橋面鋪裝常見病害及處治對(duì)策

張波 楊啟超

（1.山東路油油氣管理有限公司，山東 濟(jì)南 250100；2.山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250031）

一、橋面鋪裝類型及主要病害分析

（一）水泥混凝土橋面鋪裝

采用鋼筋混凝土橋面鋪裝層時(shí)，最常見的問題是鋪裝層裂紋、破碎、脫皮露骨及破碎等。

1.鋪裝層厚度不均。在施工過程中，質(zhì)量保證體系可能不完善或驗(yàn)收各環(huán)節(jié)把關(guān)不嚴(yán)，支座的高程控制不嚴(yán)或梁板在預(yù)制成型后存梁時(shí)間過長(zhǎng)、梁板拱起過大等因素，導(dǎo)致橋板頂面高程不等，造成橋面鋪裝層厚度不等和橋面鋪裝層收縮不均等。

2.橋面板與鋪裝混凝土結(jié)合較差。在橋面鋪裝施工前，未徹底清理梁板頂部表層的浮漿、泥、油污、強(qiáng)度低的混凝土，主梁表面未鑿毛或鑿毛效果差，嚴(yán)重影響橋面鋪裝層與梁板頂面混凝土之間的結(jié)合，影響了鋪裝層和橋面板的整體性，在車輛荷載的反復(fù)作用下，橋面鋪裝層就容易出現(xiàn)開裂、松散、脫落等。

3.原材料質(zhì)量不合格，材料級(jí)配不合理等。在施工過程中，一是由于橋面鋪裝所用的水泥、沙石、水、外加劑等原材料不合格，導(dǎo)致配制的混凝土無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求；二是材料配比不合理，如砂率過大、水灰比控制不嚴(yán)、砂石料的級(jí)配控制差、拌和物和易性差等，致使其強(qiáng)度降低，耐久性不足，破壞了鋪裝的整體性，降低了其抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨耗的能力。

4.施工縫設(shè)置或橋面的伸縮縫安裝不當(dāng)?shù)?。施工單位在橋面鋪裝時(shí)隨意設(shè)置施工縫，且對(duì)施工縫的處理不當(dāng)，影響混凝土的連續(xù)性和整體性。橋面伸縮縫混凝土強(qiáng)度不足或過早運(yùn)營(yíng)導(dǎo)致早期破壞，影響橋面鋪裝層。

（二）瀝青混凝土橋面鋪裝與分析

為了增加橋面行車舒適性，大部分高速公路及主要國(guó)省道的大中橋等均在水泥混凝土鋪裝的基礎(chǔ)上增加瀝青混凝土鋪裝層，要求其應(yīng)滿足與混凝土橋面黏結(jié)、抗滑、耐磨、防水的表面功能，然而在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中，橋面瀝青混凝土經(jīng)常出現(xiàn)開裂、冒漿、脫落、擁包車轍等病害。

其原因主要有以下幾點(diǎn)：

1.設(shè)計(jì)或施工時(shí)鋪裝層厚度不足，為保證其表面功能，瀝青混凝土鋪裝層必須有一定的厚度。

2.水泥混凝土表面平整度不好，坑洼不平，加之瀝青混凝土鋪裝層級(jí)配不好，透水嚴(yán)重，在瀝青與水泥混凝土中間形成一層游離水，在車輛荷載的反復(fù)作用下，形成強(qiáng)大的動(dòng)水壓力，致使瀝青路面的瀝青膜脫落，繼而產(chǎn)生松散、泛白或兩層分離等。

3.在車輛荷載的反復(fù)作用下，鋪裝層會(huì)產(chǎn)生較大的橫向剪力，對(duì)于黏結(jié)不好的瀝青鋪裝層，在剪應(yīng)力的作用下對(duì)于級(jí)配偏細(xì)或高溫穩(wěn)定性差的瀝青混凝土，易產(chǎn)生擁包、推移或車轍等。

4.初始?jí)簩?shí)度不足，施工時(shí)由于溫度過低或其他原因，未能很好地壓實(shí)，通車后在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)壓密性車轍。如山東某東西向的高速公路因盲目搶工期，低溫施工，通車不到半年就出現(xiàn)大量車轍，橋面尤甚。

5.原橋面水泥混凝土鋪裝平整度差，或橋面水泥混凝土鋪裝層強(qiáng)度不足，在施工瀝青鋪裝前未清除表面浮漿或清除不徹底，致使橋面瀝青鋪裝與水泥混凝土鋪裝黏結(jié)不牢，雨后在車輛作用下出現(xiàn)泛漿、脫皮、坑槽等。

