瀝青混凝土橋面鋪裝層病害檢測與防治措施

周永利

青島市宏運(yùn)公路工程有限責(zé)任公司 山東青島 266700

1 病害檢測

本文以某市地區(qū)大橋為工程背景，其橋面在通車不久后，橋面鋪裝層出現(xiàn)裂縫、坑槽、基層松散等病害。發(fā)現(xiàn)上述問題后，立即對出現(xiàn)破壞的橋面進(jìn)行整體切除、清理，在切除界面涂刷瀝青防水粘接層后分層鋪筑并壓實(shí)瀝青混凝土的維修措施，但仍有部分維修橋面經(jīng)常出現(xiàn)破壞，沒有徹底根除病害。

1.1 檢測原理

探地雷達(dá)采用電磁波探測技術(shù)向鋪裝層內(nèi)發(fā)射一定強(qiáng)度的高頻電磁脈沖，脈沖信號遇到鋪裝層內(nèi)不同的介質(zhì)時會發(fā)生反射和散射，探地雷達(dá)接收到脈沖信號進(jìn)行處理并生成波形圖，從而可直觀地判斷瀝青混凝土橋面鋪裝層內(nèi)部的缺損情況[1]。探地雷達(dá)原理見圖1。

1.2 檢測頻率與結(jié)果

使用探地雷達(dá)對主橋橋面內(nèi)6個車道進(jìn)行全面雷達(dá)掃描檢測，并對橋面出現(xiàn)明顯破損的部位進(jìn)行加強(qiáng)反復(fù)多次掃描。探地雷達(dá)掃描檢測發(fā)現(xiàn)該橋橋面鋪裝層病害主要出現(xiàn)在主跨跨中位置，邊跨基本沒有破壞，且北側(cè)幅橋面破損比南側(cè)幅嚴(yán)重，全橋鋪裝層破損面積達(dá)194.68m2。橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層的破壞順序是從下至上，表現(xiàn)在局部調(diào)平層結(jié)構(gòu)破壞。根據(jù)探地雷達(dá)掃描形成的波形圖可以發(fā)現(xiàn)，鋪裝層無破損橋面的波形圖波紋平順、路基密實(shí)，橋面狀況良好；而鋪裝層破壞的橋面則會出現(xiàn)波形圖起伏較大，波形圖雜亂無章。

2 病害成因分析

根據(jù)探地雷達(dá)對橋梁檢測結(jié)果，總結(jié)橋梁的病害原因有以下幾方面：

（1）汽車荷載是造成橋面鋪裝層出現(xiàn)病害破壞的主要原因。汽車荷載是一種局部移動的集中荷載，當(dāng)局部集中荷載作用于橋面時，橋面鋪裝層在主梁跨中會產(chǎn)生正彎矩，在長期荷載作用下，跨中部位易產(chǎn)生撓曲破壞，故檢測中出現(xiàn)的病害主要集中于跨中位置。而邊跨區(qū)域產(chǎn)生的撓曲變形較小，故邊跨區(qū)域出現(xiàn)病害的情況較少。并在這一局部集中荷載作用下，橋面會產(chǎn)生應(yīng)力集中，使混凝土中的微觀裂縫發(fā)生較大的拉應(yīng)力集中造成微觀裂縫的發(fā)展，最后在主拉應(yīng)力的作用方向產(chǎn)生拉伸破壞。

（2）瀝青鋪裝橋面常會出現(xiàn)油皮，隨著汽車荷載的不斷沖刷，薄層油皮會越來越嚴(yán)重，出現(xiàn)網(wǎng)裂現(xiàn)象，隨著網(wǎng)裂的發(fā)展，橋面的縫隙不斷擴(kuò)大，雨水的侵入和荷載作用會沖刷粘結(jié)層，導(dǎo)致裂縫逐漸發(fā)展形成龜裂并導(dǎo)致脫層。

（3）混凝土調(diào)平層厚度較薄，橋面板鑿毛處理不足且有較多灰塵雜質(zhì)，個別箱梁頂部平整度較差，還有個別凸起，造成局部調(diào)平層厚度損失，橋面板與鋪裝層之間粘結(jié)不夠緊密，出現(xiàn)“兩層皮”現(xiàn)象[2]。

