yán)重。由于施工時因碾壓溫度、碾壓次數(shù)等沒控制好引起橋面壓實度不足，實際空隙率較大，水容易滲入并引起水破壞，雨水較多的季節(jié)坑槽唧漿等病害出現(xiàn)的速度明顯加快。因此，施工中必須保證碾壓溫度和次數(shù)，鋼輪加振碾壓能有效提高橋面瀝青層的壓實度，由于橋梁結(jié)構(gòu)的固有基頻較低，而鋼輪碾壓振動頻率較高，一般結(jié)構(gòu)橋梁不用考慮碾壓共振會帶來的問題。

2.4.3水泥鋪裝層的影響。

當(dāng)水泥混凝土因某種原因損壞，也會導(dǎo)致上層的瀝青層出現(xiàn)網(wǎng)裂等病害。

2.5瀝青層車轍、擁包。

（1）在一些重交通線路，橋面瀝青鋪裝出現(xiàn)不同程度的車轍、擁包，行車道輪跡處下陷，輪跡以外擁起，車轍的存在容易引發(fā)交通安全事故。

造成瀝青層出現(xiàn)車轍、擁包是由于主要由超載和瀝青混合料配比或施工不佳引起。由于瀝青層本身為彈塑性材料，在荷載作用下發(fā)生蠕變，逐漸形成車轍。超載作用加速車轍的形成。

（2）瀝青混合料耐流動性差、熱穩(wěn)定性達(dá)不到使用要求及鋪裝層與橋面粘結(jié)不牢，或雙層式鋪裝層的上、下層結(jié)合不良均會引起車轍、擁包。從瀝青混合料的性能可知，瀝青混合料的疲勞壽命隨瀝青用量出現(xiàn)一個最佳值，最佳瀝青用量附近，瀝青混合料中瀝青與礦料之間的粘聚力最佳，從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗車轍能力。而配合比設(shè)計不當(dāng)時，將加速車轍的形成。

3. 病害防治措施

針對橋面鋪裝出現(xiàn)以上病害，為提高橋面整體使用水平，主要通過以下幾方面予以控制：

3.1加強(qiáng)橋面鋪裝混凝土設(shè)計和施工質(zhì)量控制。

（1）鋪裝層設(shè)計包括瀝青混凝土的厚度、配合比和水泥混凝土鋪裝的設(shè)計。橋面鋪裝防水混凝土強(qiáng)度等級提高到C40，厚度增大至10～12cm，最薄處不得小于8cm，鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑采用11，為提高鋪裝層的整體性和強(qiáng)度，橋面鋪裝宜采用焊接鋼筋網(wǎng)。有條件時可以采用纖維增強(qiáng)技術(shù)，塑料纖維能有效抑制早期干縮裂縫的形成，在混凝土中摻加適量的有機(jī)纖維可以在混凝土中形成三維亂向分布結(jié)構(gòu)從而抑制混凝土早期裂縫的形成和發(fā)展，并提高沖擊強(qiáng)度和韌性及疲勞壽命。鋼纖維能大幅度提高混凝土的沖擊韌性，是改善橋面鋪裝混凝土性能十分有效的措施。

（2）為了保證橋面水泥混凝土鋪裝與主梁間連接良好，要求人工清掃梁頂，高壓水沖洗干凈，待橋面鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)完畢澆筑混凝土前，再用空壓機(jī)清除塵土。同時，在預(yù)制梁時要保證梁頂面一定的粗糙度。

（3）混凝土的坍落度控制宜在10cm左右，盡量減少泌水。應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，尤其是表面修整和早期養(yǎng)護(hù)，避免或消除塑性裂縫，保證鋪裝的整體性，為防止施工縫處成為滲水通道，盡量整幅施工，保證兩道伸縮縫之間沒有縱向和橫向接縫。水泥混凝土表面需要一定的粗糙度，應(yīng)采用較粗糙的木抹進(jìn)行最后工序的修整，以保證與瀝青層的良好粘結(jié)。有條件時可增加鑿除表面浮漿的工序，從京滬高速一期工程試用的情況看效果很好。

3.2選擇適宜的防水層，并加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。

防水層除了防水功能外，還有增加瀝青層與水泥混凝土間的連接的作用。防水層的種類較多，根據(jù)不同的使用環(huán)境選取不同的防水層材料。一般來講，城市橋梁的重載不多，鋪裝層間剪力相對較小，可以采用防水性能良好的防水卷材;在重載交通的公路橋梁上，應(yīng)采用改型瀝青類和聚合物涂料作為防水層。

