淺論橋梁瀝青路面裂縫產(chǎn)生原因和質(zhì)量控制

文 / 浙江正方交通建設(shè)有限公司 何瑞峰

城市高架橋?yàn)r青路面施工，受橋梁本身結(jié)構(gòu)和特性的影響，在壓實(shí)度、平整度和線性等方面有著局限性；本文根據(jù)鹽城高架瀝青路面具體情況，對高架瀝青路面裂縫一些關(guān)鍵問題和控制要點(diǎn)進(jìn)行研究和實(shí)踐。

引言

本人有幸參加了江蘇省鹽城市快速路網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目路面工程LM1標(biāo)段的施工。該工程路線全長41公里、29處互通立交或樞紐，瀝青混凝土施工總量達(dá)到13.2萬立方，規(guī)模較大。瀝青路面因其具有良好的力學(xué)性能和較好的耐久性以及行車舒適性，目前被廣泛應(yīng)用于高等級公路路面建設(shè)當(dāng)中，橋梁路面鋪裝亦不例外。優(yōu)化該類瀝青施工工藝及參數(shù)，加強(qiáng)相關(guān)措施，是保證橋梁瀝青路面施工的途徑，尤其是控制裂縫的產(chǎn)生有著不可忽視的作用。同時(shí)，橋梁瀝青路面是橋梁上部結(jié)構(gòu)的近最后工序，是形象工程，因此控制橋梁瀝青路面的施工質(zhì)量有著重要的意義。

橋面瀝青產(chǎn)生裂縫的形態(tài)和特征

（1）網(wǎng)狀裂縫。相互交錯(cuò)的裂縫將路面分割成形似網(wǎng)狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊，塊的尺寸小于50cm×50cm.其最初形態(tài)是一條或幾條平行的縱縫，隨著荷載重復(fù)作用次數(shù)的增加，平行縱縫間出現(xiàn)了橫向、斜向連接縫，形成多邊的、銳角的、形似網(wǎng)狀、龜裂狀的裂縫形式。

（2）縱向裂縫。與橋梁中線大致平行的長直裂縫，有時(shí)伴有少量支縫。通常斷斷續(xù)續(xù)，綿延很長；其形態(tài)特征是長且直。

（3）橫向裂縫。與橋梁中線近于垂直的裂縫，有時(shí)伴有少量支縫。橫向最初多出現(xiàn)于路面兩側(cè)，逐漸發(fā)展形成貫通路幅的橫縫。

（4）不規(guī)則裂縫。路面裂縫呈不規(guī)則形狀，塊的最長邊長小于100cm，不規(guī)則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。

橋面瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因分析

（1）設(shè)計(jì)因素。橋梁路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或厚度不足，橋梁路面強(qiáng)度不能滿足行車要求或者對橋梁路面設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年均增長率估計(jì)偏小，都將會使橋梁路面強(qiáng)度日趨不足，滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需要。另外空心梁板橋由于容易產(chǎn)生支座破壞而形成板件裂縫，該類裂縫具有反射作用，形成縱向?yàn)r青裂縫。

（2）施工因素。由于瀝青混合料的離析或碾壓不密實(shí)及機(jī)械組合不合理，施工中油類的點(diǎn)滴冒露等，在行車荷載作用下，易產(chǎn)生龜裂。所謂的碾壓不密實(shí)，往往由于橋梁在碾壓工藝環(huán)節(jié)容易產(chǎn)生共振，對橋梁本身造成質(zhì)量傷害，而不得已調(diào)整振幅和頻率造成。另一方面由于施工前對水泥混凝土橋面鋪裝層的鑿毛或打磨的質(zhì)量控制不好，結(jié)構(gòu)層間的粘結(jié)力達(dá)不到要求而產(chǎn)生推擠和重復(fù)的作用產(chǎn)生的。

（3）結(jié)構(gòu)因素。瀝青結(jié)合料的溫度穩(wěn)定性差，延性低，不適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和行車作用，極易造成橋梁瀝青路面裂縫。另外，由于瀝青混合攪拌不均或者溫度過高，也是造成瀝青橋梁路面裂縫的因素之一。

（4）天氣因素。雨水等水的損害加劇了裂縫的產(chǎn)生。水分滲到橋梁路面空隙和裂縫中，在外力作用下，導(dǎo)致瀝青與集料之間粘結(jié)力降低并逐漸喪失粘結(jié)力。因?yàn)樗值牟粩嗲秩?，在汽車車輪?dòng)態(tài)荷載的反復(fù)作用下，進(jìn)入橋梁路面空隙裂縫中的水分又不斷產(chǎn)生動(dòng)水壓力或真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)，水分逐漸滲入到瀝青與集料的界面上。瀝青膜從面料表面脫落，瀝青混合料掉粒、松散，形成網(wǎng)狀裂縫并不斷擴(kuò)大。

