橋梁積水問題分析及防治對策探究

(中交一公局廈門工程有限公司， 福建 廈門 361000)

0 引言

高速公路上瀝青混凝土橋面鋪裝層損壞的原因有很多種，主要的原因一般是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問題，比如瀝青鋪裝層材料性能的原因、施工因素的原因、車輪輪載的原因、車輛軸重的原因等，使得橋面水損害問題越來越嚴(yán)重。高速公路中瀝青混凝土橋面水損壞是最常見的問題，也是主要病害之一，對路面的外觀以及服務(wù)能力造成了影響。同時(shí)，瀝青橋面水損壞現(xiàn)象反復(fù)發(fā)生將會(huì)造成大量的橋面維修和養(yǎng)護(hù)工作。因此，本文主要對SMA-13瀝青橋面的積水問題進(jìn)行分析，并對相應(yīng)的對策進(jìn)行探討。

1 瀝青橋面積水問題分析

1.1 未設(shè)防水層

由于混凝土橋面的鋪裝層沒有設(shè)防水層，在汽車荷載作用下，汽車的動(dòng)力水會(huì)直接沖刷橋面的細(xì)料，產(chǎn)生白色灰漿，而且會(huì)將會(huì)被重上下連通的空隙中擠出，瀝青橋面會(huì)因此而被破壞[1]。會(huì)造成鋪裝層和瀝青面層脫離的現(xiàn)象出現(xiàn)，而且瀝青層的底部會(huì)有拉應(yīng)力產(chǎn)生，在受到反復(fù)的荷載作用下，會(huì)產(chǎn)生劈裂，若拉應(yīng)力超過極限值，則橋面將會(huì)開裂。在汽車的荷載作用下，空氣中的水會(huì)產(chǎn)生抽吸作用，使橋面表面的瀝青剝離，被水乳化之后，瀝青膜出現(xiàn)松散現(xiàn)象，如果進(jìn)一步發(fā)展，就會(huì)破壞橋面，出現(xiàn)橋面坑槽。

1.2 橋面積水

橋面的瀝青層在施工時(shí)若發(fā)生離析現(xiàn)象，會(huì)增大橋面空隙率，受到橋面積水的影響，瀝青鋪裝層會(huì)出現(xiàn)滲水的情況。當(dāng)鋪裝層的空隙率在 8%-16%時(shí)，滲入的水不易蒸發(fā)。所以在在夏天的時(shí)候，出現(xiàn)離析現(xiàn)象的瀝青混凝土空隙中的水在車載作用下，產(chǎn)生真空壓力，使瀝青層和混凝土分離，從而造成橋面瀝青鋪裝層大面積進(jìn)水。車輛離去時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的真空抽吸力，促使孔隙水高速運(yùn)動(dòng)，對石油膜進(jìn)行沖洗，造成碎石的相互摩擦，產(chǎn)生大量的石粉，從而侵蝕瀝青混凝土的鋪裝層表面。通過反復(fù)的輪壓作用，會(huì)有大量的混合粉料，填塞在瀝青鋪裝層和混凝土鋪裝層之間，隨著填塞面積的增大，瀝青鋪裝層被破壞的面積也就增大，這時(shí)車輛也會(huì)加大對橋面的沖擊力，使瀝青混凝土鋪裝層之間產(chǎn)生推擠作用，若車輛的沖擊力更大，最后將造成橋面坑洞，瀝青鋪裝層松散。

1.3 施工工藝的原因

第一，可能是瀝青混合料的原材料使用了易碎、質(zhì)軟的集料，而這些原材料的表面會(huì)有很多粉塵，最后使得瀝青鋪裝層和混凝土鋪裝層之間的粘結(jié)力太低；第二，原因有可能是橋面的混凝土在進(jìn)行鋪裝時(shí)，平整度不夠好，可能存在局部突起、局部低洼的現(xiàn)象，而相關(guān)工作人員在進(jìn)行抹平工作時(shí)，只是采用了一層水泥砂漿，造成抹平層很薄，而且不均勻，在實(shí)際施工中不能得到正常的養(yǎng)生，以至于抹平層的強(qiáng)度太低，在車載中下很容易被壓碎，進(jìn)而對橋梁的橋面產(chǎn)生破壞性影響；第三，在進(jìn)行橋面混凝土鋪裝施工時(shí)養(yǎng)生技術(shù)太差，以至于混凝土鋪裝層的強(qiáng)度太差[2]。橋梁清理不徹底或者是橋梁表面不干燥，也有可能是防水混凝土的表面沒有做好拉毛處理，導(dǎo)致主梁和鋪裝層的結(jié)合不好；第四，壓實(shí)不足，造成瀝青混合料的空隙率太大，盡管橋面上的瀝青混凝土在性質(zhì)和級(jí)配方面得和路面上用的一樣，但實(shí)際上和路面瀝青混凝土相比而言，一般是橋面瀝青鋪裝層的壓實(shí)度太低，因此實(shí)際空隙率太大，很容易會(huì)滲水；第五，瀝青混凝土鋪裝層的配合設(shè)計(jì)或者是攪拌不勻造成瀝青混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，而瀝青混凝土的離析現(xiàn)象會(huì)造成橋面瀝青鋪裝層部分區(qū)域空隙率太大，從而導(dǎo)致水損害的發(fā)生，而且大多都會(huì)進(jìn)一步的擴(kuò)展，使橋面受到誰損害的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。