3.3優(yōu)化瀝青混凝土配比，并加強(qiáng)施工控制。

（1）對于瀝青混合料礦料級配不合理，造成瀝青混凝土的空隙率較大，而礦料顆粒組成不均勻使得局部空隙率更大，局部水破壞更嚴(yán)重。在瀝青混凝土的配合比設(shè)計中，目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比同等重要，重視前者忽視后者的做法是目前瀝青混凝土出現(xiàn)病害的一個重要因素。因此，進(jìn)行合理的瀝青混凝土配合比設(shè)計，并加強(qiáng)生產(chǎn)配比控制是防止水損害的重要環(huán)節(jié)。

（2）此外，加強(qiáng)施工控制也是保證瀝青混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)主要通過控制攤鋪油溫、把握碾壓次數(shù)等方面來保證壓實度。

3.4合理設(shè)計橋面排水設(shè)施。

設(shè)置有效的排水設(shè)施，迅速排除路表水，避免雨水滲入鋪裝層內(nèi)，可以大大減小層間水對橋面鋪裝的破壞。通過改變泄水孔的型式，可以使其既能排出表面水又能排出滲入瀝青面層結(jié)構(gòu)或滯留在界面上的雨水。泄水孔上口應(yīng)低于水泥混凝土鋪裝層表面，并設(shè)置縱向排水盲溝，連接各個泄水孔。

4. 結(jié)論

根據(jù)以上分析可以得出如下結(jié)論：為了防止橋面鋪裝層出現(xiàn)病害，我們應(yīng)該加強(qiáng)橋面鋪裝混凝土設(shè)計，選擇適宜的防水層，優(yōu)化瀝青混凝土配比，合理設(shè)計橋面排水設(shè)施，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，加強(qiáng)對已建橋梁的后期養(yǎng)護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題;嚴(yán)格控制超載車輛，加強(qiáng)交通管理。

參考文獻(xiàn)

[1]何鋒. 瀝青混凝土橋面鋪裝早期破壞研究[D].同濟(jì)大學(xué)碩士論文.2006.6，11-32.

[2]楊民. 對瀝青混凝土橋面鋪裝層滲水的病害分析及防治措施的探討.黑龍江交通科技.2006（08），69-70.

[3]閆海平， 張文青. 瀝青混凝土橋面鋪裝早期病害原因分析[J].重慶建筑，2006（05），24-26.

[4]銀力， 李麗民. 橋面鋪裝早期病害類型與原因分析[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2008（05），3-6.

[5]朱國祥， 盧立平， 董利軍. 柔性橋面鋪裝的早期病害分析[J].城市道橋與防洪.2007（07），41-44.

[6]羅昊沖， 曹景. 橋面鋪裝層病害分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計的選擇[J].城市道橋與防洪.2007（08），19-22.

[7]李震， 彭子泳. 瀝青混凝土橋面鋪裝設(shè)計與施工技術(shù)研究[J].大眾科技.2006（04），45-49.

[8]張占軍. 設(shè)防水層的混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力計算與分析[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報，2001，21（2），14-17.

[文章編號]1619-2737（2014）08-07-785

[作者簡介] 張昊（1980.10-），男，籍貫：天津人，職稱：助理工程師，學(xué)士，工作單位：天津市市政工程研究院，道路咨詢部部長，技術(shù)咨詢，瀝青路面的養(yǎng)護(hù)與維修。

2.4.3水泥鋪裝層的影響。

當(dāng)水泥混凝土因某種原因損壞，也會導(dǎo)致上層的瀝青層出現(xiàn)網(wǎng)裂等病害。

2.5瀝青層車轍、擁包。

（1）在一些重交通線路，橋面瀝青鋪裝出現(xiàn)不同程度的車轍、擁包，行車道輪跡處下陷，輪跡以外擁起，車轍的存在容易引發(fā)交通安全事故。

造成瀝青層出現(xiàn)車轍、擁包是由于主要由超載和瀝青混合料配比或施工不佳引起。由于瀝青層本身為彈塑性材料，在荷載作用下發(fā)生蠕變，逐漸形成車轍。超載作用加速車轍的形成。

（2）瀝青混合料耐流動性差、熱穩(wěn)定性達(dá)不到使用要求及鋪裝層與橋面粘結(jié)不牢，或雙層式鋪裝層的上、下層結(jié)合不良均會引起車轍、擁包。從瀝青混合料的性能可知，瀝青混合料的疲勞壽命隨瀝青用量出現(xiàn)一個最佳值，最佳瀝青用量附近，瀝青混合料中瀝青與礦料之間的粘聚力最佳，從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗車轍能力。而配合比設(shè)計不當(dāng)時，將加速車轍的形成。

