貴州高速公路橋面鋪裝病害原因分析

崔穎波

(貴州高速公路集團有限公司營運管理中心，貴州 貴陽　550081)

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貴州高速公路橋面鋪裝病害原因分析

崔穎波

(貴州高速公路集團有限公司營運管理中心，貴州 貴陽550081)

摘要：近年來貴州高速公路建設得到快速發展，橋梁工程的數量也迅速增長，結合貴州獨特的地理氣候特點，分析了貴州高速公路橋面鋪裝病害的原因，為日后橋面運營、養護工作提供技術支持。

關鍵詞：橋面；鋪裝；病害；分析

1橋面瀝青鋪裝病害原因分析

(1)特征分析

從調查的結果來看，貴州地區瀝青混凝土橋面鋪裝具有以下共同特點：

①在貴州，橋面鋪裝下層多采用鋼筋網水泥混凝土(素混凝土)調平層+瀝青混凝土的結構，近年來也有采用改性瀝青混凝土且鋪裝層厚度在6 cm以上的結構，經調查這些橋面鋪裝均發生了不同程度的破壞。出現坑槽、車轍、推移、裂縫等問題，其下層的鋼筋混凝土調平層也發生了較嚴重的破壞。這與不重視橋面鋪裝防水排水設計有很大關系。

②貴州地區橋面病害類型主要有三類，其一為與水損壞有關的瀝青混凝土鋪裝的坑槽、松散，屬于橋面鋪裝的高發病害類型；其二是在所調查氣候區內，車轍、推移、擁包等的熱穩性病害的發生率也較高；其三是在所調查的氣候區內，存在各種類型的裂縫，有發生在橋梁或橋面連續部位、伸縮縫附近、支座附近等各種結構性裂縫，也有位于行車帶的縱向或龜裂狀疲勞裂縫，和橫向溫度收縮裂縫或其它不規則裂縫等瀝青混凝土鋪裝裂縫。

(2)橋面鋪裝的坑槽、松散病害原因

貴州橋面廣泛采用的AC瀝青混凝土路面，在行車荷載下產生動水壓力，因此這種常用的鋪裝結構不能有效可靠的防水。我國云貴川高原潮濕山區冬季，橋梁梁體由于四面與冷空氣接觸，且橋梁設置處的風速較快，因此橋面的溫度較路面的溫度要低，在寒冷的冬季，融化的冰水將通過瀝青混凝土進入水泥混凝土調平層表面的空隙中積聚并再結冰，使混凝土表面產生凍脹而破壞，瀝青層和水泥混凝土之間就很快脫層；另外融化的冰水進入瀝青混凝土內，也會產生凍融循環而降低瀝青混凝土的強度，導致坑槽、松散病害的出現。

貴州地區的橋面鋪裝坑槽、松散病害，還與地區的雨水充沛有關，南方氣候高溫多雨，在汽車荷載的動壓作用下，水進入瀝青混凝土內部，同時進入瀝青鋪裝層與混凝土調平層之間，降低了瀝青混凝土的強度而且降低瀝青層與混凝土間的界面粘接力。另一方面，由于鋪裝層薄且存在一定的空隙，帶弱酸的空氣和水分長時間侵蝕混凝土表面，使混凝土表面逐步產生侵蝕，導致瀝青層與混凝土的界面逐漸失去粘接而出現松散和坑槽。

(3)橋面鋪裝病害的熱穩性病害原因

橋面鋪裝病害與地區氣候之間有較密切的關系，北方干旱冰凍地區跟南方炎熱多雨潮濕地區的橋面鋪裝的病害表現形式相似，但病害形成的原因卻不盡相同。在所調查的貴州幾條高速公路中，橋面鋪裝均出現有推移、擁包等熱溫性病害。

溫度在橋梁中的變化與時間有關，外部溫度要比內部溫度變化快，上部溫度要比下部溫度變化快，從而造成橋梁不同部位的溫度差別。溫度降低時，上部的溫度要快于下部，上部的收縮相對較大，面層因此產生約束應力，當溫度變化劇烈時，拉應力迅速上升，當超過材料的最大允許拉應力時，就會破壞鋪裝層，形成開裂。

(4)瀝青混凝土橋面鋪裝開裂原因分析

瀝青混凝土與水泥混凝土比較，具有較低的模量和優良的變形能力以及吸收應力的能力，可有效抵抗橋面鋪裝產生的拉應力(應變)，減少橋面鋪裝的開裂病害。而在所調查的瀝青混凝土橋面鋪裝中，開裂仍然是橋面鋪裝的一種主要病害形式，只是其病害發生率在各個氣候區都處于最低或中等的程度。引起瀝青混凝土橋面鋪裝開裂的因素較多，除反復荷載作用下橋面板或調平層產生結構性開裂有關橋面鋪裝層的上部由于拉應力產生裂縫外，裂縫的產生主要與氣溫驟變時瀝青層內產生溫度應力(應變)有關，且通常出現在低溫季節。

2結語

橋面鋪裝層的受力狀態、工作環境相對路面更加復雜，鋪裝層的過早損壞，不僅與設計、施工等鋪裝層形成前的環節有關，而且與以后的橋面運營、養護和管理有關。因此要延長橋面鋪裝層使用周期，提高投資效益，必須從思想上高度重視對水泥混凝土橋梁橋面瀝青混合料鋪裝層病害的研究，從各個環節上控制工程質量，保證車輛在橋梁上的安全、高效的行駛。

參考文獻：

[1]陳雪峰.水泥混凝土橋面瀝青混合料鋪裝層病害成因及防治[J].產業與科技論壇，2011，10(7):75-76.

[2]周迎新.高速公路橋梁橋面鋪裝層受力和破壞機理分析[J].山西建筑，2014,40(5)：158-159.

[3]姚玲森.橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，2008.

收稿日期：2016-04-11

作者簡介：崔穎波(1960-)，男，高級工程師，研究方向：公路工程施工技術及管理。

中圖分類號：U445.7

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0108-01

Diseases analysis on Guizhou highway bridge deck pavement

CUI Ying-bo

(Guizhou Expressway Group Co., Ltd.，Operational Management Center,Guiyang，Guizhou 550008, China)

Abstract:In recent years, Guizhou highway construction has been developing rapidly as well as the number of bridge engineering. The article analyzes the disease causes of highway bridge deck pavement considering Guizhou unique climate features, which would provide technical support for future operation and maintenance.

Keywords:deck;pavement;disease;analysis