高速公路橋面鋪裝層破壞原因及對策

摘要：針對高速公路橋面鋪裝破壞的狀況，本文分析了橋面破壞的原因。并提出了保證橋面質(zhì)量的具體措，為防治傳統(tǒng)的瀝青混凝土鋪面的高速公路和一般性混凝土橋梁的橋面鋪裝的病害提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋面鋪裝；病害原因；預(yù)防措施

橋面鋪裝質(zhì)量已引起工程界人們的高度重視，它的質(zhì)量好壞和使用耐久性直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁耐久性和投資效益。隨著公路等級的提高，橋梁涵洞等公路構(gòu)造物所占比重越來越大，而橋面鋪裝在使用過程中的破壞情況也變的十分嚴(yán)重，有為數(shù)不少的橋梁在通車后不久，橋面就不同程度地山現(xiàn)了裂縫、車轍、擁包、坑槽等病害，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)還會發(fā)生交通事故。高等級公路對路面質(zhì)量的高要求迫切需要提高橋面鋪裝工程的使用質(zhì)量。這對保證全線高速公路的通車質(zhì)量，將具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 橋面鋪裝層的病因

1.1橋面鋪裝層裂縫的產(chǎn)生

(1)干縮裂縫的原因及防治

在水泥混凝土中，水以結(jié)合水、層間水、物理吸附水和毛細(xì)水等狀態(tài)存在。當(dāng)這些水在混凝土硬化過程中失去時(shí)，水泥漿體就會收縮，如果是自由收縮，一般不會導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。而橋面鋪裝層受到預(yù)制梁板和面層的約束，容易產(chǎn)生干縮裂縫。

防治方法：

a、土對塑性收縮裂紋的影響很大，要嚴(yán)格控制混凝土材料的泥土含量，粗集料含泥量不得大于

1％，砂的含泥量不得大干2％。

b、盡量選用較粗水泥及較小的水泥用量，對防止塑裂有利。

c、選用細(xì)度模數(shù)2.5～3.2的中偏粗砂比≤2.5的細(xì)砂好，同時(shí)要選用較小的砂率，一般比設(shè)計(jì)配合比基礎(chǔ)上的砂率降低4％～5％，可提高混凝土的抗裂性能。

d、選用適當(dāng)?shù)乃冶?一般為40～60mm)，減少混凝土表層浮漿厚度，有利于防裂。

e、采用鋼纖維混凝土，防止開裂。

(2)溫度裂縫

水泥混凝土具有熱脹冷縮的性能，橋面鋪裝層的熱脹冷縮是在相鄰的部分或整體性限制條件下發(fā)生的。在溫度降低過程中很容易產(chǎn)生裂縫。

(3)疲勞裂縫

橋面板經(jīng)常處于震動變形中，由于在混凝土材料內(nèi)部存在局部缺陷或不均勻性，在荷載的作用下會發(fā)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)微裂縫。當(dāng)應(yīng)力反復(fù)作用時(shí)，使裂縫逐步擴(kuò)展，從而不斷減少承受應(yīng)力作用的有效面積，終于在車輛荷載反作用到一定次數(shù)后導(dǎo)致破壞，使混凝土出現(xiàn)疲勞裂縫。

1.2橋面鋪裝層與梁頂及瀝青面層粘接不良

(1)橋面鋪裝層與梁頂粘接差

澆筑橋面鋪裝前清掃不徹底，預(yù)制頂梁面粗糙度不夠，澆筑混凝土前沒對接觸面灑水濕潤等因素造成。

(2)橋面鋪裝層與瀝青混凝土面層結(jié)合差

橋面混凝土鋪裝粗糙度差，與瀝青面層結(jié)合差使面層被破壞；邊側(cè)泄水管高于橋面混凝土，雖然瀝青路面表面的水可以通過泄水管流出，但滲透到橋面鋪裝層上的水卻不能被排除，造成橋面鋪裝層的水損壞，橋面為達(dá)到其平整度的指標(biāo)，混凝土初凝后又填補(bǔ)砂漿找平，與混凝土不能結(jié)合成整體。

1.3橋面混凝土強(qiáng)度不足

在對橋面鋪裝層檢測中，發(fā)現(xiàn)橋面鋪裝層水泥混凝土強(qiáng)度大多數(shù)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，不符合設(shè)計(jì)要求。

2 控制橋面質(zhì)量的具體措施

前面從設(shè)計(jì)和施工兩方面分析了造成橋面破壞的原因，下面針對其原因提出保證橋面質(zhì)量具體措施。

2.1設(shè)計(jì)上的對策

(1)保證橋面瀝青面層和水泥混凝土鋪裝的厚度。

瀝青面層宜采用路面的表面層和中面層兩層設(shè)計(jì)，總厚度不宜小于9cm，表面層4cm細(xì)粒式瀝青混凝土抗滑層，中面層5cm或6cm中粒式瀝青混凝土，以提高瀝青面層的抗剪破壞能力。由于預(yù)應(yīng)力梁板的起拱度的原因，不能保證水泥混凝土鋪裝層的厚度時(shí)，應(yīng)調(diào)整橋頭兩側(cè)的縱斷面設(shè)計(jì)，向設(shè)計(jì)代表提出變更設(shè)計(jì)，保證水泥混凝土鋪裝的最薄處不應(yīng)小于8cm。

