橋面瀝青泛白的原因分析及防治建議

章志靈

江蘇省泰州市市區(qū)公路工程建設(shè)指揮部 江蘇泰州 225300

隨著城市高架橋越來越普遍，一些以往被忽視的橋面瀝青病害得到了重視，資料顯示橋面瀝青泛白已成為繼裂縫、坑槽、車轍之后的第四種瀝青路面通病。部分橋梁瀝青出現(xiàn)泛白后未能得到及時(shí)處理，繼而發(fā)展成唧漿、松散、坑洞等更嚴(yán)重的病害。

1 工程概況

江蘇省泰州市某高架橋橋面鋪裝采用：6cmC40 混凝土+水性環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層+6cmAC-20+4cmSMA-13。橋面瀝青鋪裝從2015 年7 月份開始施工并于當(dāng)年10 月底完成。9 月份我們發(fā)現(xiàn)已攤鋪完成段落內(nèi)出現(xiàn)瀝青泛白現(xiàn)象。隨即我們邀請(qǐng)了長安大學(xué)郝培文教授、陜西省交通集團(tuán)李愛國高級(jí)工程師等專家討論并拿出處理意見。后續(xù)我市陸續(xù)建設(shè)了其他高架橋，其他高架橋上也出現(xiàn)了瀝青泛白現(xiàn)象。經(jīng)查閱資料和與同行交流發(fā)現(xiàn)其他地區(qū)的橋面瀝青混凝土也有出現(xiàn)過瀝青泛白現(xiàn)象。瀝青泛白較為常見，而高架橋橋面瀝青鋪裝層泛白更為常見[1]。

2 橋面瀝青鋪裝層泛白的特點(diǎn)

瀝青鋪裝泛白發(fā)展速度較快，大致發(fā)展過程為氣溫上升后路面上出現(xiàn)點(diǎn)狀或片狀的水斑，水斑干燥后即出現(xiàn)泛白現(xiàn)象。溫度高時(shí)水斑發(fā)展速度快、面積大，溫度低時(shí)水斑發(fā)展速度慢、面積小。瀝青泛白與交通量不直接相關(guān)，橋面還沒有通車雨后天晴即出現(xiàn)泛白現(xiàn)象。這說明下雨后這些水一直存在于瀝青混合料結(jié)構(gòu)內(nèi)部，隨著熱脹冷縮而以水斑的形式表現(xiàn)在路面上。

3 橋面瀝青鋪裝層泛白原因分析

針對(duì)瀝青泛白，我們組織了現(xiàn)場觀察、內(nèi)業(yè)資料查閱并組織施工單位、監(jiān)理單位、檢測單位共同在泛白處隨機(jī)選點(diǎn)進(jìn)行了滲水試驗(yàn)、鉆芯取樣、壓實(shí)度試驗(yàn)。檢測結(jié)果來看，橋面瀝青鋪裝層SMA 級(jí)配合理，路面實(shí)體表面平整、厚度合格，碾壓密實(shí)，滲水指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，但取完芯的地方會(huì)有水滲出，將水清除后仍會(huì)有水滲出，滲水時(shí)間長達(dá)24 小時(shí)以上、滲水量大[2]。

3.1 水的來源

參會(huì)專家討論認(rèn)為水分除了來源于瀝青鋪裝層與橋面護(hù)欄結(jié)合部及其他部位的雨水滲入，還來源于橋粱及橋面水泥混凝土內(nèi)部殘留水分蒸發(fā)。個(gè)人認(rèn)為水分來源就是雨水的滲入，與混凝土內(nèi)部殘留水分蒸發(fā)無關(guān)（后期我們負(fù)責(zé)的項(xiàng)目中鋼箱梁橋面也出現(xiàn)了瀝青泛白現(xiàn)象，而瀝青面層與橋面混凝土調(diào)平層間存在著防水粘結(jié)層，可阻斷橋面與梁體的水分流通）。

3.2 白色可溶物的來源

SMA 的結(jié)構(gòu)組成中粗集料比例高達(dá)70%-80%，礦粉用量達(dá)7%-13%，瀝青用量高達(dá)6．5%-7%，很少使用細(xì)集料，由此形成間斷級(jí)配。白色可溶物為未被瀝青完全包裹的可溶性礦粉。