防范橋面瀝青路面裂縫施工控制要點(diǎn)

根據(jù)本工程和以往工作經(jīng)驗(yàn)，按照橋梁瀝青路面施工的時(shí)間順序，對橋梁瀝青路面的防止裂縫的產(chǎn)生，施工應(yīng)注意以下事項(xiàng)。

（1）準(zhǔn)備階段：橋梁瀝青路面施工前，先進(jìn)行上一道工序的驗(yàn)收，包括：橋面鑿毛、瀝青橋面防水層等檢查驗(yàn)收工作，檢查下封層的完整性，清理橋面表面污染、雜物，進(jìn)行水沖洗。這里必須強(qiáng)調(diào)的是，在水沖洗的時(shí)間安排上要盡量提前，確保施工時(shí)干燥。

（2）混合料的拌和：不合格的原材料堅(jiān)決不能用于道路建設(shè)，抓好混合料配合比的試驗(yàn)，嚴(yán)格進(jìn)行現(xiàn)場檢測和室內(nèi)試驗(yàn)。按目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，生產(chǎn)配合驗(yàn)證三個(gè)階段進(jìn)行試拌、試鋪。每種規(guī)格的集料、礦料和瀝青都必須分別按要求的比例進(jìn)行配料。各種材料加熱都應(yīng)在規(guī)范溫度內(nèi)，并應(yīng)保證運(yùn)到施工現(xiàn)場的溫度。瀝青混合料的拌和時(shí)間應(yīng)以混合料拌和均勻、所有礦料顆料全部裹覆瀝青結(jié)合料為度。

（3）混合料的運(yùn)輸：在車輛的安排上必須滿足運(yùn)力要求，運(yùn)料前打掃干凈車槽，車槽側(cè)面打溫度檢查孔。從拌和機(jī)向運(yùn)料車上放料時(shí)，應(yīng)每卸一斗混合料挪動(dòng)一下汽車位置，以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象。當(dāng)運(yùn)輸時(shí)間在半小時(shí)以上或氣溫低于10℃時(shí)，運(yùn)料車用篷布覆蓋。連續(xù)攤鋪過程中，運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前（l0～30cm）處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)。

已經(jīng)離析或結(jié)成不能壓碎的硬殼、團(tuán)塊或運(yùn)料車輛卸料時(shí)留于車上的混合料，以及低于規(guī)定鋪筑溫度或被雨淋濕的混合料都應(yīng)廢棄。除非運(yùn)來的材料可以在白天鋪完并能壓實(shí)，或者在鋪筑現(xiàn)場備有足夠的可靠的照明設(shè)施，白天或當(dāng)班不能完成壓實(shí)的混合料不得運(yùn)往現(xiàn)場。

（4）混合料的攤鋪：先從攤鋪機(jī)性能抓起，攤鋪設(shè)備盡量用相同品牌，型號盡量相同，新舊差別要小，現(xiàn)場工程技術(shù)人員要懂得攤鋪機(jī)的主要構(gòu)造并能作相應(yīng)的調(diào)整。

攤鋪溫度根據(jù)季節(jié)和溫度要嚴(yán)格控制。攤鋪前要對每車的瀝青混合料進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)超溫料、花白料、不合格材料要拒絕攤鋪，退回廢棄。在攤鋪速度的選定上一般不得小于1.5m/min，以保證碾壓溫度不致降至低于完成碾壓充分的時(shí)間，但是如攤鋪速度過快，則混合料疏度不均、預(yù)壓密度不一、表面出現(xiàn)拉溝直接造成預(yù)壓效果差，所以上面層最好小于3m/min。

在供料系統(tǒng)上，受料斗空板不能每一車料收一次，要利用刮板輸送器和料斗閥門控制好進(jìn)入攤鋪室的供料量，布料高度一般占2/3，并確保沿螺旋全長布料一致。要選擇合適的料斗閥門開度，使其與供料速度適當(dāng)配合，進(jìn)而達(dá)到刮板輸料器連續(xù)、均勻的供料。