3. 病害防治措施

針對橋面鋪裝出現(xiàn)以上病害，為提高橋面整體使用水平，主要通過以下幾方面予以控制：

3.1加強(qiáng)橋面鋪裝混凝土設(shè)計和施工質(zhì)量控制。

（1）鋪裝層設(shè)計包括瀝青混凝土的厚度、配合比和水泥混凝土鋪裝的設(shè)計。橋面鋪裝防水混凝土強(qiáng)度等級提高到C40，厚度增大至10～12cm，最薄處不得小于8cm，鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑采用11，為提高鋪裝層的整體性和強(qiáng)度，橋面鋪裝宜采用焊接鋼筋網(wǎng)。有條件時可以采用纖維增強(qiáng)技術(shù)，塑料纖維能有效抑制早期干縮裂縫的形成，在混凝土中摻加適量的有機(jī)纖維可以在混凝土中形成三維亂向分布結(jié)構(gòu)從而抑制混凝土早期裂縫的形成和發(fā)展，并提高沖擊強(qiáng)度和韌性及疲勞壽命。鋼纖維能大幅度提高混凝土的沖擊韌性，是改善橋面鋪裝混凝土性能十分有效的措施。

（2）為了保證橋面水泥混凝土鋪裝與主梁間連接良好，要求人工清掃梁頂，高壓水沖洗干凈，待橋面鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)完畢澆筑混凝土前，再用空壓機(jī)清除塵土。同時，在預(yù)制梁時要保證梁頂面一定的粗糙度。

（3）混凝土的坍落度控制宜在10cm左右，盡量減少泌水。應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，尤其是表面修整和早期養(yǎng)護(hù)，避免或消除塑性裂縫，保證鋪裝的整體性，為防止施工縫處成為滲水通道，盡量整幅施工，保證兩道伸縮縫之間沒有縱向和橫向接縫。水泥混凝土表面需要一定的粗糙度，應(yīng)采用較粗糙的木抹進(jìn)行最后工序的修整，以保證與瀝青層的良好粘結(jié)。有條件時可增加鑿除表面浮漿的工序，從京滬高速一期工程試用的情況看效果很好。

3.2選擇適宜的防水層，并加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。

防水層除了防水功能外，還有增加瀝青層與水泥混凝土間的連接的作用。防水層的種類較多，根據(jù)不同的使用環(huán)境選取不同的防水層材料。一般來講，城市橋梁的重載不多，鋪裝層間剪力相對較小，可以采用防水性能良好的防水卷材;在重載交通的公路橋梁上，應(yīng)采用改型瀝青類和聚合物涂料作為防水層。

3.3優(yōu)化瀝青混凝土配比，并加強(qiáng)施工控制。

（1）對于瀝青混合料礦料級配不合理，造成瀝青混凝土的空隙率較大，而礦料顆粒組成不均勻使得局部空隙率更大，局部水破壞更嚴(yán)重。在瀝青混凝土的配合比設(shè)計中，目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比同等重要，重視前者忽視后者的做法是目前瀝青混凝土出現(xiàn)病害的一個重要因素。因此，進(jìn)行合理的瀝青混凝土配合比設(shè)計，并加強(qiáng)生產(chǎn)配比控制是防止水損害的重要環(huán)節(jié)。

（2）此外，加強(qiáng)施工控制也是保證瀝青混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)主要通過控制攤鋪油溫、把握碾壓次數(shù)等方面來保證壓實度。

3.4合理設(shè)計橋面排水設(shè)施。

設(shè)置有效的排水設(shè)施，迅速排除路表水，避免雨水滲入鋪裝層內(nèi)，可以大大減小層間水對橋面鋪裝的破壞。通過改變泄水孔的型式，可以使其既能排出表面水又能排出滲入瀝青面層結(jié)構(gòu)或滯留在界面上的雨水。泄水孔上口應(yīng)低于水泥混凝土鋪裝層表面，并設(shè)置縱向排水盲溝，連接各個泄水孔。

4. 結(jié)論

根據(jù)以上分析可以得出如下結(jié)論：為了防止橋面鋪裝層出現(xiàn)病害，我們應(yīng)該加強(qiáng)橋面鋪裝混凝土設(shè)計，選擇適宜的防水層，優(yōu)化瀝青混凝土配比，合理設(shè)計橋面排水設(shè)施，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，加強(qiáng)對已建橋梁的后期養(yǎng)護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題;嚴(yán)格控制超載車輛，加強(qiáng)交通管理。

參考文獻(xiàn)

[1]何鋒. 瀝青混凝土橋面鋪裝早期破壞研究[D].同濟(jì)大學(xué)碩士論文.2006.6，11-32.