二、處治對(duì)策

（一）水泥混凝土鋪裝

1.嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，首先把好材料關(guān)，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，對(duì)于沙石集料除應(yīng)控制粒形、粒徑外，還應(yīng)進(jìn)行水洗，以清除有機(jī)質(zhì)和泥土含量；二是嚴(yán)格控制混凝土配合比，保證其強(qiáng)度；三是嚴(yán)格控制各工序的銜接，規(guī)范施工，嚴(yán)格實(shí)行首件質(zhì)量認(rèn)可制，確保橋面鋪裝平整度；四是特別注意縱橫施工縫設(shè)置與施工，合理確定位置，其縱向施工縫要盡量避開橋梁負(fù)彎矩區(qū)和車輛輪跡處。

2.對(duì)于大型和預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的橋梁，施工前要完成高程測(cè)量，以確定其混凝土鋪裝層厚度。必要時(shí)加強(qiáng)與設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)。

3.應(yīng)用UHPC復(fù)合材料，UHPC是一種具有高強(qiáng)度（28天抗壓強(qiáng)度一般在100MPa以上）、高耐久性和拉伸性的水泥基復(fù)合材料，既可以降低橋面鋪裝層厚度又可以減輕橋梁自重。近年來在一些新改建的大型橋梁及鋼混組合橋梁中較大范圍的使用UHPC作為橋面鋪裝層，如山東沾臨高速公路黃河大橋等。同時(shí)，該材料也在公路養(yǎng)護(hù)工程中被大量使用。

（二）水泥混凝土與瀝青混凝土復(fù)合鋪裝層

1.設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式、跨徑大小、道路等級(jí)、交通量及重車比例等因素，合理確定瀝青鋪裝層的厚度。一是要盡量與橋梁相接的路面上兩層厚度一致，既便于施工，又保證平整度。一般情況下最低不宜小于4cm；二是按照長(zhǎng)壽命路面理念進(jìn)行結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)，優(yōu)先選用具有良好表面功能的新結(jié)構(gòu)，如SMA、超級(jí)路面、高模量抗疲勞結(jié)構(gòu)等。但也不一定選用國(guó)外高消耗、高價(jià)值的結(jié)構(gòu)，如國(guó)高網(wǎng)長(zhǎng)深高速濱州黃河公路大橋，為主孔跨徑300m的三塔斜拉橋，橋面鋪裝采用了兩層高摻量（6%左右）的SBS改性瀝青SMA。該橋于2004年通車，日交通量達(dá)7萬輛至8萬輛，重車比例占30%左右，至今已運(yùn)營(yíng)18年橋面鋪裝仍良好。

2.加強(qiáng)施工控制，確保工程質(zhì)量。除了按水泥混凝土橋加強(qiáng)原材料控制、材料級(jí)配、施工環(huán)節(jié)銜接與控制外，還應(yīng)特別注意施工前對(duì)現(xiàn)澆水泥混凝土橋面表面實(shí)施嚴(yán)格打毛，徹底清除表面浮漿及強(qiáng)度較低的部分，以保證水泥混凝土與瀝青混凝土鋪裝的有效黏結(jié)。對(duì)于一般橋梁可采用簡(jiǎn)單的鑿毛、打毛等方法。對(duì)于大型或特殊結(jié)構(gòu)的橋梁，如斜拉橋、懸索橋等，最好用拋丸式打毛，以露出干凈混凝土表面為宜。

3.采用新結(jié)構(gòu)新技術(shù)。為確保水泥混凝土與瀝青混凝土鋪裝有效黏結(jié)，山東省在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，自濟(jì)青高速公路改擴(kuò)建始，在水泥混凝土與瀝青混凝土之間，加鋪一層2cm的改性瀝青砂作為黏結(jié)層，起到防水、調(diào)平和應(yīng)力吸收層的作用，應(yīng)用效果良好。

三、結(jié)語(yǔ)

橋面鋪裝直接受車輛荷載和大氣的綜合作用，須具有高強(qiáng)度、耐磨耗、抗滑和防水的功能，必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)研究，精心選擇結(jié)構(gòu)；加強(qiáng)施工控制，尤其對(duì)水泥混凝土上鋪裝瀝青混凝土的復(fù)合結(jié)構(gòu)，既要保證瀝青層具有與交通荷載相適應(yīng)的足夠的厚度，又要確保兩層之間清潔，以保證其黏結(jié)性；積極推進(jìn)科技進(jìn)步，使用新結(jié)構(gòu)、新材料，提高耐久性。