橋面瀝青鋪裝層裂縫病害分析及處理措施

【摘 要】 隨著高速公路的快速發展，橋面材料更多的是運用瀝青鋪裝層。瀝青鋪裝層主要運用的是水泥混凝土橋面板和瀝青混合料鋪裝層，屬于典型的“剛柔并濟”。但是在橋面的長期運營中我們更多關心的是在運營過程中產生病害的原因以及對其的處理措施。

【關鍵詞】 瀝青鋪裝層 病害 原因 處理措施

橋面的瀝青鋪裝層在實際運營中起著關鍵性的作用，因此對其病害的產生原因和防治措施分析顯得尤為重要。

一、裂縫的種類和病害產生的主要原因

瀝青鋪裝層產生裂縫的種類主要有：橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫

橫向裂縫多出現在墩頂附近，主要原因在于支點附近的橋面鋪裝層承擔因活載引起的部分負彎距，鋼筋混凝土調平層中的鋼筋設置不足或割縫位置不合理，導致墩頂鋼筋混凝土調平層橫向開裂，從而裂縫反射到橋面的瀝青鋪裝層中。

縱向裂縫較普通的出現在空心板橋中，大部分是沿空心板鉸縫處縱向發展，空心板鉸縫處橋面縱向裂縫產生主要原因是鉸縫混凝土澆筑不夠密實，混凝土強度偏低，鉸縫部位連接鋼筋及混凝土鋪裝層鋼筋設置不足，整體剛度偏小，導致鉸縫位置相對比較薄弱。近年來，交通量日益增大，且超載現象嚴重，使橋面鋪裝層的負荷不斷加重，加劇了鉸縫位置的早期破損及開裂，從而引起橋面鋪裝層出現沿鉸縫位置發展的縱向裂縫。

網裂從名字上來看就能看出是程網狀出現的，并且一旦產生蔓延速度是相當快速的，尤其是在雨水季節橋面比較容易出現這種問題，或者進一步發展成為坑槽。這種裂縫的產生主要一方面是由于瀝青層的密實度沒有把握適宜，不能很好地適應當地的自然環境；另一方面就是橋面使用的時間過長，并且期間沒有做好保護措施導致了瀝青層的老化，表面張力減小，產生裂縫。

下面我們來細致的從施工到日常維護來分析裂縫的產生原因：

（1）施工程序和方法

從施工程序來說，一方面是由于水泥的安定性不合格這樣便容易形成安定性裂縫，就是我們通常所說的龜裂。另一方面是由于水泥和水的比例沒有搭配好，若水泥的用量大于水的用量容易導致鋪裝層產生收縮裂縫。相反，用水量過多將會造成坍落度偏大，形成裂縫。因此，無論從水泥的質量還是與水的配比都要嚴格的把關。

從方法上來說，主要從鋼筋網片安裝和砼施工技術1兩方面著手來分析。在設計上鋼筋網片應該放在鋪裝層中間，如果網片的安裝位置不得當便不能起到防裂的效果。砼施工對季節和溫度的要求是比較嚴格的，比如：對于高質量的橋面施工砼澆筑應為兩次，并且應該在第一遍凝結以后進行第二遍。在夏季施工時，溫度比較高，砼澆筑推進速度較快，往往當砼已經初凝的時候第二遍搓平還未進行。在春秋季施工時，早晚溫差較大并且多伴有大風，導致水分蒸發的比較快，砼便會干縮產生裂紋。在雨季時，如果覆蓋的不及時也會導致裂縫的產生。

有許多專家對橋面鋪裝設計和施工方法上面進行深入研究，并且取得了成功的研究結果2。

（2）橋面鋪裝完成后的橋面耗損

上面說到的是在橋面鋪裝建成之前容易產生裂縫的兩方面原因，主要可以歸結為干縮裂縫，溫度裂縫和橫向裂縫。而在鋪裝層施工完成橋面投入使用之日起便算是橋面在運營過程中產生的損耗，即疲勞裂縫。下面我們主要來講一下產生疲勞裂縫的原因：

？橋面在運營過程中若是承受了超過負荷能力的壓力，便會增加橋梁撓度3，長期下去容易產生裂縫。

橋面板和普通的瀝青路相比溫度變化更為劇烈，當鋪裝層的抗裂性比較差的時候，產生裂縫是必不可少的。

在瀝青鋪裝層上面人們往往為了美觀會鋪上一層混凝土的板面，當混凝土橋板面開裂的時候會引起反射裂縫

（3）橋面鋪裝層層間的穩定性

在這里我們主要考慮兩方面內容：一方面是我們要選擇性能比較好的瀝青，結合橋面的受力狀態來確定施工計劃。像是近幾年在橋面鋪裝層中得到廣泛應用的改性瀝青混合料、環氧樹脂薄層鋪裝等；另一方面便是界面處理，就是增加鋪裝層表面的粘結性和表面的粗糙性。目前國外比較流行的是噴砂清理法、拋丸處理4及酸蝕法等。這些方法對比鑿毛、拉毛刻槽等方法要先進得多，后者無論從勞動條件、工程進度、工作效率上來說都已經不適合我國當前橋梁鋪層的建設。

