高速公路橋面鋪裝產生病害的原因及鋪裝層的大修施工工藝

董賀輝 姚帥鵬 蔣 攀 李 瑩

(中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

1 病害發生的原因分析

隨著交通量的增加，超限、超載的運行情況愈加嚴重。從實際的設計規范要求分析入手，需要不斷提升交通運輸的承載規范水平，重視車輛承載調控。依據現有的設計規范要求，對橋面鋪裝進行適當評估，保證交通運輸的適宜溫度和設計準確性。從施工合理分析入手，對施工規范、施工質量、施工測定、施工驗收等進行分析。混凝土保護層是否均勻，厚度是否合理，混凝土表面的厚度層是否存在脫落、破損、漏筋等情況。根據車輛載荷的實際情況，分析橋面鋪裝可能存在的破壞因素。

1.1 高速公路橋面鋪裝施工病害的主要類型

(1)裂縫病害。在高速公路橋面鋪裝施工中，裂縫一般常見于瀝青混凝土路面鋪裝中，同時一般都是以橫向裂縫、縱向裂縫以及網狀裂縫的形式產生，裂縫病害在表層出現后可以看到水泥混凝土鋪裝層出現裂縫。

(2)翻漿病害。這種高速公路橋面鋪裝病害一般常出現于車輪軌跡區域內，造成混凝土橋面的鋪裝層出現變形，同時伴隨白色漿液溢出，瀝青混凝土路面向下凹陷，并在時間的推移下，鋪裝層路面逐漸出現離析和松散狀態，路面坑槽現象明顯。

(3)擁包病害。在進行高速公路橋面鋪裝施工過程中，瀝青混凝土路面位于車道區域會出現縱向擁起，而且擁包部位還會發生隆起現象，從而對路面行車造成較大的影響。

(4)坑槽病害。通常情況下高速公路橋面鋪裝的坑槽一般都受到下雨影響而產生，并且隨著坑槽病害的不斷發展，橋面也會出現松散等現象，如果沒有及時修復，就會在行車以及雨水沖擊下出現集料脫落，進而產生坑洞，一般面積會在1m2以內，但會對路面行車安全造成巨大的危害。

(5)單板受力。在高速公路橋面鋪裝施工時出現凍融以及雨雪等侵蝕，鋪裝路面的強度也會受到一定的影響，在出現超重的影響后就會產生鋪裝面受損，從而導致雨水滲入，進而影響連接效果，產生單板受力的病害。

1.2 高速公路橋面鋪裝施工病害的具體原因

高速公路橋面鋪裝施工過程中主要包括水泥混凝土路面施工和瀝青混凝土路面施工，而產生高速公路橋面鋪裝施工病害的原因主要是由于高速公路橋面鋪裝的結構設計環節以及施工環節的質量因素影響，同時也受到外部自然環境以及交通量的影響。通過對以往高速公路橋面鋪裝發生的病害原因調查發現，產生高速公路橋面鋪裝病害的主要原因包括以下幾種。

(1)高速公路橋面鋪裝裂縫原因。對于水泥混凝土材料來說，一般具備熱脹冷縮的特征，同時在鋪裝層以及梁板的頂部連接過程都會受到溫度影響。當溫度比較低時，高速公路橋面鋪裝層頂部會產生較大拉力，而底部也會產生壓力，如果拉力超過了混凝土極限，拉力強度就很容易引發裂縫。另外，當進行水泥混凝土鋪裝層時發生混凝土硬化，由于水泥混凝土自身的集料以及瀝青材料受到限制，進而還會出現收縮應力現象，發生干縮裂縫。水泥混凝土材料本身由于強度不均勻，當受到行車荷載較大的影響后，高速公路橋面還會出現抖動或者變形等現象，進而導致水泥混凝土逐漸產生裂縫。通過應力的不斷作用，也會導致裂縫逐漸擴張，最終在行車荷載的應用下出現水泥混凝土疲勞裂縫現象。

