1、浅析沥青混凝土桥面铺装设计需要注意的问题 摘要：随着交通量和重型车辆的增加，特别是超载现象严重，桥面铺装出现了一些较为普遍的病害，严重影响了交通，也给维修工作带来了很大困难，造成了巨大经济损失。桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能和大跨度桥梁发展的一大病害，引起人们的广泛关注。为此，本文对桥面铺装层结构的设计与施工加以研究， 关键词：沥青混凝土；桥面铺装；设计 一、前言 桥面铺装是指铺筑在桥面板上的防护层，是桥梁结构的重要组成部分，桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用，其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关，一方面可分散荷载并参与桥面板的受力，另一方面起联结各主
2、梁共同受力的作用 ;既是保护层又是受力层，应具有足够的强度和良好的整体性，并能满足抗裂、抗冲击、耐磨性能等各项要求。概括来说桥面铺装应具有以下功能 : (l)在铺装层设计年限内，提供一个相对完好的表面 :(2)提供良好的平整度， 保证行车的舒适性 ;(3)为桥面板提供防水层，使桥梁结构免受雨水侵害，延长桥梁使用寿命 ;(4)铺装层与桥面板的良好粘接能够有效减小铺装层和桥面板的疲劳应力，并且起到分散车辆轴载的作用。 二、沥青混凝土桥面铺装设计注意问题 1、明确铺装层受力控制指标 研究表明，不同的铺装上、下层厚度组合和铺装总厚度对铺装各项力学指标的影响程度由大到小依次为 :对铺装层与桥面板间最大剪
3、应力的影响、对铺装表面最大弯沉的影响、对铺装表面最大拉应力的影响，所以在确定铺装方案的结构厚度时，铺装层与桥面板间最大 剪应力是主要控制指标。当铺装上、下层厚度一定时，铺装上层材料模量对于铺装表面最大拉应力的影响大于铺装下层材料模量的影响，铺装下层材料模量对于铺装层与桥面板间最大剪应力的影响和铺装表面最大挠度的影响大于铺装上层材料模量的影响。 2、提高铺装层的抗剪强度 保证桥面铺装与桥面板之间良好的结合是桥面铺装与桥面板协同作用的关键，对于桥面板，尤其是钢桥面板，其表面相对光滑，要使铺装层与其牢固连接并共同受力，使层间具有良好的抗剪强度，必须在桥面板上设置防水粘结层。防水粘结层的作用是使桥面板
4、与桥面铺装结 合成为整体，同时，又因为其具有一定量的变形能力，能够适应在交通荷载下由于局部变形而引起的应力反复作用，而不至于开裂，并隔断空气、水与桥面板的直接接触，起到防水、防锈作用，避免桥面板受腐蚀。 3、采用优质改性沥青 因各铺装层使用功能不同，所以，各层所使用的混合料也有所不同。铺装下层应采用劲度较大而热稳定性较好的改性沥青，以满足混合料低孔隙率和高热稳性要求，上层使用抗裂性能优良而热稳性能也较好的改性沥青混合料，并通过合理级配设计以保证面层铺装同时具 有优良的抗裂性和抗车辙能力。 4、提高铺装层的水稳性 (1)采用密级配沥青混凝土。为防止水渗入沥青混凝土造成铺装层破坏，铺装层上、下层均
5、应采用密级配沥青混凝土。混凝土用沥青采用优质改性沥青，石料与沥青的粘附等级不低于 5 级。 (2)用水泥代替矿粉。水泥代替矿粉是改善沥青与石料粘附性的传统方法，水泥代替矿粉后，不仅可提高石料与沥青的粘附性而且可有效地改善沥青混合料的抗车辙能力。 (3)提高压实度。对于桥面铺装层的密实度，采用压实度和空隙率双重指标控制对于铺装层各层沥青混凝土的压实度在规范要求的基础上提高 2%空隙率控制在 56%间。 (4)设置防水粘结层。由于沥青混凝土本身存在一定空隙，加上通车后可能产生裂缝的影响，雨水难免会渗透沥青混凝土铺装层，进而腐蚀桥面板，因此在铺装下层与桥面板间设置防水粘结层。此外，它还可以起到粘结作
6、用，提高桥面铺装层与桥体的整体性。 5、提高铺装层的抗疲劳能力 由于桥面挠度较大，因此，对桥面铺装层的沥青混凝土的抗疲劳性能应有高的要求。沥青混凝土的抗疲劳性能主要取决于沥青的品质和混合料的级配、性能。减少沥青老化有利于提高沥青混合料的抗疲劳性能 :一方面选用优质的改性沥青 :另一方面减少沥青混 合料的比表面积，减少沥青与空气的接触面积。对于后者，一般采用密级配沥青混凝土。一般来说沥青混合料的劲度越高，其高温稳定性越好，而低温性能降低。在桥面铺装设计中，为改善沥青混合料的水稳定性和温度稳定性，在沥青混凝土中掺入了水泥和橡胶粉。这些措施会使沥青混凝土的相关性质得到很大改善，但同时也会带来一些副作
7、用，如水泥的掺入增加了沥青混凝土的劲度，降低了疲劳寿命。但是橡胶粉的掺入不仅提高了混合料的高温稳定性，对低温性质也有所改善，随着橡胶粉用量的加大，沥青混合料的劲度模量明显降低。为进一步改善混合料的抗疲劳性能，在 沥青混合料中可参加聚脂纤维，它能在沥青混合料中形成网状结构，通过纤维本身具有较强抗拉强度来加强沥青混凝土的力学性能。有试验表明聚脂纤维的加入将提高沥青混合料疲劳寿命 23 倍，同时将提高混合料的水稳性。一般纤维的掺加量为 24%。 三、结语 沥青混凝土桥面铺装与一般沥青混凝土路面在力学性能、结构受力、使用条件、材料选用、功能要求、设计施工控制指标等多个方面存在明显的不同之处，采用一般的路面设计方法进行桥面铺装设计势必造成桥面铺装在早期产生各类破坏现象。若要从根本上解决桥面铺装早期破坏问题， 必须首先从设计上着手，在一般沥青混凝土路面设计方法的基础上找出桥面铺装层合理可行的设计理论和方法。 参考文献： JTGD50-2006,公路沥青路面设计规范公路路基路面现场测试规程公路沥青路面施工技术规范
