1、对沥青混凝土桥面铺装病害防治的浅析摘要：本文主要从沥青混凝土桥面铺装病害的表现形式为切入点进行破坏沥青混凝土桥面铺装的原因分析，根据产生病害的原因，提出如何加强防治的措施。 关键词：沥青混凝土；桥面；病害；防治 中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 近年来，我国的桥梁建设快速发展，桥梁结构不断创新的结构形式也不断的涌现，然而，桥面的铺装设计和施工却一直沿用传统的方法，在进行桥梁设计时，对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着目前车流量的逐步增加以及重型车辆的不断增加，桥面的铺装问题不断的出现，致使桥面铺装病害成了普遍现象，不仅影响正常的交通，特别在城市中还影响的城市的市
2、容、市貌，也极易产生交通事故，维修难度较大。据有关数据显示，桥面铺装的早期损坏已经成为影响高速桥梁施工功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。由于病害的普遍性，相关管理单位近年也逐步开始重视因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失。 桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击，容易达到运营平稳舒适的要求，随着沥青材料性能的改进应用将更加广泛，可是现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料的做法及厚度等方面做了指导性的说明，关于具体的设计理论和方法目前还是空白的，具体的铺装层的设计无章可循。这样造成了在实际桥面铺装层只作为桥梁的工程结构，设计者对其很少花费精力对桥面铺装设计，这样对桥面的病害埋下的隐患
3、。因此，应提高对桥面铺装的重视，加强对桥面沥青混凝土相关病害的认识，重视对其结构破坏机理和设计理论方面的研究，已经刻不容缓。2 病害的表现形式 桥梁沥青面层的主要破坏形式有两方面，一方面时沥青混凝土面层内无确定面的剪切变形，由于铺装面层与桥面板层间结合面粘结力差，抗水平剪切能力弱，在水平方向容易产生相对位移发生剪切，致使出现推移、拥抱的病害。另一方面是由于温度变化伴随桥面板和梁结构的绕度而产生裂隙，在车辆荷载及渗入水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。在设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装，在行车作用下的破坏形式一般为剪切破坏，常表现为拥抱和推移病害，多发生在简支梁的制作部位以及桥梁的受拉部位等
4、等。突出的主要问题有如下两个方面： 1）桥面早期破坏严重，出现车辙、拥包、网裂、龟裂、沥青层面剥落、产生坑槽，甚至出现防水混凝土铺装层外露，极大地影响了行车的舒适性，严重影响行车安全； 2）桥梁上部结构及铺装结构的耐久性不足，主要是由于铺装层难以阻止水的渗入，渗入水沿桥面裂缝进入主梁，造成主梁钢筋的腐蚀，在行车荷载及温度作用下，加快主梁和面层的变化，降低桥梁寿命，特变在桥面负弯矩处表现的尤为明显。 3 对沥青混凝土桥面铺装破坏的原因分析 3.1 结构理论与设计方面的因素 3.1.1 桥梁的结构理论中对桥面层的计算分析论述很少，在现行规范中也只给出了厚度的推荐值，然而实际中，面层的铺装是一个受力
5、复杂的动力体系，各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其受力的分布。 3.1.2公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范规定：如无更精确的计算方法。箱形梁也可参照 T 形梁的规范处理。现实从众多箱桥的设计看，大部分设计者对箱梁构件是按 T 形梁进行处理的。而箱梁的实际受力虽有近于 T 梁的一面，又有异于 T 梁，而对于连续梁差别则更大，尤其是对近年来箱梁的桥面越来越宽，桥跨与桥面之比越来越小，如果箱梁仍按 T 梁那种长细杆件设计配筋，就越来越不适宜了，导致按梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像 T 梁主筋那样发挥应有的作用。所以，设计时采用的假设状态与箱梁的设计实际受力状态并不一致。
