橋面瀝青鋪裝層裂縫病害分析及處理措施

【摘 要】 隨著高速公路的快速發(fā)展，橋面材料更多的是運用瀝青鋪裝層。瀝青鋪裝層主要運用的是水泥混凝土橋面板和瀝青混合料鋪裝層，屬于典型的“剛?cè)岵?jì)”。但是在橋面的長期運營中我們更多關(guān)心的是在運營過程中產(chǎn)生病害的原因以及對其的處理措施。

【關(guān)鍵詞】 瀝青鋪裝層 病害 原因 處理措施

橋面的瀝青鋪裝層在實際運營中起著關(guān)鍵性的作用，因此對其病害的產(chǎn)生原因和防治措施分析顯得尤為重要。

一、裂縫的種類和病害產(chǎn)生的主要原因

瀝青鋪裝層產(chǎn)生裂縫的種類主要有：橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫

橫向裂縫多出現(xiàn)在墩頂附近，主要原因在于支點附近的橋面鋪裝層承擔(dān)因活載引起的部分負(fù)彎距，鋼筋混凝土調(diào)平層中的鋼筋設(shè)置不足或割縫位置不合理，導(dǎo)致墩頂鋼筋混凝土調(diào)平層橫向開裂，從而裂縫反射到橋面的瀝青鋪裝層中。

縱向裂縫較普通的出現(xiàn)在空心板橋中，大部分是沿空心板鉸縫處縱向發(fā)展，空心板鉸縫處橋面縱向裂縫產(chǎn)生主要原因是鉸縫混凝土澆筑不夠密實，混凝土強度偏低，鉸縫部位連接鋼筋及混凝土鋪裝層鋼筋設(shè)置不足，整體剛度偏小，導(dǎo)致鉸縫位置相對比較薄弱。近年來，交通量日益增大，且超載現(xiàn)象嚴(yán)重，使橋面鋪裝層的負(fù)荷不斷加重，加劇了鉸縫位置的早期破損及開裂，從而引起橋面鋪裝層出現(xiàn)沿鉸縫位置發(fā)展的縱向裂縫。

網(wǎng)裂從名字上來看就能看出是程網(wǎng)狀出現(xiàn)的，并且一旦產(chǎn)生蔓延速度是相當(dāng)快速的，尤其是在雨水季節(jié)橋面比較容易出現(xiàn)這種問題，或者進(jìn)一步發(fā)展成為坑槽。這種裂縫的產(chǎn)生主要一方面是由于瀝青層的密實度沒有把握適宜，不能很好地適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境；另一方面就是橋面使用的時間過長，并且期間沒有做好保護(hù)措施導(dǎo)致了瀝青層的老化，表面張力減小，產(chǎn)生裂縫。

下面我們來細(xì)致的從施工到日常維護(hù)來分析裂縫的產(chǎn)生原因：

（1）施工程序和方法

從施工程序來說，一方面是由于水泥的安定性不合格這樣便容易形成安定性裂縫，就是我們通常所說的龜裂。另一方面是由于水泥和水的比例沒有搭配好，若水泥的用量大于水的用量容易導(dǎo)致鋪裝層產(chǎn)生收縮裂縫。相反，用水量過多將會造成坍落度偏大，形成裂縫。因此，無論從水泥的質(zhì)量還是與水的配比都要嚴(yán)格的把關(guān)。

從方法上來說，主要從鋼筋網(wǎng)片安裝和砼施工技術(shù)1兩方面著手來分析。在設(shè)計上鋼筋網(wǎng)片應(yīng)該放在鋪裝層中間，如果網(wǎng)片的安裝位置不得當(dāng)便不能起到防裂的效果。砼施工對季節(jié)和溫度的要求是比較嚴(yán)格的，比如：對于高質(zhì)量的橋面施工砼澆筑應(yīng)為兩次，并且應(yīng)該在第一遍凝結(jié)以后進(jìn)行第二遍。在夏季施工時，溫度比較高，砼澆筑推進(jìn)速度較快，往往當(dāng)砼已經(jīng)初凝的時候第二遍搓平還未進(jìn)行。在春秋季施工時，早晚溫差較大并且多伴有大風(fēng)，導(dǎo)致水分蒸發(fā)的比較快，砼便會干縮產(chǎn)生裂紋。在雨季時，如果覆蓋的不及時也會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

有許多專家對橋面鋪裝設(shè)計和施工方法上面進(jìn)行深入研究，并且取得了成功的研究結(jié)果2。

（2）橋面鋪裝完成后的橋面耗損

上面說到的是在橋面鋪裝建成之前容易產(chǎn)生裂縫的兩方面原因，主要可以歸結(jié)為干縮裂縫，溫度裂縫和橫向裂縫。而在鋪裝層施工完成橋面投入使用之日起便算是橋面在運營過程中產(chǎn)生的損耗，即疲勞裂縫。下面我們主要來講一下產(chǎn)生疲勞裂縫的原因：

？橋面在運營過程中若是承受了超過負(fù)荷能力的壓力，便會增加橋梁撓度3，長期下去容易產(chǎn)生裂縫。

橋面板和普通的瀝青路相比溫度變化更為劇烈，當(dāng)鋪裝層的抗裂性比較差的時候，產(chǎn)生裂縫是必不可少的。

在瀝青鋪裝層上面人們往往為了美觀會鋪上一層混凝土的板面，當(dāng)混凝土橋板面開裂的時候會引起反射裂縫

（3）橋面鋪裝層層間的穩(wěn)定性

在這里我們主要考慮兩方面內(nèi)容：一方面是我們要選擇性能比較好的瀝青，結(jié)合橋面的受力狀態(tài)來確定施工計劃。像是近幾年在橋面鋪裝層中得到廣泛應(yīng)用的改性瀝青混合料、環(huán)氧樹脂薄層鋪裝等；另一方面便是界面處理，就是增加鋪裝層表面的粘結(jié)性和表面的粗糙性。目前國外比較流行的是噴砂清理法、拋丸處理4及酸蝕法等。這些方法對比鑿毛、拉毛刻槽等方法要先進(jìn)得多，后者無論從勞動條件、工程進(jìn)度、工作效率上來說都已經(jīng)不適合我國當(dāng)前橋梁鋪層的建設(shè)。