二、橋面瀝青鋪裝層裂縫處理措施

（1）優化設計

原材料和配合比的控制是很重要的。

在原材料的選取上應該選擇安定性合格、質量好、低水化熱的水泥。同時施工過程中應該嚴格按照設計的配合比進行配合，或者用降低水灰比和摻加其他混合材料來控制材料的配比。現今施工過程中比較常用到的混合材料主要有緩凝減水劑和外摻膨脹劑。緩凝減水劑主要是起到延緩砼凝結，提高砼的抗拉強度的作用。外摻膨脹劑可以防止裂縫的產生，同時還可以節約部分水泥，一舉兩得。

施工縫的處理5同樣也有影響。

在施工縫進行處理的過程中震動梁的移動應該緩慢勻速，從而保證振搗密實。“栽石法”是現在使用比較多的方法，其中心思想就是將碎石子放入已經搗好的混凝土中，從而保證構件的整體性和防滲性。這種方法既簡單又實惠，操作又不用很高的難度，在國內應用是比較廣泛的。

鋼筋網片的安裝位置

鋼筋網片在安裝的時候，下面應該設上水泥墊塊，同時采用二層逐次順序澆筑，從而能夠確保鋼筋網片的位置是在鋪裝層的中間部分。

改變砼的運輸方式

天氣的變化和季節的更替是我們所不能掌控的，既然我們不能改變自然因素造成的影響，那么我們就用人工的方法來減少影響。手工推車運輸材料或者泵送砼的方法都可以改變砼的澆筑速度，從而以此來控制天氣和季節原因產生的因素。

工期的合理安排

作為一個工程的承包者或者管理者應該提早設計出合理的施工工期和相應季節的防護措施。

（2）后期保養必不可少

并不是將鋪裝層板面鋪好就可以說是一座成功的橋，后期運營中不會產生各種各樣的問題才是設計者和施工者的愿望，同時也是檢驗一座橋是否合格的標準。那么如何防止后期產生裂縫也成為了一個備受關注的方面。

我們在生活中不免可以看到這樣的標志牌“限重20t”。這就是一種防止橋面鋪裝層產生裂縫的方法，在完工前期應該與當地主管部門進行商議，并且將最大承受重量計算出來，從而減輕橋面的負荷以達到保護橋面的目的。

自然界的力量往往是我們不可抗爭的，溫度的改變和差距是我們不可預知的，越是這樣我們就越要提前對橋面進行防治。對于溫度引起的斷裂有很多原因，比如：夏天的溫度比較炎熱，根據熱脹冷縮原理橋面比較易于膨脹開裂。對上述問題的預防措施便是選用抗高溫性能好一點的原材料，或者在鋪裝過程中加入提高鋪裝層瀝青韌性的添加劑。

（3）層間的“相互幫助”

根據統計，瀝青混凝土橋面鋪裝層易發生損壞的原因主要是鋪裝層層間脫層，導致橋面結構層的整體性較差，從而大大的縮短了橋面的使用壽命。那么該如何阻止這一問題的發生？

粘合劑——“橋面鋪裝層穩定幫手”。在橋面結構各層之間加入粘合劑，使層與層之間的聯系更加緊密。

設置剪力筋——加強鋪裝層與梁板的連接作用。鋼筋混凝土調平層中加設剪力筋，可以使鋪裝層與橋梁上部結構梁板有較好的整體性；尤其對于空心板結構，加強橋面鋪裝層與梁板的連接作用以及板與板之間鉸縫的連接作用，可以使梁板在活載作用下，其橫向分布系數盡量接近理論計算值，從而使梁板處于正常的受力狀態，避免因鉸縫和橋面鋪裝的破損出現單板受力現象，以確保橋梁上部結構的運營安全。

三、結論

綜上所述，橋面瀝青鋪裝層的裂縫防治應該主要從施工設計、施工選材、施工地點和運營開始后的保養這幾個方面入手。及時發現并積極解決問題，這樣才會使橋面的壽命更加長久，使瀝青鋪裝層裂縫病害的發生幾率大大降低甚至沒有。不僅減少了二次翻新所動用的人力物力，而且也保證了橋面的運行通暢，促進了當地交通業的發展。

參考文獻

[1] 張安偉：關于冬季砼施工中的施工技術質量分析——《門窗》

[2] 李震， 彭子泳.：瀝青混凝土橋面鋪裝設計與施工技術研究[J].大眾科技.2006（04），45-49

[3] 曹詩榮：大型橋梁撓度變形監測方法的分析——《測繪工程》2010-2

[4] 張安偉：關于冬季砼施工中的施工技術質量分析——《門窗》

[5] 李震， 彭子泳.：瀝青混凝土橋面鋪裝設計與施工技術研究[J].大眾科技.2006（04），45-49

[6] 曹詩榮：大型橋梁撓度變形監測方法的分析——《測繪工程》2010-2

[7] 陳瑋：橋面拋丸處理技術在臨連高速公路中的應用——《山西建筑》第37卷第7期

[8] 李海峰：混凝土結構施工縫處理——《科技創新導報》2009年24期