6、3.1.3 随着材料工业的发展，桥梁承重结构的改进，使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求，大跨桥梁的横向越来越宽。特别在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析，对桥梁横向刚度重视不足，横向构造措施不利使桥面铺装分担了过多的次内力。 3.1.4 对于连续桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构，由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力，使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂纹，从而造成桥面铺装的损坏。 3.1.5 在城市的桥梁中，由于车道功能的不同，人为强制地使桥梁结构运营始终处于偏载状态，使主车道的铺装承担了比超车道高得多（量值可达三至四倍）的运营应力水平，加快了主车道铺装层的疲劳。特别是随着私营运输业得发展，
7、货运业主为追求短期经济利益，通过改变车厢结构，使汽车的载重、轴重及轮载成倍的增加。这些车辆对铺装面层具有严重的损坏作用，并使桥梁结构局部超载，加快了主车道铺装层的病害发展。因此，在设计中应根据运营中车辆荷载的实际分布情况，在明确了桥梁结构受力的基础上，对桥面铺装层进行受力计算。 3.2 施工工艺方面的因素 3.2.1 铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测，或由于施工工艺控制欠佳，施工中主梁顶面标高与设计值相符比较困难，一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好，就会造成铺装层厚度不均，使局部厚度偏小。 3.2.2 桥面的施工前
8、清理不干净或喷撒粘结层不均匀，容易造成铺装层与主梁结合欠佳，产生施工过程中的病害。 3.2.3 复合式桥面铺装层的下层即水泥混凝土铺装层的平整度施工过程中未控制好，直接影响沥青混凝土施工厚度的均匀性和平整度，进而影响整个桥面铺装层的施工和美观。 3.3 桥面防水层的影响 由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异，它的存在使上部结构按模量形成“一柔一刚”的板块受力体系，中间柔性夹层会增大桥面板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂，在车轮的动力荷载作用下，彼此间的缝隙越来越大，直到松散脱落。另外，防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。 3.4 桥面铺装复杂受力的因素 与一
9、般道路上所铺装的沥青混凝土相比，桥面铺装受梁结构影响较大，在荷载作用下，梁体会产生较大的扰度与变形，从而桥面铺装材料处于复杂的受力状态，当材料不能满足梁体变形的要求时，便产生大面积的裂缝。 4 病害防止措施 综上所述，由于现行桥面铺装设计及施工工艺等方面的不足，常引发一些桥面铺装病害，针对经常发生的病害，结合实际施工经验，提出如下防治措施： 4.1 提高桥面铺装防水混凝土的标号，提高至 40 号，同时加大厚度，厚度加厚至 10-12cm，加粗钢筋直径，直径加粗至12。从而提高铺装层的整体强度，尽量减少应桥体晃动造成的病害。 4.2 严格控制施工过程质量，在铺装沥青混凝土前，将梁板顶面凿毛露骨料
10、 3-5cm，并用高压气泵水枪清理干净；严格控制混凝土的配合比及塌落度，使混合料具有良好的和易性；并且混凝土采用低收缩配方，以减少收缩裂缝。 4.3 为使桥面铺装与梁板结合紧密，使桥面铺装共同参与受力，同时固定桥面铺装钢筋的位置，可采用“植”钢筋技术，即空心板顶按一定间距钻孔，孔深要大于苗固长度，孔径略大于钢筋直径。用高压气泵将孔清理干净后，灌入调配好的环氧树脂胶液并及时植入钢筋，待胶液固化并达到强度后，将植入的钢筋与桥面铺装钢筋牢固焊接后，再浇筑防水混凝土。 4.4 在混凝土中加入钢纤维或聚丙烯纤维，以提高混凝土的整体性，防止开裂。 4.5 在桥墩顶部负弯矩区域，设置加强钢筋，减少铺装层顶层
11、开裂。 4.6 在桥面层与沥青混凝土面层之间设置防水卷层，以改善桥面层的破坏引发的沥青面层的病害。 4.7 加强对沥青面层的养护，在雨季及时排除桥面的积水；在冬季及时铲除桥面的积雪，减少外部环境变化引发的质量病害。 5 结束语 本文对沥青混凝土桥面铺装的早期病害及其原因进行分析与探索，总结了当前沥青混凝土桥面铺装的一些病害，并根据实际经验对桥梁路面的病害提出了相应的防治措施。通过本文的分析，建议加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究，以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数，为桥面铺装的设计提供理论指导；同时，加强对各铺装层材料性能指标和测试技术的研究，开发适应桥面破坏机理的新材料；另一方面，还要改进铺装技术及提高施工质量，保证设计模型的准确性，从而根本上解决桥面铺装损坏病害。 参考文献： 1、沥青路面工程手册 / 张登梁主编北京：人民交通出版社，2003.3 2、中华人民共和国交通部行业标准.公路工程沥青及沥青混合料试验规程.北京：人民交通出版社，2000 3、邓学均等.路面设计原理与方法.北京：人民交通出版社，2001