二、橋面瀝青鋪裝層裂縫處理措施

（1）優(yōu)化設(shè)計

原材料和配合比的控制是很重要的。

在原材料的選取上應(yīng)該選擇安定性合格、質(zhì)量好、低水化熱的水泥。同時施工過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計的配合比進(jìn)行配合，或者用降低水灰比和摻加其他混合材料來控制材料的配比。現(xiàn)今施工過程中比較常用到的混合材料主要有緩凝減水劑和外摻膨脹劑。緩凝減水劑主要是起到延緩砼凝結(jié)，提高砼的抗拉強度的作用。外摻膨脹劑可以防止裂縫的產(chǎn)生，同時還可以節(jié)約部分水泥，一舉兩得。

施工縫的處理5同樣也有影響。

在施工縫進(jìn)行處理的過程中震動梁的移動應(yīng)該緩慢勻速，從而保證振搗密實。“栽石法”是現(xiàn)在使用比較多的方法，其中心思想就是將碎石子放入已經(jīng)搗好的混凝土中，從而保證構(gòu)件的整體性和防滲性。這種方法既簡單又實惠，操作又不用很高的難度，在國內(nèi)應(yīng)用是比較廣泛的。

鋼筋網(wǎng)片的安裝位置

鋼筋網(wǎng)片在安裝的時候，下面應(yīng)該設(shè)上水泥墊塊，同時采用二層逐次順序澆筑，從而能夠確保鋼筋網(wǎng)片的位置是在鋪裝層的中間部分。

改變砼的運輸方式

天氣的變化和季節(jié)的更替是我們所不能掌控的，既然我們不能改變自然因素造成的影響，那么我們就用人工的方法來減少影響。手工推車運輸材料或者泵送砼的方法都可以改變砼的澆筑速度，從而以此來控制天氣和季節(jié)原因產(chǎn)生的因素。

工期的合理安排

作為一個工程的承包者或者管理者應(yīng)該提早設(shè)計出合理的施工工期和相應(yīng)季節(jié)的防護(hù)措施。

（2）后期保養(yǎng)必不可少

并不是將鋪裝層板面鋪好就可以說是一座成功的橋，后期運營中不會產(chǎn)生各種各樣的問題才是設(shè)計者和施工者的愿望，同時也是檢驗一座橋是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。那么如何防止后期產(chǎn)生裂縫也成為了一個備受關(guān)注的方面。

我們在生活中不免可以看到這樣的標(biāo)志牌“限重20t”。這就是一種防止橋面鋪裝層產(chǎn)生裂縫的方法，在完工前期應(yīng)該與當(dāng)?shù)刂鞴懿块T進(jìn)行商議，并且將最大承受重量計算出來，從而減輕橋面的負(fù)荷以達(dá)到保護(hù)橋面的目的。

自然界的力量往往是我們不可抗?fàn)幍模瑴囟鹊母淖兒筒罹嗍俏覀儾豢深A(yù)知的，越是這樣我們就越要提前對橋面進(jìn)行防治。對于溫度引起的斷裂有很多原因，比如：夏天的溫度比較炎熱，根據(jù)熱脹冷縮原理橋面比較易于膨脹開裂。對上述問題的預(yù)防措施便是選用抗高溫性能好一點的原材料，或者在鋪裝過程中加入提高鋪裝層瀝青韌性的添加劑。

（3）層間的“相互幫助”

根據(jù)統(tǒng)計，瀝青混凝土橋面鋪裝層易發(fā)生損壞的原因主要是鋪裝層層間脫層，導(dǎo)致橋面結(jié)構(gòu)層的整體性較差，從而大大的縮短了橋面的使用壽命。那么該如何阻止這一問題的發(fā)生？

粘合劑——“橋面鋪裝層穩(wěn)定幫手”。在橋面結(jié)構(gòu)各層之間加入粘合劑，使層與層之間的聯(lián)系更加緊密。

設(shè)置剪力筋——加強鋪裝層與梁板的連接作用。鋼筋混凝土調(diào)平層中加設(shè)剪力筋，可以使鋪裝層與橋梁上部結(jié)構(gòu)梁板有較好的整體性；尤其對于空心板結(jié)構(gòu)，加強橋面鋪裝層與梁板的連接作用以及板與板之間鉸縫的連接作用，可以使梁板在活載作用下，其橫向分布系數(shù)盡量接近理論計算值，從而使梁板處于正常的受力狀態(tài)，避免因鉸縫和橋面鋪裝的破損出現(xiàn)單板受力現(xiàn)象，以確保橋梁上部結(jié)構(gòu)的運營安全。

三、結(jié)論

綜上所述，橋面瀝青鋪裝層的裂縫防治應(yīng)該主要從施工設(shè)計、施工選材、施工地點和運營開始后的保養(yǎng)這幾個方面入手。及時發(fā)現(xiàn)并積極解決問題，這樣才會使橋面的壽命更加長久，使瀝青鋪裝層裂縫病害的發(fā)生幾率大大降低甚至沒有。不僅減少了二次翻新所動用的人力物力，而且也保證了橋面的運行通暢，促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟煌I(yè)的發(fā)展。

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