高速公路橋面鋪裝產(chǎn)生病害的原因及鋪裝層的大修施工工藝

董賀輝 姚帥鵬 蔣 攀 李 瑩

(中國(guó)建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

1 病害發(fā)生的原因分析

隨著交通量的增加，超限、超載的運(yùn)行情況愈加嚴(yán)重。從實(shí)際的設(shè)計(jì)規(guī)范要求分析入手，需要不斷提升交通運(yùn)輸?shù)某休d規(guī)范水平，重視車(chē)輛承載調(diào)控。依據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，對(duì)橋面鋪裝進(jìn)行適當(dāng)評(píng)估，保證交通運(yùn)輸?shù)倪m宜溫度和設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。從施工合理分析入手，對(duì)施工規(guī)范、施工質(zhì)量、施工測(cè)定、施工驗(yàn)收等進(jìn)行分析?；炷帘Ｗo(hù)層是否均勻，厚度是否合理，混凝土表面的厚度層是否存在脫落、破損、漏筋等情況。根據(jù)車(chē)輛載荷的實(shí)際情況，分析橋面鋪裝可能存在的破壞因素。

1.1 高速公路橋面鋪裝施工病害的主要類型

(1)裂縫病害。在高速公路橋面鋪裝施工中，裂縫一般常見(jiàn)于瀝青混凝土路面鋪裝中，同時(shí)一般都是以橫向裂縫、縱向裂縫以及網(wǎng)狀裂縫的形式產(chǎn)生，裂縫病害在表層出現(xiàn)后可以看到水泥混凝土鋪裝層出現(xiàn)裂縫。

(2)翻漿病害。這種高速公路橋面鋪裝病害一般常出現(xiàn)于車(chē)輪軌跡區(qū)域內(nèi)，造成混凝土橋面的鋪裝層出現(xiàn)變形，同時(shí)伴隨白色漿液溢出，瀝青混凝土路面向下凹陷，并在時(shí)間的推移下，鋪裝層路面逐漸出現(xiàn)離析和松散狀態(tài)，路面坑槽現(xiàn)象明顯。

(3)擁包病害。在進(jìn)行高速公路橋面鋪裝施工過(guò)程中，瀝青混凝土路面位于車(chē)道區(qū)域會(huì)出現(xiàn)縱向擁起，而且擁包部位還會(huì)發(fā)生隆起現(xiàn)象，從而對(duì)路面行車(chē)造成較大的影響。

(4)坑槽病害。通常情況下高速公路橋面鋪裝的坑槽一般都受到下雨影響而產(chǎn)生，并且隨著坑槽病害的不斷發(fā)展，橋面也會(huì)出現(xiàn)松散等現(xiàn)象，如果沒(méi)有及時(shí)修復(fù)，就會(huì)在行車(chē)以及雨水沖擊下出現(xiàn)集料脫落，進(jìn)而產(chǎn)生坑洞，一般面積會(huì)在1m2以內(nèi)，但會(huì)對(duì)路面行車(chē)安全造成巨大的危害。

(5)單板受力。在高速公路橋面鋪裝施工時(shí)出現(xiàn)凍融以及雨雪等侵蝕，鋪裝路面的強(qiáng)度也會(huì)受到一定的影響，在出現(xiàn)超重的影響后就會(huì)產(chǎn)生鋪裝面受損，從而導(dǎo)致雨水滲入，進(jìn)而影響連接效果，產(chǎn)生單板受力的病害。

1.2 高速公路橋面鋪裝施工病害的具體原因

高速公路橋面鋪裝施工過(guò)程中主要包括水泥混凝土路面施工和瀝青混凝土路面施工，而產(chǎn)生高速公路橋面鋪裝施工病害的原因主要是由于高速公路橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以及施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量因素影響，同時(shí)也受到外部自然環(huán)境以及交通量的影響。通過(guò)對(duì)以往高速公路橋面鋪裝發(fā)生的病害原因調(diào)查發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生高速公路橋面鋪裝病害的主要原因包括以下幾種。

