瀝青混凝土橋面鋪裝使用壽命預測及常見病害處治對策

李曉妮，黃 江，劉西雷

（1.山西省公路局太原分局，山西 太原 030006；2.山西省公路局，山西 太原 030006；3.北京新橋技術發展有限公司，北京 100088）

隨著交通量及汽車軸載越來越大，以及氣候條件越來越苛刻，我國的橋面鋪裝層普遍出現了嚴重的早期病害，極大地影響了橋梁的服務質量，造成了巨大的經濟損失。目前關于瀝青混凝土橋面鋪裝層使用壽命的研究，還未形成有效的理論體系。

1 使用壽命預測

1.1 使用年限調查

從工程經濟學的觀點將鋪裝層作為投資實體來滿足效益方面的要求，如將鋪裝層使用至繼續維修補強已不如拆換更加經濟時的期限，作為判斷鋪裝層壽命終止的一個重要標準。

對國內22座大橋瀝青混凝土鋪裝使用壽命的調查結果見表1－1。

表1-1 瀝青混凝土橋面鋪裝使用年限統計表

表1-1（續）

通過表1－1可知，22座大橋瀝青混凝土橋面鋪裝第一次出現病害的平均使用年限為5.3年。

1.2 壽命預測

分析表1－1所示的調查結果，取鋪裝層厚度作為橫坐標，取每個鋪裝層厚度的使用年限平均值作為縱坐標，可以得到如圖1－1所示的瀝青混凝土鋪裝厚度與使用年限的關系曲線。

通過圖1－1中瀝青混凝土鋪裝層厚度與使用年限的關系曲線，可以得出瀝青混凝土鋪裝層使用年限與厚度的關系方程：

式中：t—瀝青混凝土橋面鋪裝使用年限；

d—瀝青混凝土橋面鋪裝層厚度，cm，d∈[6，10]。

分析圖1－1和式（1－1）可知，使用年限隨鋪裝層厚度的增加而增大，但當鋪裝層厚度達到8cm時，使用年限趨于穩定。綜合考慮使用年限與工程經濟性，建議將瀝青混凝土橋面鋪裝厚度設計為8cm。

2 常見病害處治對策

2.1 常見病害調查

瀝青混凝土具有柔性，瀝青混凝土鋪裝的橋面經常會出現開裂（橫向裂縫、縱向裂縫、網裂伴有沉陷等）、泛油、變形（車轍、推移、擁包、波浪）、坑槽（唧漿）、松散等病害（如圖2－1～圖2－8所示）。

2.2 常見病害處治對策

2.2.1 當鋪裝層病害不影響橋梁主體安全時

病害不影響橋梁主體安全，即病害面積較小或者較輕，不會對橋梁造成結構性影響。

此類病害具體處治措施如下：

a）混凝土開裂 （包括橫向裂縫、斜向裂縫、縱向裂縫）只需用熱瀝青材料灌縫，隔絕空氣，防止水分滲入，增強混凝土的耐久性；

b）坑槽、網裂、沉陷 挖除病害位置，然后灑一層粘層瀝青，用熱拌瀝青混凝土修補并碾壓、找平；

c）擁包、車轍 對于輕微而且穩定的擁包、車轍，用銑刨機在氣溫較低時削平，并用熱拌瀝青混凝土碾壓、找平。

對于由面層原因產生的嚴重擁包，可在氣溫較高、面層發軟后鏟除，然后灑一層粘層瀝青，重新鋪筑瀝青混合料，并找平、壓實。

2.2.2 當鋪裝層病害影響橋梁主體安全時

病害影響橋梁主體安全，即鋪裝層發生大面積損壞，嚴重到影響橋梁結構的安全。此類病害處治對策主要包括霧封層、碎石封層、稀漿封層、微表處和薄層罩面等。

橋面鋪裝處治對策，應根據橋梁所在公路等級、橋面技術狀況、交通量、資金和費用效益等因素，綜合分析，科學確定。通常情況下可參照表2－1。

表2-1 各等級公路橋梁適用的處治措施

2.2.2.1 霧封層

霧封層技術是指用精密噴灑設備將乳化瀝青、改性乳化瀝青噴灑于出現早期損壞的高等級瀝青路面上，以封閉早期微裂縫的路面預防性養護技術。由于在噴灑時呈現黑色的霧狀而被稱為霧狀封層技術，簡稱霧封層技術。這種“霧”并不是通常所說的霧，而是瀝青。

2.2.2.2 碎石封層

碎石封層是在道路表面撒布一定量的膠結料后，再在其表面撒布一定量的單粒徑碎石并通過碾壓使碎石的2／3嵌入膠結料而形成一種耐久、抗滑的道路表面的處治方法。

2.2.2.3 稀漿封層

稀漿封層技術是以級配碎石材料為集料，以滿足相關技術要求的乳化瀝青材料為結合料，加入適量的水、填料以及必要的外加劑，在專用稀漿封層機行駛過程中按設計比例配制成具有一定技術性能的稀漿混合料。這種稀漿混合料的稠度較小，形狀似稀漿，鋪筑厚度一般在3～10mm之間。由于稀漿封層體系中，油石比比一般的熱拌瀝青混合料高，使用的集料粒徑以0～5mm為主，所以固化成型后混合料空隙率低，防水性能高。

2.2.2.4 微表處

我國《微表處和稀漿封層技術指南》中將微表處定義為：微表處（Micro－surfacing），是采用專用機械設備將聚合物改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，并很快開放交通的其有高抗滑和耐久性的薄層。

2.2.2.5 薄層罩面技術

所謂薄層罩面技術是指將改性乳化瀝青摻加到熱瀝青混合料中攤鋪后，通過鋼輪壓路機適當碾壓形成熱瀝青混凝土磨耗層。改性乳化瀝青獨特的配方設計使其在與熱混合料接觸的瞬間破乳并向上氣化填充混合料的下部空隙，確保磨耗層與原有鋪裝層的粘結，封閉原有路面的輕微裂縫。

3 結語

本文介紹了瀝青混凝土橋面鋪裝主要常見的病害，并提出了相應的處治對策。研究認為，當瀝青混凝土橋面鋪裝層厚度為8cm時，其經濟性與耐久性最佳。

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