(2)高速公路橋面鋪裝擁包、翻漿以及坑槽病害的產生原因。首先，由于瀝青混凝土施工級配控制不嚴謹，導致孔隙率比較大，最終造成路面發生透水現象，一些高速公路的橋梁還會發生泄水管超過鋪裝層現象，即便是瀝青路面能夠通過泄水管流出，但聚集在水泥鋪裝表面的自由水無法有效排除，就會受到車輛反復通行的作用，進而引發鋪裝沖刷，引發高速公路橋面鋪裝層離析和坑槽病害；其次，由于高速公路橋面鋪裝施工的厚度較小，因此在實際施工過程中預制梁板的高度以及拱度就會產生較大的誤差，進而引發橋面局部高的現象，同時還要符合路線標高的實際要求，所以必須降低高速公路橋面鋪裝厚度，尤其對于連續橋面的鋪裝區域，一般預應力錨固加厚，就會引發橋面鋪裝薄弱環節，從而影響橋面整體性能。當在雨雪、凍融因素的影響下，還會造成高速公路橋面出現過早損壞的現象。水泥混凝土鋪裝層以及瀝青混凝土鋪裝也會出現粘結層施工質量不足，水泥混凝土鋪裝施工比較粗糙，進而影響整體施工的抗剪強度，在車輛荷載較大的情況下就會出現高速公路橋面鋪裝變形等病害。水泥混凝土橋面為了滿足平整度需求，在混凝土初凝后還要進行找平，保證橋面鋪裝層具有浮漿，并且在凍脹以及行車影響下，還會出現中間夾層軟弱，從而容易出現擁包和偏移等病害。在預制梁板環節中，芯膜變形還會導致板頂混凝土厚底降低，同時又由于橋面鋪裝厚度無法保證，便會導致橋面承受負荷能力不足，導致橋面鋪裝損壞等現象。如果高速公路橋面上行車超載現象越來越嚴重，也會對高速公路橋面造成較大的負荷，從而嚴重影響高速公路橋面結構的壽命，引發嚴重的病害問題。據以往的病害原因分析，當晝夜溫差在-10～10℃時，很容易發生凍融循環，尤其是橋面鋪裝厚度降低，施工質量不足的現象，也會導致高速公路橋面的破壞速度增加。

(3)高速公路橋面鋪裝“單板受力”病害原因。對于高速公路橋面鋪裝混凝土強度不足的現象會引發單板受力，而且梁板鉸縫施工質量存在明顯缺陷時或者鉸縫與梁板的鏈接沒有做好合理的擺放與綁扎都會產生單板受力問題。此外，鉸縫混凝土強度不足，或者混凝土振搗不完全，預制梁板為鑿毛以及鉸縫鏈接不牢固等等，都會引發單板受力病害問題。

2 高速公路橋面鋪裝施工工藝分析

2.1 封閉交通路面

對于高速公路封閉交通路段，需要結合具體的交通方式，確定擺放的位置。嚴格遵照具體的高速公路運輸情況，確定規范擺放的要求。一般采用上行區和下行區。上行區包含緩沖區、作業區、經高速、下游過渡區；下行區間包含警告區、過渡緩沖區。

2.2 鋼筋的選用、測定和焊接

按照原始路橋橫縱位置的鋼筋板連接方式，確定橫向加固位置和焊接要求。測定中，需要清楚原始的砼保護層。根據橋面的實際情況，劃定方格。注意使用水準設定高程標準，分析計算具體操作方式。采用橫縱編號的方法，測定深度和標準高度位置。注意填挖操作的平面度、挖槽、低修補等操作。

根據修補的操作方式和要求，選定工標號的混凝土干或使用環氧聚酯混凝土，保持有效的粘合力，填涂均勻。注意鋼筋凹凸面的填筑，控制厚度不超過1mm。

2.3 噴涂混凝土的黏合劑

在噴涂前，需要將橋面進行廢料的清理，調整高壓水槍的實際沖擊量。注意橋面板的清洗，面層需要保持干凈整潔。注意清潔面的實際情況，調整低洼部分的吸水量，待水分消失后，可以在上面涂抹混凝土環氧樹脂膠。

2.4 安裝鋼模板

使用水準儀進行測定，確定高程標準要求。按照設計規范要求安裝模板，調整安裝前的沖擊鉆孔情況，做好模板的固定和操作，對安裝完畢的實際情況進行符合優化。按照混凝土拌制方式進行計量，嚴格控制配合比關系，提高混凝土的整體攪拌控制時間，優化混凝土的質量管控水平。

2.5 混凝土的運輸

按照運輸規范的操作要求，結合實際施工和泵站的輸送方式，對輸送管道的接頭進行嚴密的評估，提高水泥漿潤滑的調控。在運送過程中，需要完善連續性運輸。按照混凝土的轉動規范操作，盡可能地防止導管受到堵塞問題，提高混凝土的排出和沖洗，控制泵站內外的混凝土防護管理，以提升管道線路吸入空氣通路。

2.6 混凝土攤鋪和振搗的操作

澆筑前后需要做好檢查，依據砼坍塌的角度規范，調整符合設計模式要求。注意檢查鋼板模的預埋高度，檢查鋼板模的底部和接縫。根據混凝土的振搗操作要求，注意移動間距范圍量，優化模板之間的側方向距離。轉子振動完畢后，需要對每一個振動部位進行規范操作。調整每一個振動的位置，直到振搗合理完整。做好密實的調控，提升混凝土的穩定性。注意表面的修整，調整振搗下的混凝土提漿操作。使用人工方式進行整平，實施精準化的處理。注意定漿位置，做好二次編排操作。使用抹子處理橫縱位置，保證平面不光。注意加強防護，提高養護混凝土表面的覆蓋合理性。澆筑過程中，需要設定檢查模板、預埋件、鋼筋等。