(1)高速公路橋面鋪裝裂縫原因。對(duì)于水泥混凝土材料來(lái)說(shuō)，一般具備熱脹冷縮的特征，同時(shí)在鋪裝層以及梁板的頂部連接過(guò)程都會(huì)受到溫度影響。當(dāng)溫度比較低時(shí)，高速公路橋面鋪裝層頂部會(huì)產(chǎn)生較大拉力，而底部也會(huì)產(chǎn)生壓力，如果拉力超過(guò)了混凝土極限，拉力強(qiáng)度就很容易引發(fā)裂縫。另外，當(dāng)進(jìn)行水泥混凝土鋪裝層時(shí)發(fā)生混凝土硬化，由于水泥混凝土自身的集料以及瀝青材料受到限制，進(jìn)而還會(huì)出現(xiàn)收縮應(yīng)力現(xiàn)象，發(fā)生干縮裂縫。水泥混凝土材料本身由于強(qiáng)度不均勻，當(dāng)受到行車(chē)荷載較大的影響后，高速公路橋面還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)或者變形等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致水泥混凝土逐漸產(chǎn)生裂縫。通過(guò)應(yīng)力的不斷作用，也會(huì)導(dǎo)致裂縫逐漸擴(kuò)張，最終在行車(chē)荷載的應(yīng)用下出現(xiàn)水泥混凝土疲勞裂縫現(xiàn)象。

(2)高速公路橋面鋪裝擁包、翻漿以及坑槽病害的產(chǎn)生原因。首先，由于瀝青混凝土施工級(jí)配控制不嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致孔隙率比較大，最終造成路面發(fā)生透水現(xiàn)象，一些高速公路的橋梁還會(huì)發(fā)生泄水管超過(guò)鋪裝層現(xiàn)象，即便是瀝青路面能夠通過(guò)泄水管流出，但聚集在水泥鋪裝表面的自由水無(wú)法有效排除，就會(huì)受到車(chē)輛反復(fù)通行的作用，進(jìn)而引發(fā)鋪裝沖刷，引發(fā)高速公路橋面鋪裝層離析和坑槽病害；其次，由于高速公路橋面鋪裝施工的厚度較小，因此在實(shí)際施工過(guò)程中預(yù)制梁板的高度以及拱度就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，進(jìn)而引發(fā)橋面局部高的現(xiàn)象，同時(shí)還要符合路線標(biāo)高的實(shí)際要求，所以必須降低高速公路橋面鋪裝厚度，尤其對(duì)于連續(xù)橋面的鋪裝區(qū)域，一般預(yù)應(yīng)力錨固加厚，就會(huì)引發(fā)橋面鋪裝薄弱環(huán)節(jié)，從而影響橋面整體性能。當(dāng)在雨雪、凍融因素的影響下，還會(huì)造成高速公路橋面出現(xiàn)過(guò)早損壞的現(xiàn)象。水泥混凝土鋪裝層以及瀝青混凝土鋪裝也會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)層施工質(zhì)量不足，水泥混凝土鋪裝施工比較粗糙，進(jìn)而影響整體施工的抗剪強(qiáng)度，在車(chē)輛荷載較大的情況下就會(huì)出現(xiàn)高速公路橋面鋪裝變形等病害。水泥混凝土橋面為了滿足平整度需求，在混凝土初凝后還要進(jìn)行找平，保證橋面鋪裝層具有浮漿，并且在凍脹以及行車(chē)影響下，還會(huì)出現(xiàn)中間夾層軟弱，從而容易出現(xiàn)擁包和偏移等病害。在預(yù)制梁板環(huán)節(jié)中，芯膜變形還會(huì)導(dǎo)致板頂混凝土厚底降低，同時(shí)又由于橋面鋪裝厚度無(wú)法保證，便會(huì)導(dǎo)致橋面承受負(fù)荷能力不足，導(dǎo)致橋面鋪裝損壞等現(xiàn)象。如果高速公路橋面上行車(chē)超載現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，也會(huì)對(duì)高速公路橋面造成較大的負(fù)荷，從而嚴(yán)重影響高速公路橋面結(jié)構(gòu)的壽命，引發(fā)嚴(yán)重的病害問(wèn)題。據(jù)以往的病害原因分析，當(dāng)晝夜溫差在-10～10℃時(shí)，很容易發(fā)生凍融循環(huán)，尤其是橋面鋪裝厚度降低，施工質(zhì)量不足的現(xiàn)象，也會(huì)導(dǎo)致高速公路橋面的破壞速度增加。

