橋面鋪裝病害分析與更換設計施工技術關鍵

陳耀輝

(河北省交通規劃設計院試驗檢測室)

1 引 言

橋面鋪裝直接承受車輪荷載的碾壓，特別是近年來隨著車輛超載現象的嚴重，使橋面鋪裝經常出現擁包、坑槽等病害，病害會造成行車的平順性。就橋面鋪裝病害的類型以及產生的原因進行分析和探討，并對更換橋面鋪裝的施工質量控制措施進行了討論，以期對實際工程產生一定的指導作用。

2 橋面鋪裝主要病害類型及成因

2.1 瀝青層推移和擁包

病害成因，車輛的制動力使鋪裝層內部產生剪應力，如果鋪裝層結合面粘結較弱，不足以抵抗剪切變形，加之氣溫升高時瀝青的流動性增加，那么在水平方向上就會發生推移以及擁包病害。一般情況下若粘層油使用量偏小或者撒布均勻性較差，那么就會降低瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土鋪裝層間的粘結力，無論黏層油過多或者過少，均會誘發瀝青層的推移和擁包。如果路段曲線半徑較小，車輛轉彎時需要橋面鋪裝與車輪之間的摩擦力提供制動力，長期下去有可能誘發瀝青層橫向推移。

2.2 橋面鋪裝橫向裂縫

病害成因，主要是由于處在負彎矩區的調平層混凝土開裂，一旦這種開裂反映到瀝青橋面鋪裝中，即會產生比較明顯的橫向裂縫。另外，如果某一區域的橋面鋪裝承受車輪的反復碾壓，則該區域的瀝青層會一直處在拉壓應力頻繁交替的狀態，較容易產生疲勞橫向裂縫。

2.3 橋面鋪裝縱向裂縫

病害成因，一般來說，嚴重的橋面鋪裝縱向裂縫與橋梁單板受力有關，這主要是由于上部結構橫向聯系薄弱，整體性能較差，這時如果鉸縫發生剪切破壞，則橋面鋪裝就會在相應位置產生剪切裂縫。一般存在單板受力現象的橋面鋪裝，行車道位置普遍存在縱向貫通裂縫，而且在對應的位置鉸縫混凝土普遍開裂、脫落。

3 更換橋面鋪裝設計施工技術關鍵

一般的橋面鋪裝都由上下兩層組成，上層一般為柔性鋪裝層也即瀝青橋面鋪裝，下層一般為剛性鋪裝層也即混凝土橋面鋪裝。從上面的病害分析可知，病害可能首先發生在兩層橋面鋪裝層中的某一層或者是發生在兩層之間的粘結層，最終會發展到整個橋面鋪裝。因此，在橋面鋪裝的設計施工過程中，應把整個橋面鋪裝層看成是一個系統，對各個環節都要給予足夠的重視。下面從以下幾個方面闡述更換橋面鋪裝的設計施工技術關鍵。

3.1 重視剛性鋪裝層和橋面板的連接

兩者的連接是比較關鍵的設計要素但是卻常常被忽視。很多情況下，只是對橋面板做鑿毛處理，然后即鋪筑剛性鋪裝層。這樣的處理使得在車輪的碾壓下剛性鋪裝和橋面板之間易產生相對滑動。實際上剛性橋面鋪裝對荷載在橫向更均勻的分布起著巨大的作用，但這要以與橋面板的可靠連接作為前提。一旦可靠連接得到保證，剛性鋪裝層實際上對鉸縫起到了一定的保護作用，將單板受力的發生率大大降低。相反，如果鉸縫發生了剪切破壞，橋面鋪裝也很難承受車輪荷載所產生的豎向剪切力，易發生剪切裂縫并反映到橋面上來。

因此，較好的處理方法是采用在設計時增加植筋的方法將剛性鋪裝層和橋面板連接起來，還要注意所植鋼筋直徑、植筋深度和植筋間距。以防止植筋拔出或者因植筋間距較大而影響兩層之間的連接。

3.2 鋪裝層的厚度不宜過薄，強度應適當提高

保證鋪裝層足夠的厚度主要是基于兩方面的考慮，一是鋪裝層的剛度，二是鋪裝層的承載能力。保證鋪裝層的剛度有利于鋪裝層更好的發揮荷載橫向分布作用，保證鋪裝層的承載能力有助于防止偏薄的部分被壓碎，使橋面出現坑槽、龜裂等病害。造成偏薄的原因除了設計人員對鋪裝層作用理解不夠，也可能由于施工原因造成梁表面高出設計標高，或由于施工中調整橋面縱橫坡、預制梁制作精度差、橋面板安裝精度差等原因。

3.3 重視橋面防水層

如果防水層的材料與上下結構層間的結合不牢固，則很容易造成瀝青鋪裝層在橋面多重應力作用下產生滑動和剝離。這些防水材料通常表現為軟化點過高，軟化點過低的在高溫下易失去粘附力。在夏季橋面溫度很高時，這成為瀝青層產生滑移的重要誘因。另外，防水層清理保潔不徹底也是一個瀝青鋪裝層滑動剝離的另一種原因。水泥混凝土鋪裝層表面往往進行拉毛或者壓毛，這兩種施工工藝都極易產生浮漿，再加上防水層上面的泥土塵埃，這些都是破壞粘結力的因素。一種改進的施工工藝為刷毛，采用鋼絲刷操作完成，初凝之后進行即可。經試驗效果較好。

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