(2)瀝青面層設(shè)計(jì)為I型密實(shí)瀝青混凝土

瀝青面層的兩層均應(yīng)設(shè)計(jì)成空氣率為3％～6％的I型密實(shí)瀝青混凝土，減少混合料的空隙率，從而提高瀝青面層的整體水穩(wěn)性。

(2)采用改性瀝青混凝土

瀝青面層的兩層均應(yīng)設(shè)計(jì)改性瀝青混凝土，以提高瀝青面層的高溫穩(wěn)定性(抗車轍)、低溫開裂性和抗水侵害的能力。沈山高速公路部分路段、盤海、錦朝、錦阜高速公路的表面層和中面層分別采用5％和4％的SBs改性瀝青混凝土，其質(zhì)量明顯好于一般瀝青路面。

(3)做好排水防水設(shè)計(jì)

橋面排水不僅注重橋面水的排出，更應(yīng)重視橋面結(jié)構(gòu)層水的排除。為了保證橋面水能夠迅速排除，無論大中小橋均應(yīng)設(shè)置泄水孔；為了排除滲入瀝青混凝土鋪裝層內(nèi)的水，可在表面抗滑層下橋面兩側(cè)邊緣設(shè)置10～20cm寬，厚度等于中面層厚的1～2咖單粒徑碎石層縱向貫通，同時(shí)將泄水孔的下進(jìn)水口設(shè)在中面層的底面。

粘結(jié)防水材料的選擇，既要考慮防水又要注重瀝青面層與水泥混凝土鋪裝層的粘結(jié)，還要考慮施工的難易程度。熱涂改性瀝青施工難度大，噴涂質(zhì)量難控制，施工設(shè)備要求高，而冷涂乳化瀝青施工簡便，質(zhì)量易于保證，因此建議用聚合物改性乳化瀝青為粘結(jié)防水材料。

(4)適當(dāng)添加抗剝落劑

為了減輕瀝青剝落現(xiàn)象，改善瀝青混凝土的水靜性和耐久性，需添加抗剝落劑。消石灰和水泥不僅是很好的填料，還是很好的抗剝落劑，同時(shí)選擇與瀝青粘結(jié)好的石料也是很重要的。

2.2施工中的質(zhì)量控制措施

(1)徹底鑿除浮漿，做好防水層

在做防水層前，應(yīng)將水泥混凝土表面的浮漿徹底鑿除，直到露出混凝土新茬(應(yīng)保證平整度)，清掃后用高壓水槍沖洗干凈，風(fēng)干后做防水層。防水層厚度要均勻，并非越厚越好，過厚會增加層間的滑動因素和面層泛油，一般0.5mm合適，可以滿足粘結(jié)和防水的要求。沈山高速公路對個(gè)別橋面出現(xiàn)唧漿的處理，就是對水泥混凝土鋪裝表面的浮漿鑿除并將鋪裝層鑿平后，重做防水和瀝青面層。遼寧省高建局對此非常重視，要求盤海、錦朝，錦阜對橋面水泥混凝土表面的浮漿徹底鑿除，通車一年來，橋面的質(zhì)量良好。

(2)重視瀝青拌和料的質(zhì)量

首先從原材料質(zhì)量入手，層層把關(guān)。不能用回收礦粉而增大含泥量；控制好瀝青用量和礦料的級配；保證瀝青拌和料的拌和時(shí)間和溫度，使混合料均勻一致。無花白料、無團(tuán)塊、無粗細(xì)集料離析。

(3)保證瀝青面層的壓實(shí)度

為了盡可能提高瀝青面層的不透水性，建議表面層的壓實(shí)度不小于98％，中面層的壓實(shí)度不小于97％。

(4)保證水泥混凝土鋪裝質(zhì)量的措施

在綁扎橋面鋪裝鋼筋前，應(yīng)對梁板鑿毛并用高壓水槍將浮土、雜物沖洗干凈。

橋面鋪裝鋼筋要正確留有保護(hù)層厚度。綁扎鋼筋前測量出水泥混凝土鋪裝表面的標(biāo)高。然后縱橫掛線，向下留出鋼筋上凈保護(hù)層3cm。鋼筋網(wǎng)下用厚度相應(yīng)的短鋼筋焊接支撐，支撐筋位置50cm×50cm。梁板預(yù)留鉸縫筋放置在鋼筋網(wǎng)的下面并與鋼筋網(wǎng)綁扎牢固，以利于橋面鋪裝與梁板共同受力。

保證混凝土拌合質(zhì)量。混凝土拌和必須采用強(qiáng)制性攪拌機(jī)，塌落度為4-6cm。添加適量防水劑。

3 結(jié)語

確定橋面鋪裝破壞的原因是制定路面養(yǎng)護(hù)維修對策的基礎(chǔ)。橋面鋪裝的任何一種損壞可能都是由多種原因及其綜合作用引起的。應(yīng)引起足夠的重視。本文從設(shè)計(jì)和施工兩方面對其破壞原因進(jìn)行了分析，并提出了保證橋面質(zhì)量的具體措施。收到事半功倍的效果。