公路橋梁橋面鋪裝質(zhì)量控制探析

趙志剛

（山東省日照市公路勘察設(shè)計院）

公路橋梁橋面鋪裝質(zhì)量控制探析

趙志剛

（山東省日照市公路勘察設(shè)計院）

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通量也快速增長，特別是車輛大型化以及超重、超載車的比例不斷增加，對橋梁通行的安全性、舒適性以及耐久性都提出了更高的要求。但一些橋梁在建成通車之后，橋面鋪裝層出現(xiàn)了開裂、推擠擁包、坑槽等病害，影響了橋梁的行車安全、舒適性以及橋梁的使用壽命。因此，在公路橋梁建設(shè)、管理過程中，要高度重視公路橋梁橋面鋪裝層的質(zhì)量控制。

公路橋梁；橋面；鋪裝；質(zhì)量

橋面鋪裝層是車輪直接作用的部分，其作用是防止車輪直接磨耗行車道板，保護主梁免受雨水侵蝕，并對車輛軸載起分布作用。橋面鋪裝的這種特殊作用，要求它必須具有一定的厚度和強度，并能滿足抗裂、抗沖擊、耐磨性能等要求。一般由混凝土鋪裝層、防水層、瀝青混凝土面層構(gòu)成。其中，混凝土鋪裝層一般使用水泥混凝土，與橋主梁連成一體，對車輛輪重的集中荷載起分布作用，配置受力鋼筋。橋面防水層多采用改性瀝青防水卷材或防水涂料。防水材料必須具有較高的抗拉強度、耐高溫和不透水性，而且還應具有較好的低溫抗裂性能。瀝青混凝土面層多采用密級配瀝青混凝土。瀝青面層應具有較好的變形能力、較好的熱穩(wěn)定性和低溫抗裂性，并有良好的防滲水和耐磨抗滑性能。

根據(jù)平時工作過程中接觸到的一些橋梁橋面鋪裝層病害的調(diào)查和分析，本文就橋梁鋪裝層的病害成因及防治措施進行探討。

1　橋面鋪裝病害產(chǎn)生原因

1.1混凝土鋪裝層施工質(zhì)量不符合要求

混凝土組成中的水泥強度變化，粗、細集料級配變化大、含泥量偏大、含水量變化大，均會影響混凝土強度。為追求混凝土的和易性，配合比控制不當，混凝土配比中水灰比偏大，使混凝土硬化后，多余水分易留有氣泡，水泥漿與骨料間粘結(jié)力降低，這些都會造成混凝土強度降低，導致混凝土表面開裂。水泥用量偏大，水化熱大，混凝土硬化期間，混凝土內(nèi)外溫差大，造成混凝土內(nèi)外熱脹冷縮程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力，從而在混凝土表面出現(xiàn)溫度裂縫。混凝土成型后，養(yǎng)護不當，混凝土表面水分散失快，體積收縮大，而混凝土內(nèi)部濕度變化小，收縮小，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力，易出現(xiàn)干縮裂縫。混凝土振搗不密實，混凝土中的氣泡不能排出，振搗時產(chǎn)生離析，砂漿過少，造成麻面。混凝土鋪裝層施工質(zhì)量不符合要求造成的裂縫、麻面等病害，會直接影響鋪裝層的整體性，降低抗裂、抗沖擊及耐磨的能力。

1.2瀝青混凝土面層質(zhì)量不符合要求

瀝青混凝土的骨料規(guī)格變化大，含泥量偏大，使得混合料級配、配合比不符合要求。瀝青混凝土混合料油石比不滿足要求，瀝青含量偏少，不能使瀝青膠結(jié)料裹覆骨料表面，粘結(jié)力下降。混合料碾壓不滿足要求，使得面層孔隙率偏大，瀝青混合料粘結(jié)力和防水性能下降。攤鋪機的行走速度不均勻，使攤鋪速度不均勻，瀝青面層表面易形成波浪，影響平整度和壓實度。這些問題都會導致瀝青混凝土面層產(chǎn)生推移、裂縫等病害而發(fā)生損壞。