(3)高速公路橋面鋪裝“單板受力”病害原因。對(duì)于高速公路橋面鋪裝混凝土強(qiáng)度不足的現(xiàn)象會(huì)引發(fā)單板受力，而且梁板鉸縫施工質(zhì)量存在明顯缺陷時(shí)或者鉸縫與梁板的鏈接沒(méi)有做好合理的擺放與綁扎都會(huì)產(chǎn)生單板受力問(wèn)題。此外，鉸縫混凝土強(qiáng)度不足，或者混凝土振搗不完全，預(yù)制梁板為鑿毛以及鉸縫鏈接不牢固等等，都會(huì)引發(fā)單板受力病害問(wèn)題。

2 高速公路橋面鋪裝施工工藝分析

2.1 封閉交通路面

對(duì)于高速公路封閉交通路段，需要結(jié)合具體的交通方式，確定擺放的位置。嚴(yán)格遵照具體的高速公路運(yùn)輸情況，確定規(guī)范擺放的要求。一般采用上行區(qū)和下行區(qū)。上行區(qū)包含緩沖區(qū)、作業(yè)區(qū)、經(jīng)高速、下游過(guò)渡區(qū)；下行區(qū)間包含警告區(qū)、過(guò)渡緩沖區(qū)。

2.2 鋼筋的選用、測(cè)定和焊接

按照原始路橋橫縱位置的鋼筋板連接方式，確定橫向加固位置和焊接要求。測(cè)定中，需要清楚原始的砼保護(hù)層。根據(jù)橋面的實(shí)際情況，劃定方格。注意使用水準(zhǔn)設(shè)定高程標(biāo)準(zhǔn)，分析計(jì)算具體操作方式。采用橫縱編號(hào)的方法，測(cè)定深度和標(biāo)準(zhǔn)高度位置。注意填挖操作的平面度、挖槽、低修補(bǔ)等操作。

根據(jù)修補(bǔ)的操作方式和要求，選定工標(biāo)號(hào)的混凝土干或使用環(huán)氧聚酯混凝土，保持有效的粘合力，填涂均勻。注意鋼筋凹凸面的填筑，控制厚度不超過(guò)1mm。

2.3 噴涂混凝土的黏合劑

在噴涂前，需要將橋面進(jìn)行廢料的清理，調(diào)整高壓水槍的實(shí)際沖擊量。注意橋面板的清洗，面層需要保持干凈整潔。注意清潔面的實(shí)際情況，調(diào)整低洼部分的吸水量，待水分消失后，可以在上面涂抹混凝土環(huán)氧樹(shù)脂膠。

2.4 安裝鋼模板

使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)定，確定高程標(biāo)準(zhǔn)要求。按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求安裝模板，調(diào)整安裝前的沖擊鉆孔情況，做好模板的固定和操作，對(duì)安裝完畢的實(shí)際情況進(jìn)行符合優(yōu)化。按照混凝土拌制方式進(jìn)行計(jì)量，嚴(yán)格控制配合比關(guān)系，提高混凝土的整體攪拌控制時(shí)間，優(yōu)化混凝土的質(zhì)量管控水平。

