淺談公路橋面鋪裝早期破壞成因及防治措施

金宇晨

(重慶交通大學(xué) 重慶 400074)

淺談公路橋面鋪裝早期破壞成因及防治措施

金宇晨

(重慶交通大學(xué) 重慶 400074)

在公路橋梁建筑結(jié)構(gòu)中，橋面的鋪裝直接關(guān)系到橋梁能否正常的使用。它的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到整個(gè)橋梁的安全性。本文就當(dāng)前公路橋面鋪裝的主要情況進(jìn)行了分析和總結(jié)，并探討了相應(yīng)的解決措施。以此來提高橋面鋪裝的使用壽命

公路；橋面鋪裝；早期破壞；原因；治理

0 引言

公路交通制約著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。隨著公路交通的基礎(chǔ)設(shè)施不斷的建設(shè)，也凸顯出了一些問題，公路橋面在鋪裝運(yùn)營后，在使用過程中總是容易出現(xiàn)開裂、坑槽等破壞，給交通帶來了安全的隱患。因此，我們要加大對這方面的認(rèn)識和理解，從根本上治理公路橋面的鋪裝破壞。

1 公路橋面鋪裝早期破壞的成因

從現(xiàn)階段公路路面鋪裝情況看，橋面剛度太小、鋪裝層與橋面板粘結(jié)度不夠以及負(fù)彎矩等構(gòu)造因素，鋪裝層厚度不足、混凝土質(zhì)量等施工因素都會造成公路橋面鋪裝的破壞。本文將重點(diǎn)說明幾種常見的比較有代表性的破壞的成因。

1.1 施工因素

盡管橋面鋪裝設(shè)計(jì)人員可能擁有足夠的鋪裝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),但是如果不曾在施工現(xiàn)場做好詳細(xì)的考察調(diào)研,在設(shè)計(jì)制作中可能會忽略實(shí)際的施工因素,導(dǎo)致設(shè)計(jì)規(guī)劃不能實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的作用。其次，在施工過程中,也有相當(dāng)一部分因素會導(dǎo)致鋪裝路面質(zhì)量的不合格。例如所使用的原料；實(shí)際的配合比與設(shè)計(jì)配合比不符；在壓路機(jī)碾壓時(shí)導(dǎo)致石子脫落，粘結(jié)度下降；路面不平整等。這些往往都會導(dǎo)致橋面鋪裝的抗沖擊能力，抗壓抗剪能力不夠。再者施工澆筑時(shí)操作工序不合理,沒有在一定的溫度范圍下進(jìn)行鋪裝,沒有對橋面和鋪裝面間進(jìn)行徹底的清潔，導(dǎo)致了混凝土層和鋪裝層之間的粘合性下降,承載力不夠。

1.2 構(gòu)造因素

構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理也往往是導(dǎo)致公路橋面板鋪裝破環(huán)的原因之一。第一,整體鋪裝結(jié)構(gòu)的不科學(xué)導(dǎo)致使用過程中容易產(chǎn)生鋪裝層裂縫。如果路面積水嚴(yán)重,積水容易對鋪裝層產(chǎn)生水損壞。第二,設(shè)計(jì)時(shí)橋面板布筋過多導(dǎo)致其剛度不夠,在長期活載的反復(fù)作用下,橋面板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了嚴(yán)重的變形,進(jìn)而引起鋪裝層的開裂。第三,橋面板在長期作用下產(chǎn)生下?lián)?橋梁的形狀改變了，在荷載的作用下,橋面將產(chǎn)生不利的負(fù)彎矩,鋪裝層因此被拉裂。第四,橋面板與鋪裝層各自的強(qiáng)度不同,而中間的柔性夾層則會相應(yīng)增加板底拉應(yīng)力。在這樣的條件下,防水層將可能產(chǎn)生裂縫,最終造成橋面破壞。

1.3 外界環(huán)境和運(yùn)營方面

惡劣的天氣條件,高溫天氣和降雨天氣的反復(fù)交替,橋面板鋪裝層不斷經(jīng)歷冷熱交替,應(yīng)力不斷增大減小，加重鋪裝層的疲勞作用，因而路面產(chǎn)生起伏、裂縫。車輛的超載和超速行駛,使鋪裝層長期處于超負(fù)荷承載,尤其是重型卡車的超速對鋪裝層的沖擊影響很大,加重了早期的各類破壞,加快了路面的破壞程度。過早的通車，鋪裝面未完全的定型，晾干。管理者為了追求效益而過早的允許通車，混凝土的強(qiáng)度未達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。在荷載作用下，混凝土路面開裂、裂縫車轍、坑槽等問題相應(yīng)的凸顯出來。

