預(yù)防橋面鋪裝早期病害

【摘要】為提高車輛在橋梁上的行車舒適性，目前城市立交橋橋面鋪裝普遍采用瀝青混凝土鋪裝。由于瀝青混凝土鋪裝與橋梁自身水泥混凝土在材料物理性質(zhì)各方面的差異，城市橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)合面上易發(fā)生早期病害。其病害的原因很大程度上取決于現(xiàn)場施工工藝和關(guān)鍵質(zhì)量環(huán)節(jié)的控制。因此防止橋面鋪裝早期病害成為橋面鋪裝施工技術(shù)的一個重要問題。

【關(guān)鍵詞】橋面鋪裝；早期病害；施工技術(shù)；防水

一、橋面早期病害的原因

橋面鋪裝出現(xiàn)病害以后，不但有損橋梁的整體形象，而且行車不舒適甚至易出現(xiàn)交通安全事故，社會影響極大。另外由于立交平面線形半徑較小，且橋梁斷面需變寬變高，梁跨為非預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁。這種體系設(shè)計允許橋梁有較大的變形，存在細(xì)微的裂縫，在這種情況下，橋面鋪裝的早期破壞更易導(dǎo)致梁體在水作用下的腐蝕侵害，對梁體的結(jié)構(gòu)安全及使用壽命造成極大的危害。橋面早期病害的原因很多，但施工原因主要有以下三個方面。

（一）橋面鋪裝抗剪強(qiáng)度不足 橋面抗剪強(qiáng)度不足主要是因為瀝青混凝土橋面鋪裝與水泥混凝土結(jié)合不好，粘結(jié)力較小，抗剪強(qiáng)度較低。在行車荷載作用下，由于瀝青混凝土與水泥混凝土彈性模量不同，橋身混凝土與瀝青混凝土鋪裝彎曲變形存在差異，從而產(chǎn)生反復(fù)的剪切作用，降低結(jié)合面的抗剪疲勞強(qiáng)度。一旦抗剪強(qiáng)度不足處剎車過于頻繁或者有車輛緊急制動產(chǎn)生較大剪切力時，將會造成橋面鋪裝病害。

（二）橋面鋪裝積水 當(dāng)混凝土橋面平整度不是很好時，橋面上積水經(jīng)瀝青混凝土面層滲入后，易在低洼處積存，在重力作用下無法沿橫坡滲出。此部分積水受車輛荷載作用時，水壓力增加數(shù)倍，對防水層與梁體頂面、瀝青與集料之間起到剝離作用，從而引起橋面鋪裝的破壞。在冬季即使沒有外部荷載，橋面積水的凍脹也能造成橋面鋪裝的病害。

（三）橋面鋪裝透水 橋面鋪裝要求具有一定的抗滑性能，提供表面的構(gòu)造深度和降低孔隙率是瀝青混凝土配比設(shè)計的一對矛盾。在橋梁上使用瀝青混凝土?xí)r，規(guī)范要求不開強(qiáng)振，導(dǎo)致壓實度很難提高。由于以上因素，即使優(yōu)化配合比設(shè)計和完善壓實工藝，橋面瀝青混凝土鋪裝也難以完全杜絕雨水滲入。橋面鋪裝內(nèi)水的存在，將極大地減弱橋面抗剪強(qiáng)度，使橋面鋪裝產(chǎn)生波浪、擁包、裂縫、坑槽等病害。

二、防止橋面混凝土早期病害的施工技術(shù)

防止橋面早期病害，主要應(yīng)從橋梁施工和瀝青混凝土施工兩方面著手：一是要做好橋面清漿工作，選擇適當(dāng)?shù)姆浪牧?，以增大橋面混凝土與瀝青混凝土鋪裝的粘結(jié)力和提高抗剪疲勞強(qiáng)度，完善橋梁排水設(shè)施，提高橋面平整度；二是從原材料和施工工藝上確保橋面鋪裝的施工質(zhì)量。

（一）提高梁體混凝土頂面平整度的技術(shù) 提高梁體混凝土頂面平整度是防止橋面積水的重要措施，在現(xiàn)澆梁施工中應(yīng)采用以下技術(shù)措施，提高橋面平整度。1、提高平整度標(biāo)準(zhǔn)，增大平整度保證率。一般規(guī)范中要求混凝土橋面平整度3米直尺不超過1mm，橋面積水概率相應(yīng)減少。2、完善施工控制措施，提高平整度。以鋼絲線作為控制橋面高程及平整度的參照標(biāo)準(zhǔn)。3、防止內(nèi)模上浮。澆筑前將內(nèi)模固定下穿底板在支架上，也可采取壓重等措施防止內(nèi)模上浮。在澆筑施工中采取縱向分段、水平分層的澆筑方式，減少內(nèi)模上浮的可能性。4、強(qiáng)化橋面收面工藝控制?，F(xiàn)澆梁混凝土澆筑完頂板后，人工收面不應(yīng)少于兩次。第一次應(yīng)在頂板振搗完進(jìn)行，收面時應(yīng)注意不平整的地方進(jìn)行攤平或補(bǔ)料，第二次應(yīng)在頂板初凝前進(jìn)行，采用木板搓板對橋面進(jìn)行提漿和抹平，對混凝土初凝產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行處理，并防止局部離析。