（4）橋面多次維修仍產(chǎn)生破壞，由于在維修后交通開放的需要，施工時間短造成鋪裝層壓實(shí)度不夠，且施工接縫處密封性較差，雨水易滲透進(jìn)入鋪裝層內(nèi)，對粘結(jié)層進(jìn)行沖刷，使橋面板與鋪裝層分離，降低粘結(jié)性能。

（5）通車以來缺少對瀝青混凝土鋪裝層的檢測維護(hù)，瀝青混凝土在長期疲勞作用下，本身性能有所下降成為反復(fù)出現(xiàn)病害的原因之一。

3 病害防治措施

針對造成瀝青混凝土橋面鋪裝出現(xiàn)病害的原因，采取以下防治措施減少橋面鋪裝出現(xiàn)病害：

（1）對于鋪裝層出現(xiàn)的裂縫，可視裂縫寬度不同采取不同的灌縫處理措施。細(xì)微裂縫可直接采取瀝青灌縫處理；輕微裂縫首先進(jìn)行擴(kuò)縫至深度7cm，寬度不大于1cm，再采用高強(qiáng)的環(huán)氧樹脂混凝土進(jìn)行灌縫，表面再采用瀝青混凝土灌縫；中等裂縫首先下鑿10cm，并采用鈀釘將裂縫進(jìn)行連接，再用高強(qiáng)的環(huán)氧樹脂混凝土進(jìn)行灌縫，表面再采用瀝青混凝土灌縫[3]。

（2）橋面板頂處混凝土粗糙程度不夠理想，故易造成鋪裝層粘結(jié)性不夠而產(chǎn)生破壞。采用人工操作普通的鋼絲刷進(jìn)行刷毛處理，在初凝后需掌握好刷毛工藝的時間，才可均勻刷毛，表層平整、粗糙合適。

（3）對于由浮漿所導(dǎo)致的車轍和壅包病害，首先鏟除出現(xiàn)病害部分的瀝青混凝土鋪裝層，徹底清理橋面浮漿，重新鋪設(shè)瀝青混凝土鋪裝層。

（4）對于橋面破壞嚴(yán)重以及多次修補(bǔ)仍出現(xiàn)病害的部位，首先鑿除出現(xiàn)病害的瀝青混凝土鋪裝層和調(diào)平層的水泥混凝土直至調(diào)平層鋼筋網(wǎng)完全露出，對混凝土表面進(jìn)行清理后增植“Г”型剪力銷釘，并與原鋼筋網(wǎng)進(jìn)行焊接。鋼筋網(wǎng)布置處理后澆筑高韌性的環(huán)氧瀝青混凝土，待環(huán)氧瀝青混凝土固化后再鋪裝瀝青混凝土鋪裝層。

（5）混凝土橋面應(yīng)重視防水處理。防水層的主要材料為瀝青或改性瀝青防水卷材，防水卷材應(yīng)當(dāng)全橋面鋪設(shè)，保證無漏鋪、破洞、錯層、折疊、彎翹等現(xiàn)象。合理布置泄水孔位并保證孔底標(biāo)高低于橋面頂部至少1cm，泄水孔周圍鋪裝層應(yīng)當(dāng)傾斜布置，保證雨水能及時排出橋面[4]。

（6）對于橋面出現(xiàn)松散和坑槽部位，首先需要將出現(xiàn)破損部位的瀝青混凝土鋪裝清除干凈，在坑底和四周涂刷乳化瀝青，然后用熱拌瀝青材料混合料進(jìn)行鋪裝，對于坑槽厚度大于5cm部位，需分兩至三層進(jìn)行瀝青混合料的夯實(shí)，為防止雨水下滲，在瀝青混凝土鋪裝完成后還需用乳化瀝青對縫隙進(jìn)行密封處理。

4 結(jié)語

橋面鋪裝作為影響橋梁公路運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在工程設(shè)計、施工、維護(hù)等各過程中必須引起高度重視。對常見橋面鋪裝層出現(xiàn)的破壞類型進(jìn)行成因分析，并針對不同形式的破壞提出有效的防治措施，提高橋面鋪裝層的工程質(zhì)量，修建安全可靠、平整舒適、穩(wěn)固耐久的瀝青混凝土橋面。