橋面鋪裝常見病害成因分析及其防治措施

張瑞 楊杰

摘 要：近年來橋面鋪裝常見病害的出現，已成為工程技術難點。本文通過對橋面鋪裝典型病害進行初步分析研究，根據其形成原因提出有效防治措施。

關鍵詞：橋面鋪裝；常見病害；成因分析；防治措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.102

0 引言

公路橋梁是一項耗資巨大、安全性能要求較高的復雜施工系統，但是目前國內外橋梁安全事故頻發，暴露出不少橋面鋪裝的病害隱患。同時橋面鋪裝的病害也會嚴重影響到橋梁系統的性能和壽命。對橋面鋪裝常見病害做出準確的成因分析，并在此基礎上歸納總結出有效的防治措施，最大限度地減小病害發生成了工程建設方面的一大期盼。

1 橋面鋪裝常見病害類型

（1）裂縫。裂縫按其成因分為細微裂縫、線狀裂縫、格狀裂縫、大面積裂縫。細微裂縫是由瀝青混合料的質量及橋梁的振動、撓度等因素導致，一般出現在裂縫初期，會先發展成線狀格然后變成格狀裂縫。線狀裂縫是橋梁的振動使局部應力集中較大撓度，易產生這種沿橋梁橫向直線分布或縱向直線分布的裂縫。格狀裂縫是由細微裂縫和線狀裂縫不斷發展形成的，一般是呈現相互連接的格子狀態。大面積裂縫是由方案設計不合理、施工不當、配合比設計不合理等因素造成或者當材料發生了堿骨料反應時，也會引起大面積分布不規則的裂縫，甚至會引起板翹曲[1]。當降雨時，雨水會積聚在橋面，水會沿著裂縫向下滲流，損害橋梁的上部結構，從而影響整個橋梁。

（2） 車轍。瀝青混合料的高溫穩定性和橋面鋪裝各結構層的處理是橋面鋪裝層車轍病害的產生的直接原因。橋面板表面未清掃干凈且有雜物存在或者表面的浮漿未處理時易形成位于混凝土調平層和瀝青鋪裝層層間的軟弱夾層。在車輛荷載作用下，軟弱夾層的存在讓橋面不能形成整體，鋪裝結構會受到剪切作用而產生車轍病害。

（3）平整度不足。影響水泥混凝土橋面鋪裝的平整度的因素有：每層混凝土平整度的質量把控不嚴；沒有及時拆除橋面外露的鋼筋頭；原材料不合格；混合料拌和不足導致和易性不好；密實度不足等。

影響瀝青混凝土橋面鋪裝的平整度的因素有：原材料不合格；施工工作性不良；壓實度不足；攤鋪機性能的好壞；攤鋪機基準線的控制不嚴；攤鋪機操作不正確等。

（4）磨耗。因為面層混合料質量不良，尤其是集料抗磨耗性能不夠好，集料與瀝青的粘附力不足，碾壓不足，產生了磨耗病害。鋪裝層坑槽的產生是因為在混合料拌和及施工過程中產生混合料離析，以及使用過程中遭受水損害。磨光現象的產生，造成橋面抗滑性能下降，嚴重威脅行車安全。

2 橋面鋪裝常見病害的成因分析

（1）水泥混凝土橋面鋪裝。1）原材料質量不合格。混凝土的整體強度會受到石料壓碎值指標不達標， 雜質含量在細集料中超標，粗骨料粒徑不合格等因素的影響，而導致設計強度達不到預期標準，使用要求得不到滿足。2）鋪裝層厚度不夠。由于預制梁或橋梁的下部結構未達到設定高度，梁頂部太高，所以減小橋面板厚度，以滿足路線的總高程要求，從而導致鋼筋網上下保護層都達不到標準要求，嚴重時出現漏筋現象，強度大大降低，甚至產生破損。3）橋面養生或交通管制沒按相關規定嚴格實施。橋面養護時間不夠，從而造成了鋪裝的早期破壞。

（2）瀝青混凝土橋面鋪裝。1）方案設計的缺陷。在不滲水的前提下，瀝青混凝土鋪裝層應達到適宜厚度。為保證路面標高設計，擅自降低鋪裝層厚度導致瀝青混凝土鋪裝層厚度嚴重不足，但其配合比卻未做相應的調整。2）混凝土面層中未滲入粘層油， 粘層油的粘結作用沒有體現出來。3）壓實度不足，施工時未按規范進行碾壓，導致瀝青混凝土松散，強度不足。

3 橋面鋪裝常見病害的防治措施

（1）設計層面。進行道路橋梁設計時，鋪裝層的厚度和級配未能得到合理考慮，鋪裝層厚度直接以相鄰路面作為參考，容易導致路面鋪裝層厚度不達標，在承受外界壓力荷載后容易開裂。另一方面，設計人員在進行鋪裝材料選取時易犯僅考慮到單方面的材料性能，置全局性不顧，導致鋪裝路面一方面性能很強，其他方面性能卻比較脆弱，后期使用期間就會產生一系列病害問題。

因此，設計階段應盡量精準計算橋面鋪裝的實際受力狀況；嚴格把控鋪裝層瀝青混凝土厚度；合理配置橋面排水裝置，力求優化排水性能；恰當配置良好的防水粘結層。

（2）施工層面。在道路橋梁橋面施工時，若施工組織設計方案不夠科學、質量保證措施不夠完善，將會導致鋪裝層出現許多的質量問題，由于壓實不夠緊密造成邊緣鋪裝層發生破壞。選擇壓路機噸位時，若選擇的壓路機噸位過小，在路面進行壓實時無法達到有效壓實度，由于鋪裝層之間空隙過大，車輛反復荷載和溫度、濕度等自然環境長期影響下，會導致鋪裝層過早發生破壞，不能滿足設計使用要求。在后期車輛擠壓的影響下，施工質量把控不嚴，致使某些鋪裝層局部的空隙率較大，同時會造成水損害。除上述情況，鉆芯取樣是施工之后必要的步驟，鉆芯取樣之后需填充鉆孔，若無填充鉆孔這一步驟，或者原有材料級配與填充材料級配不同，也會影響以后的使用，甚至造成安全隱患，危及整個橋面。

（3）養護方面。為延長道路橋梁的使用壽命，需要在正式使用期間對每條道路橋梁都進行定期養護。水損害問題是這期間最容易出現的問題之一，可通過設置橋面排水系統的方法來解決水損害問題，若后期養護時沒有檢查到位，會造成排水系統堵塞，使水在橋面上無法排出，形成大量水洼，將會加快鋪裝層的損壞，甚至影響道路的使用。道路使用期間，其破壞是不均勻的，一旦發生局部損壞不及時進行養護修理，將會使道路情況惡化，造成坑槽。

（4）科技方面。相關科研人員一直致力于對鋪裝瀝青凝混土性能提高的探索。高性能瀝青膠結料、高效的瀝青改性劑以及更高性能的層間粘結材料是現目前主要的探索方向。研發能適用于不同橋梁類型的變形及受力特點的橋面鋪裝材料也是研究熱點之一。

4 結語

對橋面鋪裝的常見病害進行分類，歸納分析病害的產生的原因，從橋面工程的不同層面制定防護措施和解決方案。設計和施工要有科學嚴謹的態度，要嚴格把控質量，要采用新材料、結合新技術，加強質量檢測，及時養護，力求將橋面鋪裝的危害將減小到最低。

參考文獻：

[1]劉偉.淺談橋梁橋面鋪裝常見病害及處治措施[J].山西建筑，2007.

[2]張瑞.瀝青路面常見病害類型與成因以及預防對策[J].工程建設與設計，2018.