攤鋪機(jī)一定要保持?jǐn)備伒倪B續(xù)性，有專人指揮，一車卸完下一車要立即跟上，應(yīng)以均勻的速度行駛，以保證混合料均勻、不間斷的攤鋪，攤鋪過程中不得隨意變換速度，避免中途停頓?；旌狭嫌龅剿?，一定不能使用。

（5）混合料的壓實(shí)：攤鋪之后立即進(jìn)行初壓，用靜態(tài)二輪壓路機(jī)完成（兩遍），初壓溫度控制在130℃～140℃。

初壓應(yīng)采用輕型鋼筒式壓路機(jī)或關(guān)閉振動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，碾壓路線及碾壓方向不可突然改變，初壓后檢查平整度和路拱，必要時(shí)予以修整。

復(fù)壓緊接在初壓后進(jìn)行，復(fù)壓用振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)完成，一般是先用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓3遍，再用輪胎壓路機(jī)碾壓，使其達(dá)到應(yīng)有壓實(shí)度。復(fù)壓應(yīng)根據(jù)橋梁的共振頻率實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，加大頻率減少振幅。終壓緊接在復(fù)壓后進(jìn)行，終壓采用雙輪鋼筒式壓路機(jī)關(guān)閉振動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，消除輪跡。

初壓和振動(dòng)碾壓要低速進(jìn)行，以免使熱料產(chǎn)生推移、發(fā)裂。碾壓應(yīng)盡量在攤鋪后較高溫度下進(jìn)行，溫度越高越容易提高路面平整度和壓實(shí)度。碾壓要掌握好碾壓時(shí)間，碾壓有效時(shí)間是從開始攤鋪到溫度下降80℃之間的時(shí)間，混合料開始攤鋪后溫度下降最快，大約每分鐘4℃，所以在攤鋪開始后要緊攤鋪機(jī)作業(yè)，爭取有足夠的壓實(shí)時(shí)間。

在碾壓期間，壓路機(jī)不得中途停留、轉(zhuǎn)向或制動(dòng)。壓路機(jī)不得停留在溫度高于70℃的已經(jīng)壓過的混合料上，同時(shí)，應(yīng)采取措施，防止油料、潤滑脂等在壓路機(jī)操作或停放期間灑落在路面上。

在壓實(shí)時(shí)，如接縫處的混合料溫度已不能滿足壓實(shí)溫度要求，應(yīng)采用加熱器提高混合料的溫度，再壓實(shí)到無縫跡為止。

攤鋪和碾壓過程中，要組織專人進(jìn)行質(zhì)量檢測控制和缺陷修復(fù)。

（6）施工接縫的處理：瀝青路面的各種施工，包括縱縫、橫縫和新舊路的接縫等處，往往由于壓實(shí)不足，容易產(chǎn)生臺階、裂縫、松散等質(zhì)量事故，影響路面的平整度和耐久性，需要注意接縫的工藝及控制措施。

橋面瀝青路面裂縫治理

（1）縫寬小于2mm時(shí)，隨著氣溫的上升，裂縫可以愈合者，可不作處理。2～5mm的裂縫可用開槽機(jī)沿裂縫進(jìn)行擴(kuò)縫，縫寬約2cm，縫深1.5mm～2cm，并將縫中雜物清除干凈，然后用改性瀝青灌縫；大于5mm的裂縫可用改性瀝青（如SBS改性瀝青）灌縫。灌縫前，須先清除縫內(nèi)、縫邊碎垃圾，并保持縫內(nèi)干燥，灌縫后，表面撒一層粗砂或3～5mm石屑。

（2）如夾有橋面防水層破損或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層時(shí)，應(yīng)將其鏟除；如因結(jié)構(gòu)層積水引起網(wǎng)裂時(shí)，鏟除面層后，更新防水層，然后再鋪筑新混合料。

（3）如橋梁梁板支座不均勻受力產(chǎn)生的反射裂縫，應(yīng)對橋梁支座更換或正位，然后在進(jìn)行橋面瀝青面層的修補(bǔ)。網(wǎng)狀裂縫因?yàn)r青面層厚度不足時(shí)，可采用先銑刨網(wǎng)裂的面層后再加鋪新料來處理。加鋪厚度按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算確定；如在路面上加罩，為減輕反射裂縫，可采取各種“預(yù)防”措施進(jìn)行處理。

結(jié)語

對于橋梁瀝青面層裂縫的防治，應(yīng)合理設(shè)計(jì)，精心施工，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，對提高整體工程的建設(shè)質(zhì)量，改變橋面瀝青混凝土的使用質(zhì)量有很大的幫助，同時(shí)能帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。