[2]楊民. 對瀝青混凝土橋面鋪裝層滲水的病害分析及防治措施的探討.黑龍江交通科技.2006（08），69-70.

[3]閆海平， 張文青. 瀝青混凝土橋面鋪裝早期病害原因分析[J].重慶建筑，2006（05），24-26.

[4]銀力， 李麗民. 橋面鋪裝早期病害類型與原因分析[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2008（05），3-6.

[5]朱國祥， 盧立平， 董利軍. 柔性橋面鋪裝的早期病害分析[J].城市道橋與防洪.2007（07），41-44.

[6]羅昊沖， 曹景. 橋面鋪裝層病害分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計的選擇[J].城市道橋與防洪.2007（08），19-22.

[7]李震， 彭子泳. 瀝青混凝土橋面鋪裝設(shè)計與施工技術(shù)研究[J].大眾科技.2006（04），45-49.

[8]張占軍. 設(shè)防水層的混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力計算與分析[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報，2001，21（2），14-17.

[文章編號]1619-2737（2014）08-07-785

[作者簡介] 張昊（1980.10-），男，籍貫：天津人，職稱：助理工程師，學(xué)士，工作單位：天津市市政工程研究院，道路咨詢部部長，技術(shù)咨詢，瀝青路面的養(yǎng)護(hù)與維修。

2.4.3水泥鋪裝層的影響。

當(dāng)水泥混凝土因某種原因損壞，也會導(dǎo)致上層的瀝青層出現(xiàn)網(wǎng)裂等病害。

2.5瀝青層車轍、擁包。

（1）在一些重交通線路，橋面瀝青鋪裝出現(xiàn)不同程度的車轍、擁包，行車道輪跡處下陷，輪跡以外擁起，車轍的存在容易引發(fā)交通安全事故。

造成瀝青層出現(xiàn)車轍、擁包是由于主要由超載和瀝青混合料配比或施工不佳引起。由于瀝青層本身為彈塑性材料，在荷載作用下發(fā)生蠕變，逐漸形成車轍。超載作用加速車轍的形成。

（2）瀝青混合料耐流動性差、熱穩(wěn)定性達(dá)不到使用要求及鋪裝層與橋面粘結(jié)不牢，或雙層式鋪裝層的上、下層結(jié)合不良均會引起車轍、擁包。從瀝青混合料的性能可知，瀝青混合料的疲勞壽命隨瀝青用量出現(xiàn)一個最佳值，最佳瀝青用量附近，瀝青混合料中瀝青與礦料之間的粘聚力最佳，從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗車轍能力。而配合比設(shè)計不當(dāng)時，將加速車轍的形成。

3. 病害防治措施

針對橋面鋪裝出現(xiàn)以上病害，為提高橋面整體使用水平，主要通過以下幾方面予以控制：

3.1加強(qiáng)橋面鋪裝混凝土設(shè)計和施工質(zhì)量控制。

（1）鋪裝層設(shè)計包括瀝青混凝土的厚度、配合比和水泥混凝土鋪裝的設(shè)計。橋面鋪裝防水混凝土強(qiáng)度等級提高到C40，厚度增大至10～12cm，最薄處不得小于8cm，鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑采用11，為提高鋪裝層的整體性和強(qiáng)度，橋面鋪裝宜采用焊接鋼筋網(wǎng)。有條件時可以采用纖維增強(qiáng)技術(shù)，塑料纖維能有效抑制早期干縮裂縫的形成，在混凝土中摻加適量的有機(jī)纖維可以在混凝土中形成三維亂向分布結(jié)構(gòu)從而抑制混凝土早期裂縫的形成和發(fā)展，并提高沖擊強(qiáng)度和韌性及疲勞壽命。鋼纖維能大幅度提高混凝土的沖擊韌性，是改善橋面鋪裝混凝土性能十分有效的措施。

（2）為了保證橋面水泥混凝土鋪裝與主梁間連接良好，要求人工清掃梁頂，高壓水沖洗干凈，待橋面鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)完畢澆筑混凝土前，再用空壓機(jī)清除塵土。同時，在預(yù)制梁時要保證梁頂面一定的粗糙度。