2 公路鋪裝早期破壞的破壞形式

目前我國橋面鋪裝破壞的最大特點(diǎn)是早期破壞較為普遍且嚴(yán)重。橋面鋪裝層的破壞形式主要有以下幾種：

2.1 鋪裝層坑槽

在上述因素的作用下，鋪裝層受損后，沒有及時(shí)的引起管理養(yǎng)護(hù)方的注意。在雨天和超載的荷載的影響下，造成局部受損擴(kuò)大，慢慢的發(fā)生網(wǎng)裂，松散最后形成坑槽。對于瀝青路面，行駛車輛排放或漏出的油等有害物質(zhì)侵蝕了路面，使完整的瀝青混合料發(fā)生有害的化學(xué)反應(yīng)，造成瀝青膜剝落，路面松散，形成坑槽。

2.2 開裂

設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次是路面設(shè)計(jì)的依據(jù)。在實(shí)際運(yùn)營中，公路在很短的時(shí)間（1到2年）就已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。因此，路面會產(chǎn)生開裂。在設(shè)置橫向縮縫時(shí)，切割時(shí)間，切割縫深度和接縫料的設(shè)計(jì)不合理也會造成路面開裂。在氣溫的變化條件下，路面對混凝土因溫度產(chǎn)生的形變進(jìn)行了約束，結(jié)構(gòu)內(nèi)部積聚了大量的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力過大的時(shí)候，鋪裝層開裂，即產(chǎn)生了溫度裂縫。

2.3 推移、擁包和車轍

橋面瀝青混合料鋪裝層，在車輛運(yùn)行過程中，不僅受到較大的車輪豎直荷載的作用，還受到水平荷載的作用，使鋪裝層產(chǎn)生相對滑移。由于滑移受到約束，導(dǎo)致了鋪裝層表面的波形起伏，產(chǎn)生鋪裝層的推移、擁包。在車輛活載的作用下，鋪裝層表面出現(xiàn)沉陷和車轍。

2.4 橋面鋪裝層脫落

在活載、溫度等共同作用下。鋪裝層與橋面之間產(chǎn)生了很大的剪應(yīng)力，引起鋪裝層的剪切變形。若此時(shí)，在其它因素的影響下，界面的粘結(jié)力降低了，水平抗剪能力減弱。兩者之間就會產(chǎn)生相對位移，從而使橋面鋪裝脫落。

3 公路橋面鋪裝早期破壞的治理措施

3.1 提高設(shè)計(jì)水平，加強(qiáng)鋪裝施工質(zhì)量

首先，要做好橋面鋪裝設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)在制定施工規(guī)劃之前做好施工實(shí)地考察工作，熟悉施工現(xiàn)場的溫度變化、交通條件等因素。對橋面鋪裝的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)方面，要有長遠(yuǎn)的視野，以此保證路面的實(shí)際承受壓力能在設(shè)計(jì)的最大荷載范圍之內(nèi)。在進(jìn)行橋面鋪裝之時(shí)，不斷的優(yōu)化施工工藝，提高施工技術(shù)。一方面要不斷的提高施工人員的施工水平，提高其安全意識和質(zhì)量意識，認(rèn)真落實(shí)每個(gè)環(huán)節(jié)的施工。另一方面要積極做好檢查工作，在施工中嚴(yán)格的保證施工質(zhì)量，確認(rèn)好混凝土的配合比，避免配合比不合理而造成的裂縫。

3.2 修補(bǔ)及更換鋪裝層

對于橋面鋪裝層出現(xiàn)開裂，脫落等現(xiàn)象后，必須馬上進(jìn)行維護(hù)修復(fù)。修復(fù)時(shí)，先要把受損害的部分進(jìn)行鑿孔，清除，同時(shí)避免對鋼筋造成損壞。鋼筋在有路面積水的情況下，容易發(fā)生銹蝕，應(yīng)先對鋼筋進(jìn)行除銹等。若鋼筋受損嚴(yán)重，必須重新?lián)Q用鋼筋進(jìn)行焊接，且在受損部分進(jìn)行適當(dāng)加密鋼筋。對于路面受損特別嚴(yán)重的，必要時(shí)，采取重新澆筑新的橋面鋪裝層。

3.3 合理路橋使用

嚴(yán)格控制路橋的使用，在鋪裝符合了一定標(biāo)準(zhǔn)后再投入使用，避免過早的使用造成的破壞。加強(qiáng)載重控制，大型貨物運(yùn)輸車和超載車輛是導(dǎo)致路面破環(huán)的重要元兇，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制，從源頭上降低橋面鋪裝受損。除此之外定期進(jìn)行維護(hù)和檢修工作。在雨雪、大風(fēng)等天氣條件下，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的監(jiān)測鋪裝的受損情況。

4 結(jié)語

對橋面鋪裝層早期破壞的原因的分析，可以很好的幫助我們對公路橋梁進(jìn)行更加高效的使用，從而促進(jìn)交通運(yùn)輸?shù)母酶斓倪M(jìn)步和發(fā)展。

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1007-6344（2016）07-0052-01