1.3橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層間結(jié)合不良

根據(jù)均質(zhì)彈性半空間體在圓形均布荷載作用下荷載軸線各點豎向應力和水平剪應力系數(shù)曲線可知，在荷載作用下，路面結(jié)構(gòu)層所受應力隨著結(jié)構(gòu)深度（厚度）的增加而逐漸減少，當橋面瀝青混凝土面層厚度由5cm變化到10cm時，鋪裝層內(nèi)最大剪應力會有所增大。而當瀝青混凝土面層厚度大于10cm時，最大剪應力隨鋪裝層厚度的增大而顯著減小。高速路和一級路設(shè)計一般采用10cm瀝青混凝土鋪裝層，恰使橋面防水層處于鋪裝層水平剪應力最大的位置。

如果施工過程中，混凝土鋪裝層表面的平整度、粗糙度、強度、浮渣、清潔度、潮濕狀況等不符合要求時，都會直接影響與防水層之間的粘結(jié)，從而減小層間抵抗水平剪應力的能力。防水層與瀝青混凝土面層之間未能很好粘結(jié)，也將減小層間抵抗水平剪應力的能力，在水平剪應力的作用下，發(fā)生層間錯動，從而拉斷瀝青混凝土面層。

1.4橋面水損壞

橋面排水系統(tǒng)設(shè)計考慮不周，橋面泄水孔數(shù)量偏少、設(shè)置位置不合適、泄水孔間距過大、橋面縱坡偏小，橋面易積水，當積水時間過長，會逐漸滲入鋪裝層，最后進入橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使得內(nèi)部鋼筋銹蝕，降低結(jié)構(gòu)強度。橋面瀝青混凝土面層若空隙率偏大或出現(xiàn)裂縫，車輛在橋面快速行駛時，面層空隙或裂縫中的水，在車輪的碾壓下會產(chǎn)生動態(tài)水壓，該壓力水對瀝青混凝土面層的滲透作用遠大于靜態(tài)水，易使鋪裝層產(chǎn)生剝落、松散。橋面防水層施工質(zhì)量差，會造成橋面排水不暢而積水，使得層間結(jié)合力下降。

1.5超載車的影響

瀝青混凝土面層設(shè)計采用以軸載100kN的雙輪組單軸為標準軸載，以彎沉值和設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸載數(shù)為控制指標。但現(xiàn)實的公路交通量組成中，超載車輛占得比重越來越大，超載車輛的軸重均遠遠大于出廠時的設(shè)計軸載。交通量調(diào)查的車型和日平均交通量是正確的，但車型對應的軸重與實際運行在公路上的軸重不符，實際運行在公路上的車輛軸重不符遠大于設(shè)計軸載，這就造成在使用年限內(nèi)設(shè)計累計標準軸載數(shù)與實際累計標準軸載數(shù)不相符，從而相應降低了使用年限。而且超載車輛由于分配到每個車軸上的力，較正常車輛對橋梁的破壞作用力是成幾何倍數(shù)增加，加速了橋面鋪裝層的疲勞破壞。

2　防治橋面鋪裝層病害的措施

2.1確保鋪裝層混凝土的強度

嚴把原材料進場關(guān)。對高標號混凝土使用高標號水泥，粗集料使用質(zhì)地堅硬、級配良好的碎石，含泥量小于1％，針片狀顆粒含量應小于5％，壓碎值滿足要求。細集料選用顆粒堅硬、強度高、耐風化的天然砂或機制砂，宜用中粗砂。對集料采用覆蓋措施，確保含水量均衡。

嚴格控制混凝土配合比。加強混凝土拌合管理，加強檢查，保證材料計量準確、攪拌均勻，防止離析。雨天施工應增加骨料含水量的測定次數(shù)并據(jù)以調(diào)整骨料和水的用量。為使混凝土應有良好的和易性，控制好砂率、水灰比。混凝土應振搗密實。