（二）橋面清漿的施工工藝 橋面清漿的目的一是可以提高混凝土與防水層之間的粘結(jié)力，二是可以提高橋面平整度，處理橋面的缺陷。

（三）防水層的施工技術(shù)與工藝 應(yīng)著重控制橋面鑿毛及清理，噴涂防水層前后作業(yè)面要有滿足要求的濕潤或干燥程度和噴灑均勻程度。除此之外還應(yīng)把施工作業(yè)前后工作面的保護(hù)作為重點(diǎn)，在鋪筑混凝土前防水層不得有破壞、污染。

（四）保證橋面滲水排出的施工技術(shù) 橋面鋪裝滲水的排出涉及盲溝和泄水管兩個方面。

1、固化盲溝的設(shè)置

盲溝應(yīng)設(shè)在低側(cè)防撞墻邊，使橋面水和面層內(nèi)滲水在此匯合后通過泄水管排出。

（1）固化盲溝的施工工藝 ①中面層施工時，在梁體較低的一側(cè)留5-10cm不鋪；②上面層施工時，對中面層施工所留縫隙用上面層瀝青料補(bǔ)齊，碾壓時只進(jìn)行輕壓；③上面層施工后，對邊部瀝青料進(jìn)行修整。

（2）伸縮縫的滲水處理 在伸縮縫混凝土后高程較高的一端留豎向排水管，管口與橋面混凝土齊平，以排橋面滲水和盲溝匯集的水。

2、豎向泄水管的設(shè)置

豎向泄水管適用于連續(xù)結(jié)構(gòu)，將泄水管蓋和匯水管主體分開設(shè)置，泄水管主體自梁體水泥混凝土表面向下安裝（頂部宜略低于梁體表面0.5-1cm），生鐵泄水管蓋鋪設(shè)在其上面頂層，不與泄水管主體發(fā)生接觸，對橋面鋪裝表面水及面層內(nèi)滲水的排出不產(chǎn)生任何阻礙作用，較在泄水管上部打孔或打槽能更大限度發(fā)揮排水作用。

（五）改進(jìn)橋面鋪裝層性能的施工技術(shù)

1、選用提高混合料性能的材料

（1）選擇SBS改性瀝青，以提高瀝青混合料粘結(jié)力和高低溫性能。實驗證明相同級配使用SBS改性瀝青抗車轍能力提高100-150%，尤其是SBS改性瀝青具有良好的彈性恢復(fù)性能，具備抵御重復(fù)荷載作用下的變形能力。（2）選擇表面粗糙、有棱角、質(zhì)地堅硬的礦料，提高橋面鋪裝抗磨、抗滑性能。（3）摻加專門加工的適量生石灰粉，進(jìn)一步提高石料與瀝青的粘附性能。

2、提高混合料性能的技術(shù)要點(diǎn)

（1）集料的級配組成 根據(jù)superpave對集料級配的要求，在級配曲線某些特定的粒級規(guī)定通過范圍，明確控制點(diǎn)和禁區(qū)。這些控制點(diǎn)和禁區(qū)與規(guī)范的控制粒級和范圍有較大的區(qū)別，控制點(diǎn)位于最大標(biāo)稱尺寸，通過級配偏離該區(qū)域，提高混合料抵抗永久變形的能力。

（2）以空隙率（Va=4%）為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 隨著空隙率的增大，瀝青易老化，路面使用壽命縮短。若完全按Superpave4%進(jìn)行配比設(shè)計，在當(dāng)前商品料的情況下，難以實現(xiàn)避開禁區(qū)。

（3）注重于水損害及耐久性有關(guān)指標(biāo)的控制 Superpave對瀝青混合料水損試驗、疲勞開裂、低溫開裂等試驗，規(guī)定以成型空隙率Va=7%作為標(biāo)準(zhǔn)。因為隨著空隙率的逐步增大，水損害破壞程度即進(jìn)入敏感區(qū)域，此時再經(jīng)過氣候因素作用破壞程度最大，當(dāng)空隙率繼續(xù)增加時，就相當(dāng)于瀝青碎石結(jié)構(gòu)，水損害破壞程度反而降低。

（4）靈活運(yùn)用規(guī)范允許的偏差 現(xiàn)場施工時，攤鋪厚度和混合料油石比都利用規(guī)范規(guī)定偏差的上限，從而保證實際壓實度和空隙率目標(biāo)的實現(xiàn)。

（5）選用與瀝青混合料粘結(jié)性能較高的防水材料 柔性防水材料對下層具有較強(qiáng)的滲透作用，對上具有粘結(jié)作用，具有一定的延展性，遇冷不脆，遇熱不變形。其作用不僅是防止水滲透，而且還具備較高粘彈性，用于抵抗橋面水泥混凝土與瀝青混凝土層之間由于溫度、荷載等作用產(chǎn)生的剪切變形，從而使不同特性的兩結(jié)構(gòu)層能抵抗這種變形而產(chǎn)生脫離，提高整體防水性能。

結(jié)束語

橋面鋪裝早期病害的發(fā)生，與橋梁的結(jié)構(gòu)型式、瀝青混凝土鋪裝的性能及施工質(zhì)量密切相關(guān)，完全杜絕早期病害是不現(xiàn)實的，但通過對其發(fā)生概率的研究，可采取有效的施工措施，盡量減少其發(fā)生的可能性。