橋面鋪裝層常見病害及原因分析

王丕祥 劉 云

(東北林業大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

橋面鋪裝層常見病害及原因分析

王丕祥 劉 云

(東北林業大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

在實際工程中，現有的橋面鋪裝層病害，對交通運輸造成了不可估量的影響，必須采取有用的措施來減少和避免。指出橋面鋪裝層的實際受力情況比較復雜，施工工藝要求高，只有從橋梁全壽命周期綜合考慮各種因素的影響，才能更有效的避免鋪裝層病害。

橋面鋪裝，病害，原因分析

0 引言

目前，隨著我國交通行業迅猛發展，橋梁數量急劇增加，橋面鋪裝層出現的病害也迅速增多，影響道路通行，威脅行車安全。橋面鋪裝層，可以有效的防止車輛車輪直接作用于屬于主梁的行車道板，避免或減輕主梁磨損；也可以對車輪輪重的集中荷載進行一定角度的擴散；還可以避免雨水直接侵蝕主梁。因此，橋面鋪裝層應具有足夠的抗磨、抗滑、抗車轍等性能，來保證行車的安全性和舒適性。

1 橋面鋪裝層常見病害

1.1水泥混凝土橋面鋪裝層病害[1]

在低等級的公路、跨徑較小的橋梁上，一般采用水泥混凝土鋪裝層[2,3]。鋪裝層在設計時，一般不進行單獨的受力計算，只是根據經驗，采用6 mm～10 mm的厚度，強度等級不低于C40的混凝土；且其鋼筋僅作為構造鋼筋，而不是通過計算作為受力鋼筋來配置，一般采用直徑8 mm～10 mm的鋼筋按100 mm×100 mm間距居板中布置。常見病害如下：

1)鋪裝層裂縫：常見的鋪裝層裂縫有沿行車道縱向裂縫、未設置伸縮縫處的橫向裂縫以及網狀龜裂。現場情況如圖1～圖3所示。

2)坑槽、骨料外露：主要存在于與車輪直接作用部位，一般距人行道邊緣30 cm～80 cm處較為嚴重。

3)混凝土剝落、鋼筋外露：主要存在于伸縮縫、施工縫以及角隅部位。

4)橋頭連接不順暢：主要存在于橋臺臺背部位，橋頭搭板與橋臺連接不順暢，產生了一定高差處。

1.2瀝青混凝土橋面鋪裝層病害[4]

在高等級公路、大中橋梁上，橋面一般采用瀝青混凝土鋪裝層。其主要由粘結層、防水層以及瀝青表面層組成，一般厚度為50 cm～80 cm。常見病害如下：

1)開裂：是指橋面出現裂縫情況，按裂縫走向可以分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫?，F場情況如圖4所示。

2)變形：在實際工程中，瀝青混凝土變形類病害主要有車轍、壅包和推移。

3)耗損：橋面鋪裝層在車輪直接作用下，其表面材料部分磨損和喪失，形成坑槽、松散和脫落等損耗類病害。

2 橋面鋪裝層常見病害的原因分析[5]

2.1施工工藝影響

1)混凝土質量有缺陷。

在實際工程中，混凝土原材料質量不好、現場實際配合比與實驗室理論配合比不相符、石料級配差、混凝土振搗不密實、漏漿導致的蜂窩和麻面、鋼筋網變位、養生條件不符合等，都會使混凝土的質量產生缺陷，進而導致鋪裝層在使用過程中產生各種病害，直接影響橋面鋪裝層的使用壽命。

2)施工中鋪裝層厚度不能達到設計要求。

在實際施工中，由于橋梁基礎沉降等原因，會使得橋面實際標高與設計標高產生偏差，就會用橋面鋪裝層來調整找平，這就容易導致鋪裝層厚度不均勻。在厚度偏小的地方，會降低鋪裝層的承載能力，產生變形、開裂等病害。

3)層間粘結未能處理好。

在橋面鋪裝層進行澆筑的過程中，沒有預先對橋梁主梁表面進行拉毛和銑刨，或者沒有將主梁表面的松散砂石、泥屑清理干凈，都會使鋪裝層與主梁間粘結力降低，導致鋪裝層與主梁不能形成整體來共同受力。在車輪荷載作用下，橋面鋪裝層將產生裂縫、剝落、損耗和變形等病害。

2.2設計理論影響

1)鋪裝層設計理論的影響。現行的各類規范中，對于橋面鋪裝層計算分析的論述非常少，僅給出了常用鋪裝層厚度的推薦值。實際工程中，一般不對橋面鋪裝進行單獨的受力分析，僅將其作為橋面的磨耗層和保護層考慮，根據規范選取厚度值。而鋪裝層直接承受車輪荷載作用，受力比較復雜，鋪裝層材料不能完全適應鋪裝層的受力變化，進而產生鋪裝層的各種病害。