2 橋面積水問題的防治對策

根據(jù)上文所述的瀝青混凝土鋪裝層出現(xiàn)嚴(yán)重水損壞的原因，再根據(jù)最近幾年來很多高速公路橋面瀝青鋪裝層水損壞問題采取了一些解決措施，總結(jié)出了下述的一些橋面積水的防治對策，主要目的是減少或者是從根本上解決橋面瀝青鋪裝層水損壞的問題。

2.1 設(shè)置防水粘結(jié)層

瀝青混凝土施工完成之后往往會(huì)存在一些空隙，在通車之后，就會(huì)使路面或橋面產(chǎn)生裂縫。受到這一系列的影響，瀝青混凝土中將會(huì)滲入雨水，進(jìn)而腐蝕橋面。因此必須在瀝青下面層和橋面板之間進(jìn)行防水粘結(jié)層的設(shè)置，不僅僅可以起到防水作用，還可以增強(qiáng)橋體整體的質(zhì)量。防水粘結(jié)層可以隔絕橋面板和空氣中的水，避免兩者直接接觸。需要注意的是，在使用防水粘結(jié)層時(shí)，相應(yīng)的防水粘結(jié)層必須對瀝青混凝土和橋面梁體都有很好的親和性，可以承受。在進(jìn)行瀝青混合料施工時(shí)對防水連接層進(jìn)行檢查，在混合料運(yùn)輸車輛行走時(shí)，防水連接層不能粘住車輛的輪子，在高溫的作用下也不會(huì)出現(xiàn)流淌現(xiàn)象，同時(shí)還要具有半流動(dòng)性能，可以填塞一些比較細(xì)小的空隙，將橋面結(jié)合為一體，使橋面形成共同受力。

2.2 增強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制

第一，對于大橋而言，混凝土橋面瀝青鋪裝層在進(jìn)行鋪裝時(shí)應(yīng)鋪裝兩層，兩層都應(yīng)采用緊密的密實(shí)結(jié)構(gòu)。根據(jù)本路面設(shè)計(jì)：上面層采用的為 SMA-13瀝青，下面層采用的為AC-20C瀝青。第二，對橋面瀝青鋪裝層的壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格控制。對于瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)而言，瀝青混凝土的壓實(shí)度有著很重要的作用。因此，在進(jìn)行橋面瀝青鋪裝層的壓實(shí)作業(yè)時(shí)，瀝青壓實(shí)度不小于 98%，下面一層的瀝青壓實(shí)度不能小于 98%。另外，必須嚴(yán)格而又認(rèn)真的對橋面瀝青鋪裝層的壓實(shí)度進(jìn)行控制，要求空隙率達(dá)到路面瀝青施工標(biāo)準(zhǔn)，必須是在高溫時(shí)段碾壓；第三，必須注重混凝土鋪裝層的養(yǎng)生，養(yǎng)生標(biāo)準(zhǔn)以路面養(yǎng)生標(biāo)準(zhǔn)為參考，而且不能使用水泥砂漿進(jìn)行混凝土鋪裝層表面的抹平作業(yè)；第四，保證鋪裝層的平整度，橋面的每一層材料鋪裝得平整度都必須達(dá)到路面平整度的標(biāo)準(zhǔn)，目的是避免橋面積水[3]。若施工過程中采用路面平整度標(biāo)準(zhǔn)，則不會(huì)出現(xiàn)明顯的表面低洼，在一定程度上可以避免瀝青面層積水。第五，保證橋面設(shè)計(jì)橫坡，使雨水按橫坡方向排至一側(cè)，經(jīng)過碎石盲溝及時(shí)排出。

2.3 注重養(yǎng)護(hù)工作

首先，要加強(qiáng)橋面的排水，盡量保持泄水孔清潔暢通；其次，必須注重填料式伸縮縫的養(yǎng)護(hù)，對縫中的雜物應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清除，禁止車輛超載；再次，對于瀝青橋面鋪裝層的病害，應(yīng)有針對性的進(jìn)行修補(bǔ)，并改善相應(yīng)的施工方法。在實(shí)際施工中，必須提高瀝青混凝土鋪裝的質(zhì)量，避免橋面鋪裝層與瀝青結(jié)構(gòu)層脫層，比如將橋面鋪裝頂?shù)碾s物清除干凈，對混凝土表面進(jìn)行拋丸處理。

3 結(jié)語

綜上所述，目前而言，大部分橋梁工程的橋面容易受到水損壞的影響，其中最主要的原因是橋梁的施工工藝、防水層設(shè)置不到位、橋面積水等問題。因此，在施工過程中必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)防水粘層，加強(qiáng)橋面施工質(zhì)量控制，重視混凝土橋面、伸縮縫及排水孔護(hù)理工作。本文主要分析了橋梁橋面積水問題，并對相應(yīng)的防治措施進(jìn)行探討，僅供相關(guān)人士參考。

[1]蔣林杉，及星.橋梁積水問題分析和處理——以北京市廣渠門橋?yàn)槔?[J]道路交通與安全.2014（10）

[2]王金成.城市積水原因分析及防治對策.[J]裝飾裝修天地.2015（12）

[3]岳國軍，丁國富.城市鐵路立交橋涵積水成因分析及整治措施.[J]城市建設(shè)理論研究（電子版）.2015（04）