3.3 瀝青中積水的原因

雖然橋面混凝土調(diào)平層施工時(shí)嚴(yán)控了平整度，但經(jīng)過拋丸工序后調(diào)平層的平整度又變得不再合格，甚至局部出現(xiàn)坑洼。設(shè)計(jì)時(shí)未在豎曲線最低點(diǎn)設(shè)置泄水管，未考慮伸縮縫與盲溝的阻斷作用。瀝青混合料空隙率?。⊿MA-13 的空隙率為3%-4．5%，AC-20 的空隙率為4%-5．5%），空隙分布不均勻。各種原因共同導(dǎo)致滲入瀝青路面的水無法在橫坡和縱坡的作用下順利通過結(jié)構(gòu)內(nèi)部排到橋面邊緣的盲溝中，從而在瀝青結(jié)構(gòu)中形成了積水。

4 橋面瀝青鋪裝層泛白處理

針對(duì)瀝青中積水無法順利排出，參會(huì)專家提出在水斑集中段采取取芯人工吸除積水的方案以及在水斑集中范圍打孔將瀝青中的水排到箱梁內(nèi)部的方案。人工吸水持續(xù)時(shí)間長，且后期仍會(huì)有雨水滲入，治標(biāo)不治本[3]。在水斑集中的范圍內(nèi)打孔會(huì)破壞橋面防水層，且打孔時(shí)無法避開橋面橫向預(yù)應(yīng)力筋，該方案不具備實(shí)際操作性。因無切實(shí)可行的處理方案，且項(xiàng)目通車節(jié)點(diǎn)無法改變，在持續(xù)吸水幾周后該高架橋?yàn)r青泛白病害實(shí)際并未再進(jìn)行處理。自通車以來該高架橋已連續(xù)運(yùn)營近五年，橋面瀝青也并未發(fā)生破壞，通車后在車輛的作用下瀝青泛白現(xiàn)象得到了很大的改善，目前雨后天晴瀝青仍然會(huì)出現(xiàn)水斑但已經(jīng)不再出現(xiàn)泛白現(xiàn)象。

筆者認(rèn)為，其他高架橋項(xiàng)目建成后瀝青路面泛白并發(fā)展成麻面、松散、掉粒、坑洞、唧漿的原因歸根結(jié)底是水害，特別是在冰凍地區(qū)或季節(jié)性冰凍地區(qū)，晚間瀝青混凝土中的水結(jié)冰時(shí)體積增大，在混合料內(nèi)部產(chǎn)生很大的膨脹力，致使混合料內(nèi)部粘結(jié)力下降；白天冰體融化又滯留于路面層內(nèi)，在行車荷載作用下加速瀝青膜的剝落。而泰州地區(qū)高架橋?yàn)r青路面之所以沒有出現(xiàn)病害，得益于泰州地區(qū)的冬季少雨且冬季的溫度不算特別低，且開放通行后汽車輪胎的作用加快了瀝青中水分的蒸發(fā)并將白色可溶物帶離路面。

5 橋面瀝青鋪裝層泛白處理建議

雖然瀝青泛白不直接導(dǎo)致瀝青的病害，但橋面泛白特別是新建成還尚未通車的新橋面泛白很大程度上影響了外觀質(zhì)量，同時(shí)，橋面泛白意味著橋面瀝青的水害的可能，施工中還是要盡量采取措施避免橋面泛白的出現(xiàn)。

設(shè)計(jì)和施工時(shí)，除需要按常規(guī)設(shè)置泄水管，還要在橋梁縱坡的低點(diǎn)增設(shè)設(shè)置泄水管，聯(lián)端泄水管的位置應(yīng)靠近伸縮縫現(xiàn)澆混凝土，或預(yù)埋麻繩將水引流至泄水孔。橋面防水施工前的拋丸或精銑刨應(yīng)注意保證橋面橫坡和平整度。應(yīng)注重瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)，避免成團(tuán)、結(jié)塊和花白料的出現(xiàn)。碾壓時(shí)除了保證壓實(shí)度還應(yīng)該控制壓實(shí)后瀝青混合料的孔隙率。

6 結(jié)語

橋面瀝青泛白不但影響外觀質(zhì)量，也是瀝青水害風(fēng)險(xiǎn)的晴雨表，應(yīng)得到重視。通過對(duì)工程實(shí)例近五年的跟蹤觀察對(duì)單純橋面泛白不會(huì)影響橋面瀝青質(zhì)量進(jìn)行了定性分析。針對(duì)橋面瀝青中的積水無法順利排除提出設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)注意的質(zhì)量控制要點(diǎn)，為以后類似工程施工作參考。