2.5 混凝土的運(yùn)輸

按照運(yùn)輸規(guī)范的操作要求，結(jié)合實(shí)際施工和泵站的輸送方式，對(duì)輸送管道的接頭進(jìn)行嚴(yán)密的評(píng)估，提高水泥漿潤(rùn)滑的調(diào)控。在運(yùn)送過(guò)程中，需要完善連續(xù)性運(yùn)輸。按照混凝土的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)范操作，盡可能地防止導(dǎo)管受到堵塞問(wèn)題，提高混凝土的排出和沖洗，控制泵站內(nèi)外的混凝土防護(hù)管理，以提升管道線路吸入空氣通路。

2.6 混凝土攤鋪和振搗的操作

澆筑前后需要做好檢查，依據(jù)砼坍塌的角度規(guī)范，調(diào)整符合設(shè)計(jì)模式要求。注意檢查鋼板模的預(yù)埋高度，檢查鋼板模的底部和接縫。根據(jù)混凝土的振搗操作要求，注意移動(dòng)間距范圍量，優(yōu)化模板之間的側(cè)方向距離。轉(zhuǎn)子振動(dòng)完畢后，需要對(duì)每一個(gè)振動(dòng)部位進(jìn)行規(guī)范操作。調(diào)整每一個(gè)振動(dòng)的位置，直到振搗合理完整。做好密實(shí)的調(diào)控，提升混凝土的穩(wěn)定性。注意表面的修整，調(diào)整振搗下的混凝土提漿操作。使用人工方式進(jìn)行整平，實(shí)施精準(zhǔn)化的處理。注意定漿位置，做好二次編排操作。使用抹子處理橫縱位置，保證平面不光。注意加強(qiáng)防護(hù)，提高養(yǎng)護(hù)混凝土表面的覆蓋合理性。澆筑過(guò)程中，需要設(shè)定檢查模板、預(yù)埋件、鋼筋等。

2.7 砼刻板切合縫的處理

按照橋面裝配層的實(shí)際操作規(guī)范要求，注意防滑的整體效果，確定鋪裝方式和操作流程。按照刻槽的位置，調(diào)整橋面的整體寬度和抗滑水平。通過(guò)專項(xiàng)的凹槽和間距方式，控制橫縱向位置，避免雨雪天氣受影響，如果存在問(wèn)題需要及時(shí)改進(jìn)與提升。

2.8 接縫操作規(guī)范施工要求

按照橫縱規(guī)范要求，調(diào)整切縫范圍，控制強(qiáng)度在合理的集料標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。注意切縫無(wú)延遲，避免混凝土在非合理的預(yù)定位置產(chǎn)生裂縫問(wèn)題。重視溫度和施工后的時(shí)間評(píng)估，控制抗壓強(qiáng)度在8MPa以上，10MPa以下。

施工規(guī)范操作中，需要調(diào)整膨脹伸縮規(guī)范要求，多車(chē)道需要在同一橫截面上，保證施工縫在平縮范圍內(nèi)，增設(shè)必要的錨固，涂抹瀝青，保證滑動(dòng)允許有效，提高傳桿力作用效果。

混凝土接縫填充操作中，需要注意養(yǎng)生時(shí)期的操作規(guī)范，注意填充縫位置前后的操作。填充前需要做好清潔工作，保持干燥合理，填充料需要與混凝土縫壁結(jié)合，保證改性瀝青聚氯乙烯膠填縫。

2.9 混凝土的養(yǎng)護(hù)

按照混凝土的澆筑規(guī)范要求，注意對(duì)干縮裂縫的操作，注意養(yǎng)護(hù)期的規(guī)范操作。需要調(diào)整收漿后的覆蓋和養(yǎng)護(hù)操作。白天灑水次數(shù)需要控制合理，注意半干半濕的比例要求。養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制在7d，可以采用加壓、真空、吸水、成型等操作，提高施工規(guī)范的合理性，優(yōu)化養(yǎng)護(hù)收縮比例水平。