（3）混凝土的坍落度控制宜在10cm左右，盡量減少泌水。應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，尤其是表面修整和早期養(yǎng)護(hù)，避免或消除塑性裂縫，保證鋪裝的整體性，為防止施工縫處成為滲水通道，盡量整幅施工，保證兩道伸縮縫之間沒有縱向和橫向接縫。水泥混凝土表面需要一定的粗糙度，應(yīng)采用較粗糙的木抹進(jìn)行最后工序的修整，以保證與瀝青層的良好粘結(jié)。有條件時可增加鑿除表面浮漿的工序，從京滬高速一期工程試用的情況看效果很好。

3.2選擇適宜的防水層，并加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。

防水層除了防水功能外，還有增加瀝青層與水泥混凝土間的連接的作用。防水層的種類較多，根據(jù)不同的使用環(huán)境選取不同的防水層材料。一般來講，城市橋梁的重載不多，鋪裝層間剪力相對較小，可以采用防水性能良好的防水卷材;在重載交通的公路橋梁上，應(yīng)采用改型瀝青類和聚合物涂料作為防水層。

3.3優(yōu)化瀝青混凝土配比，并加強(qiáng)施工控制。

（1）對于瀝青混合料礦料級配不合理，造成瀝青混凝土的空隙率較大，而礦料顆粒組成不均勻使得局部空隙率更大，局部水破壞更嚴(yán)重。在瀝青混凝土的配合比設(shè)計中，目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比同等重要，重視前者忽視后者的做法是目前瀝青混凝土出現(xiàn)病害的一個重要因素。因此，進(jìn)行合理的瀝青混凝土配合比設(shè)計，并加強(qiáng)生產(chǎn)配比控制是防止水損害的重要環(huán)節(jié)。

（2）此外，加強(qiáng)施工控制也是保證瀝青混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)主要通過控制攤鋪油溫、把握碾壓次數(shù)等方面來保證壓實度。

3.4合理設(shè)計橋面排水設(shè)施。

設(shè)置有效的排水設(shè)施，迅速排除路表水，避免雨水滲入鋪裝層內(nèi)，可以大大減小層間水對橋面鋪裝的破壞。通過改變泄水孔的型式，可以使其既能排出表面水又能排出滲入瀝青面層結(jié)構(gòu)或滯留在界面上的雨水。泄水孔上口應(yīng)低于水泥混凝土鋪裝層表面，并設(shè)置縱向排水盲溝，連接各個泄水孔。

4. 結(jié)論

根據(jù)以上分析可以得出如下結(jié)論：為了防止橋面鋪裝層出現(xiàn)病害，我們應(yīng)該加強(qiáng)橋面鋪裝混凝土設(shè)計，選擇適宜的防水層，優(yōu)化瀝青混凝土配比，合理設(shè)計橋面排水設(shè)施，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，加強(qiáng)對已建橋梁的后期養(yǎng)護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題;嚴(yán)格控制超載車輛，加強(qiáng)交通管理。

參考文獻(xiàn)

[1]何鋒. 瀝青混凝土橋面鋪裝早期破壞研究[D].同濟(jì)大學(xué)碩士論文.2006.6，11-32.

[2]楊民. 對瀝青混凝土橋面鋪裝層滲水的病害分析及防治措施的探討.黑龍江交通科技.2006（08），69-70.

[3]閆海平， 張文青. 瀝青混凝土橋面鋪裝早期病害原因分析[J].重慶建筑，2006（05），24-26.

[4]銀力， 李麗民. 橋面鋪裝早期病害類型與原因分析[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2008（05），3-6.

[5]朱國祥， 盧立平， 董利軍. 柔性橋面鋪裝的早期病害分析[J].城市道橋與防洪.2007（07），41-44.

[6]羅昊沖， 曹景. 橋面鋪裝層病害分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計的選擇[J].城市道橋與防洪.2007（08），19-22.

[7]李震， 彭子泳. 瀝青混凝土橋面鋪裝設(shè)計與施工技術(shù)研究[J].大眾科技.2006（04），45-49.

[8]張占軍. 設(shè)防水層的混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力計算與分析[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報，2001，21（2），14-17.

[文章編號]1619-2737（2014）08-07-785

[作者簡介] 張昊（1980.10-），男，籍貫：天津人，職稱：助理工程師，學(xué)士，工作單位：天津市市政工程研究院，道路咨詢部部長，技術(shù)咨詢，瀝青路面的養(yǎng)護(hù)與維修。