2)不利受力影響。主要包括不均勻沉降和負彎矩引起的不利受力影響。對于連續梁橋和懸臂橋等，由于混凝土抗壓性能強、抗拉性能弱，在負彎矩作用下，混凝土容易產生裂縫，對鋪裝層造成破損。此外，由于基礎、支座沉降，梁體會發生變位，導致鋪裝層內部應力發生變化，也會造成鋪裝層病害。

3)橋面鋪裝層的厚度不能滿足實際需要?，F有的橋面鋪裝層厚度值，普遍是根據設計規范的推薦值選取的。出于減輕橋面板自重恒載考慮，橋面鋪裝層厚度大多小于8 cm。近年來，由于車輛軸載不斷加重以及車輛改裝，規范規定的車輛設計荷載已經不能完全滿足實際需要，鋪裝層厚度推薦值偏小，在重載車輛的作用下，橋面鋪裝層的剛度以及承載能力不足，導致橋面鋪裝出現病害。

2.3外部因素影響

1)人為超載。隨著我國物流業的迅猛發展，運輸需求快速增長，超載現象也隨之增多。一些貨運業主，為謀取利益，通過加長、加寬或加高車廂，提高車輛的載貨量，客觀上增加了車輛荷載，車輪作用形成局部超載，加劇了橋面鋪裝的病害。

2)交通管理部門在交通管理中造成偏載。在道路管理中，會對橋面進行不同功能的劃分，如超車道、行車道和避險車道等，不同車道的行駛車輛不同，導致各車道受力也不相同，人為的對橋梁的荷載橫向分布系數進行了劃分，是橋梁結構長期處于不利的偏載狀態，特別是重載車輛長期作用的車道，鋪裝層往往會過早的破壞。交通管理的偏載會加劇鋪裝層的病害。

3)養護部門在鋪裝層強度未達到要求的情況下，就開放交通。在我國政績工程屢禁不止，一些橋梁工程，人為的壓縮工期，在橋面鋪裝層澆筑完后，養生強度還未滿足規范要求就通車。而過早的通車，會使未達到強度要求的鋪裝層過早承受車輛荷載，引起橋面鋪裝層的病害。

3 橋面鋪裝層常見病害的防治[6]

在實際工程中，現有的橋面鋪裝層病害，對交通運輸造成了不可估量的影響，必須采取有用的措施來減少和避免。由于橋面鋪裝層的實際受力情況比較復雜，施工工藝要求高，只有從橋梁全壽命周期綜合考慮各種因素的影響，才能更有效的避免鋪裝層病害。

具體而言，在橋梁設計階段，應重視橋面鋪裝層設計，根據實際受力情況選取適宜的鋪裝層厚度，既要保證鋪裝層的剛度，也要保證其承載能力；在橋梁施工階段，應使用優質的原材料，嚴格按照設計和各個規范文件的要求進行施工，保證鋪裝層質量；在橋梁使用階段，交通管理部門應合理劃分車道，使橋梁整體受力合理，也要加大對超載、非法改裝車輛等違法行為的處罰力度，杜絕由于人為的因素引起的各類鋪裝層病害。

只有各個部門聯合行動，各個環節嚴格把控，各個規章制度和規范按要求執行，才能更好的避免橋面鋪裝層病害的產生，才能讓交通工程更好的為人民服務。

4 結語

我國正處于橋梁大國向橋梁強國發展的重要階段，橋梁建設事業取得了驕人的成績，但橋面鋪裝層在實際工程應用中還存在一些不足。通過分析橋面鋪裝層常見病害的產生原因，可以針對不同的病害，采取相應有效的措施，進而避免和預防病害的產生。

[1] 陳志安.橋面鋪裝結構常見病害的產生、預防及其處治[J].河南建材,2017(4):255-256.

[2] 于 穎.水泥混凝土橋橋面鋪裝受力機理分析[D].重慶：重慶交通大學,2008.

[3] 曾維洪.橋面鋪裝結構常見病害的產生[J].河南建材,2017(2):117-118.

[4] 任志愿.橋面鋪裝層裂縫產生的原因及防治措施[J].交通世界,2017(9):96-97.

[5] 李 東.橋面鋪裝常見病害分析及預防措施[J].民營科技,2017(5):128.

[6] 李文橋.舊水泥混凝土橋面鋪裝改造技術研究[J].四川水泥,2017(1):28.

Commonfailureandcauseanalysisofdeckpavement

WangPixiangLiuYun

(CollegeofCivilEngineering,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)

In the actual project, the existing damage of bridge deck pavement has caused immeasurable effect on transportation, and it is necessary to take useful measures to reduce and avoid it. Due to the actual stress distribution is more complex, the surfacing layer construction technology requirement is high, only from the bridge to comprehensively consider the effect of various factors in whole life cycle, can more effectively avoid pavement failures.

deck pavement, failure, cause analysis

1009-6825(2017)28-0159-02

2017-07-29

王丕祥(1969- )，男，碩士，副教授; 劉 云(1993- )，男，在讀碩士

U443.33

A