2.7 砼刻板切合縫的處理

按照橋面裝配層的實際操作規范要求，注意防滑的整體效果，確定鋪裝方式和操作流程。按照刻槽的位置，調整橋面的整體寬度和抗滑水平。通過專項的凹槽和間距方式，控制橫縱向位置，避免雨雪天氣受影響，如果存在問題需要及時改進與提升。

2.8 接縫操作規范施工要求

按照橫縱規范要求，調整切縫范圍，控制強度在合理的集料標準內。注意切縫無延遲，避免混凝土在非合理的預定位置產生裂縫問題。重視溫度和施工后的時間評估，控制抗壓強度在8MPa以上，10MPa以下。

施工規范操作中，需要調整膨脹伸縮規范要求，多車道需要在同一橫截面上，保證施工縫在平縮范圍內，增設必要的錨固，涂抹瀝青，保證滑動允許有效，提高傳桿力作用效果。

混凝土接縫填充操作中，需要注意養生時期的操作規范，注意填充縫位置前后的操作。填充前需要做好清潔工作，保持干燥合理，填充料需要與混凝土縫壁結合，保證改性瀝青聚氯乙烯膠填縫。

2.9 混凝土的養護

按照混凝土的澆筑規范要求，注意對干縮裂縫的操作，注意養護期的規范操作。需要調整收漿后的覆蓋和養護操作。白天灑水次數需要控制合理，注意半干半濕的比例要求。養護時間控制在7d，可以采用加壓、真空、吸水、成型等操作，提高施工規范的合理性，優化養護收縮比例水平。

2.10 伸縮縫的施工規范

按照瀝青混凝土橋面鋪裝的規范要求，采用切割機對混凝土的伸縮縫進行處理，確定定點位置和加工方式，結合焊接工藝規范要求，提高梁頂板的預埋效果。在焊接操作過程中，需要結合焊接使用前后的尺寸范圍要求，及時檢查伸縮縫的平整度，確定伸縮縫在合理的平順范圍內。根據伸縮縫位置，調整梁頂板預埋，調整混凝土伸縮縫在合理的溝槽范圍內，做好清潔工作。注意積水問題的調整，嚴格按照配合要求調控，注意振搗質量操作，做好反腐水平尺的驗收，直到達到平整度范圍內。混凝土養護過程中，需要采用海綿覆蓋方式，做好灑水、養生操作，規范混凝土的強度準確有效性。

3 橋面鋪裝早期損壞問題的養護措施評估

3.1 橋面裂縫的養護措施操作

按照日常養護的操作規范要求，注意巡查和評估，對發現的橋面裂縫問題進行處理。使用瀝青對裂縫進行處理，注意防止雨、雪的滲漏問題。減少橋面受到破壞，避免鋪裝受到影響。

3.2 橋面松散、抗裂、翻漿等養護措施

按照橋面的實際情況，結合不同時期的規范要求進行處理。注意高速公路養護的操作時效性，提高效果。對于養護工作規范要求，需要注意病害早期情況，如果橋面發生翻漿的情況，就需要及時處理。在養護操作中，需要結合開挖規范形狀要求，一般選擇方形或矩形，將松散部分的瀝青、水泥鋪裝清潔完畢。在挖坑底部或四周圍刷涂瀝青，做好夯實、碾壓、冷卻、成型處理。

3.3 橋面起包、車轍的養護操作

按照橋面鋪裝的操作規范要求，調整可能出現的變形、車轍、擁包等問題。注意鏟除原有瀝青，徹底清除浮漿液，重新鋪裝新瀝青層，注意水泥砼橋面的鋪裝操作。

3.4 橋面單板受力作用的措施評估

按照清除原有橋面鋪裝規范要求，注意清除底板漏漿問題。焊接過程中，需要結合焊接面、橋面鋼筋加裝粗密度的材料。調整現有的鋼筋網狀結構層，注意頂層、二層的處理。調整原有范圍內的設計，起到有效的防收縮作用。對于板梁頂面地連接操作過程中，需要結合縱橫范圍內的間距進行處理，提高連接、固定鋼筋網狀結構。鋪裝操作過程中，做好標號統計評估，防止水性鋪裝方式和強度的提升。

4 結 語

綜上所述，高速公路橋面鋪裝過程中，需要加強鋪裝規范操作，注意大橋施工的各項工藝流程，結合相關的操作方式，提升鋪裝的精準度，滿足當前的措施評估規范要求，提高橋面的穩定性和工藝合理性。