橋面鋪裝病害分析與更換設(shè)計(jì)施工技術(shù)關(guān)鍵

陳耀輝

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院試驗(yàn)檢測(cè)室)

1 引 言

橋面鋪裝直接承受車輪荷載的碾壓，特別是近年來(lái)隨著車輛超載現(xiàn)象的嚴(yán)重，使橋面鋪裝經(jīng)常出現(xiàn)擁包、坑槽等病害，病害會(huì)造成行車的平順性。就橋面鋪裝病害的類型以及產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析和探討，并對(duì)更換橋面鋪裝的施工質(zhì)量控制措施進(jìn)行了討論，以期對(duì)實(shí)際工程產(chǎn)生一定的指導(dǎo)作用。

2 橋面鋪裝主要病害類型及成因

2.1 瀝青層推移和擁包

病害成因，車輛的制動(dòng)力使鋪裝層內(nèi)部產(chǎn)生剪應(yīng)力，如果鋪裝層結(jié)合面粘結(jié)較弱，不足以抵抗剪切變形，加之氣溫升高時(shí)瀝青的流動(dòng)性增加，那么在水平方向上就會(huì)發(fā)生推移以及擁包病害。一般情況下若粘層油使用量偏小或者撒布均勻性較差，那么就會(huì)降低瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土鋪裝層間的粘結(jié)力，無(wú)論黏層油過(guò)多或者過(guò)少，均會(huì)誘發(fā)瀝青層的推移和擁包。如果路段曲線半徑較小，車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)需要橋面鋪裝與車輪之間的摩擦力提供制動(dòng)力，長(zhǎng)期下去有可能誘發(fā)瀝青層橫向推移。

2.2 橋面鋪裝橫向裂縫

病害成因，主要是由于處在負(fù)彎矩區(qū)的調(diào)平層混凝土開(kāi)裂，一旦這種開(kāi)裂反映到瀝青橋面鋪裝中，即會(huì)產(chǎn)生比較明顯的橫向裂縫。另外，如果某一區(qū)域的橋面鋪裝承受車輪的反復(fù)碾壓，則該區(qū)域的瀝青層會(huì)一直處在拉壓應(yīng)力頻繁交替的狀態(tài)，較容易產(chǎn)生疲勞橫向裂縫。

2.3 橋面鋪裝縱向裂縫

病害成因，一般來(lái)說(shuō)，嚴(yán)重的橋面鋪裝縱向裂縫與橋梁?jiǎn)伟迨芰τ嘘P(guān)，這主要是由于上部結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系薄弱，整體性能較差，這時(shí)如果鉸縫發(fā)生剪切破壞，則橋面鋪裝就會(huì)在相應(yīng)位置產(chǎn)生剪切裂縫。一般存在單板受力現(xiàn)象的橋面鋪裝，行車道位置普遍存在縱向貫通裂縫，而且在對(duì)應(yīng)的位置鉸縫混凝土普遍開(kāi)裂、脫落。

3 更換橋面鋪裝設(shè)計(jì)施工技術(shù)關(guān)鍵

一般的橋面鋪裝都由上下兩層組成，上層一般為柔性鋪裝層也即瀝青橋面鋪裝，下層一般為剛性鋪裝層也即混凝土橋面鋪裝。從上面的病害分析可知，病害可能首先發(fā)生在兩層橋面鋪裝層中的某一層或者是發(fā)生在兩層之間的粘結(jié)層，最終會(huì)發(fā)展到整個(gè)橋面鋪裝。因此，在橋面鋪裝的設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，應(yīng)把整個(gè)橋面鋪裝層看成是一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)都要給予足夠的重視。下面從以下幾個(gè)方面闡述更換橋面鋪裝的設(shè)計(jì)施工技術(shù)關(guān)鍵。

3.1 重視剛性鋪裝層和橋面板的連接

兩者的連接是比較關(guān)鍵的設(shè)計(jì)要素但是卻常常被忽視。很多情況下，只是對(duì)橋面板做鑿毛處理，然后即鋪筑剛性鋪裝層。這樣的處理使得在車輪的碾壓下剛性鋪裝和橋面板之間易產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。實(shí)際上剛性橋面鋪裝對(duì)荷載在橫向更均勻的分布起著巨大的作用，但這要以與橋面板的可靠連接作為前提。一旦可靠連接得到保證，剛性鋪裝層實(shí)際上對(duì)鉸縫起到了一定的保護(hù)作用，將單板受力的發(fā)生率大大降低。相反，如果鉸縫發(fā)生了剪切破壞，橋面鋪裝也很難承受車輪荷載所產(chǎn)生的豎向剪切力，易發(fā)生剪切裂縫并反映到橋面上來(lái)。

因此，較好的處理方法是采用在設(shè)計(jì)時(shí)增加植筋的方法將剛性鋪裝層和橋面板連接起來(lái)，還要注意所植鋼筋直徑、植筋深度和植筋間距。以防止植筋拔出或者因植筋間距較大而影響兩層之間的連接。

3.2 鋪裝層的厚度不宜過(guò)薄，強(qiáng)度應(yīng)適當(dāng)提高

保證鋪裝層足夠的厚度主要是基于兩方面的考慮，一是鋪裝層的剛度，二是鋪裝層的承載能力。保證鋪裝層的剛度有利于鋪裝層更好的發(fā)揮荷載橫向分布作用，保證鋪裝層的承載能力有助于防止偏薄的部分被壓碎，使橋面出現(xiàn)坑槽、龜裂等病害。造成偏薄的原因除了設(shè)計(jì)人員對(duì)鋪裝層作用理解不夠，也可能由于施工原因造成梁表面高出設(shè)計(jì)標(biāo)高，或由于施工中調(diào)整橋面縱橫坡、預(yù)制梁制作精度差、橋面板安裝精度差等原因。

3.3 重視橋面防水層

如果防水層的材料與上下結(jié)構(gòu)層間的結(jié)合不牢固，則很容易造成瀝青鋪裝層在橋面多重應(yīng)力作用下產(chǎn)生滑動(dòng)和剝離。這些防水材料通常表現(xiàn)為軟化點(diǎn)過(guò)高，軟化點(diǎn)過(guò)低的在高溫下易失去粘附力。在夏季橋面溫度很高時(shí)，這成為瀝青層產(chǎn)生滑移的重要誘因。另外，防水層清理保潔不徹底也是一個(gè)瀝青鋪裝層滑動(dòng)剝離的另一種原因。水泥混凝土鋪裝層表面往往進(jìn)行拉毛或者壓毛，這兩種施工工藝都極易產(chǎn)生浮漿，再加上防水層上面的泥土塵埃，這些都是破壞粘結(jié)力的因素。一種改進(jìn)的施工工藝為刷毛，采用鋼絲刷操作完成，初凝之后進(jìn)行即可。經(jīng)試驗(yàn)效果較好。

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