橋面鋪裝澆筑后，應加強養(yǎng)生。應保證足夠的養(yǎng)生期，在未達到混凝土設(shè)計強度75％以前，應避免機械和人員在其上進行施工作業(yè)。混凝土養(yǎng)護期間，應重點加強混凝土的濕度和溫度控制，盡量減少表面混凝土的暴露時間，及時對混凝土暴露面進行緊密覆蓋（可采用蓬布、塑料布等進行覆蓋），防止表面水分蒸發(fā)。暴露面保護層混凝土初凝前，應注意覆蓋物不要直接接觸混凝土表面，直至混凝土終凝為止。

2.2確保瀝青混凝土面層的質(zhì)量

控制好瀝青混凝土面層施工的每一個環(huán)節(jié)，使瀝青混凝土面層的施工質(zhì)量符合要求。嚴把瀝青混合料進場攤鋪的質(zhì)量關(guān)，凡是瀝青混合料級配不佳，集料過細，油石比過低，炒制過火，則禁止使用。嚴格控制攤鋪和碾壓的瀝青混合料溫度，施工組織必須緊密，大風和降雨時停止攤鋪和碾壓。應掌握好瀝青混合料的攤鋪厚度，通過試鋪碾壓確定松鋪系數(shù)。在保證壓實度的前提下努力提高平整度。

2.3確保鋪裝層內(nèi)各結(jié)構(gòu)層間的良好結(jié)合

鋪裝層內(nèi)相鄰層次之間良好的粘結(jié)，能增加鋪裝層抗剪能力，防止鋪裝層發(fā)生剪切破壞。選用與水泥混凝土鋪裝層和瀝青混凝土面層結(jié)合都較好的改性瀝青防水層。嚴格按照防水層設(shè)計和施工規(guī)范要求施工，施工前必須對混凝土鋪裝層表面進行清理，使其表面平整粗糙，干燥整潔，不得有浮漿、灰塵、雜物、油污等，使防水層與其下承層混凝土鋪裝層、與上承層瀝青混凝土面層之間結(jié)合良好。

2.4確保橋面排水順暢

保證橋面排水系統(tǒng)設(shè)施完善。橋面縱坡、橫坡滿足規(guī)范要求。施工時，保證泄水孔的底面標高低于橋面水泥混凝土鋪裝層標高。瀝青混凝土配比要采用連續(xù)密級配，施工過程中控制好配合比和壓實度，保證空隙率滿足要求。養(yǎng)護時要經(jīng)常清理泄水孔，確保層間水和表層水及時排出。

2.5加強超載超速治理工作

限制超載車輛通過橋梁是防止橋面鋪裝層發(fā)生早期破壞的最為有效的措施。各地應嚴格執(zhí)行交通運輸部的有關(guān)規(guī)定，加強對橋梁通行車輛的管理。另外，還應加強對通行車輛車速的監(jiān)控，防止超速、加速、急剎車，確保車輛按規(guī)定的載重和速度通過橋梁。

3　結(jié)語

橋面鋪裝層的質(zhì)量如何，關(guān)系到橋梁整體的壽命、行車安全及舒適性，在施工的每個環(huán)節(jié)，必須嚴格按照規(guī)范要求控制施工質(zhì)量，才能盡量減少橋面鋪裝的病害，保證橋面鋪裝的質(zhì)量。同時，在運營管理階段，通過及時養(yǎng)護和超載車輛管理，能延緩橋面鋪裝層病害的發(fā)展，保證橋梁在正常的使用期內(nèi)安全服役。

[1]中華人民共和國交通部.《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）.北京：人民交通出版社，2000.

[2]中華人民共和國交通部.F.05.《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）.北京：人民交通出版社，2004.

[3]婁忠應，韓正波，方繼濤.高速公路橋面混凝土鋪裝層病害及處置措施[J].交通科技與經(jīng)濟，2007（6）.

U443.33

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