2.10 伸縮縫的施工規(guī)范

按照瀝青混凝土橋面鋪裝的規(guī)范要求，采用切割機(jī)對(duì)混凝土的伸縮縫進(jìn)行處理，確定定點(diǎn)位置和加工方式，結(jié)合焊接工藝規(guī)范要求，提高梁頂板的預(yù)埋效果。在焊接操作過(guò)程中，需要結(jié)合焊接使用前后的尺寸范圍要求，及時(shí)檢查伸縮縫的平整度，確定伸縮縫在合理的平順?lè)秶鷥?nèi)。根據(jù)伸縮縫位置，調(diào)整梁頂板預(yù)埋，調(diào)整混凝土伸縮縫在合理的溝槽范圍內(nèi)，做好清潔工作。注意積水問(wèn)題的調(diào)整，嚴(yán)格按照配合要求調(diào)控，注意振搗質(zhì)量操作，做好反腐水平尺的驗(yàn)收，直到達(dá)到平整度范圍內(nèi)?；炷琉B(yǎng)護(hù)過(guò)程中，需要采用海綿覆蓋方式，做好灑水、養(yǎng)生操作，規(guī)范混凝土的強(qiáng)度準(zhǔn)確有效性。

3 橋面鋪裝早期損壞問(wèn)題的養(yǎng)護(hù)措施評(píng)估

3.1 橋面裂縫的養(yǎng)護(hù)措施操作

按照日常養(yǎng)護(hù)的操作規(guī)范要求，注意巡查和評(píng)估，對(duì)發(fā)現(xiàn)的橋面裂縫問(wèn)題進(jìn)行處理。使用瀝青對(duì)裂縫進(jìn)行處理，注意防止雨、雪的滲漏問(wèn)題。減少橋面受到破壞，避免鋪裝受到影響。

3.2 橋面松散、抗裂、翻漿等養(yǎng)護(hù)措施

按照橋面的實(shí)際情況，結(jié)合不同時(shí)期的規(guī)范要求進(jìn)行處理。注意高速公路養(yǎng)護(hù)的操作時(shí)效性，提高效果。對(duì)于養(yǎng)護(hù)工作規(guī)范要求，需要注意病害早期情況，如果橋面發(fā)生翻漿的情況，就需要及時(shí)處理。在養(yǎng)護(hù)操作中，需要結(jié)合開(kāi)挖規(guī)范形狀要求，一般選擇方形或矩形，將松散部分的瀝青、水泥鋪裝清潔完畢。在挖坑底部或四周?chē)⑼繛r青，做好夯實(shí)、碾壓、冷卻、成型處理。

3.3 橋面起包、車(chē)轍的養(yǎng)護(hù)操作

按照橋面鋪裝的操作規(guī)范要求，調(diào)整可能出現(xiàn)的變形、車(chē)轍、擁包等問(wèn)題。注意鏟除原有瀝青，徹底清除浮漿液，重新鋪裝新瀝青層，注意水泥砼橋面的鋪裝操作。

3.4 橋面單板受力作用的措施評(píng)估

按照清除原有橋面鋪裝規(guī)范要求，注意清除底板漏漿問(wèn)題。焊接過(guò)程中，需要結(jié)合焊接面、橋面鋼筋加裝粗密度的材料。調(diào)整現(xiàn)有的鋼筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層，注意頂層、二層的處理。調(diào)整原有范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)，起到有效的防收縮作用。對(duì)于板梁頂面地連接操作過(guò)程中，需要結(jié)合縱橫范圍內(nèi)的間距進(jìn)行處理，提高連接、固定鋼筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。鋪裝操作過(guò)程中，做好標(biāo)號(hào)統(tǒng)計(jì)評(píng)估，防止水性鋪裝方式和強(qiáng)度的提升。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，高速公路橋面鋪裝過(guò)程中，需要加強(qiáng)鋪裝規(guī)范操作，注意大橋施工的各項(xiàng)工藝流程，結(jié)合相關(guān)的操作方式，提升鋪裝的精準(zhǔn)度，滿足當(dāng)前的措施評(píng)估規(guī)范要求，提高橋面的穩(wěn)定性和工藝合理性。