高速公路橋面鋪裝早期病害產生原因及養護技術研究

賀　曉

(山西交通控股集團有限公司運城北高速公路分公司,山西 運城　044000)

1　高速公路橋面鋪裝早期病害及其成因

1.1　橋面鋪裝層產生裂縫的原因

1.1.1溫度裂縫

當外界氣溫發生變化時，水泥混凝土會產生熱脹冷縮變形。橋面鋪裝層位于梁、板頂部，并與梁、板緊密結合在一塊。當外界氣溫降低時，橋面鋪裝層頂部受拉，底部受壓。當溫度應力超過水泥混凝土的極限抗拉強度時，混凝土被拉斷，產生溫度裂縫。

1.1.2干縮裂縫

水泥混凝土橋面鋪裝層養生過程中，水泥硬化過程中會消耗大量的水分，如果沒有進行及時灑水養生，水泥混凝土面層表面體積收縮，產生收縮應力，進而產生干縮裂縫。

1.1.3疲勞裂縫

水泥混凝土內部的骨料、砂漿等材料分布不均勻，造成水泥混凝土的不均勻性。在行車荷載的作用下，橋面產生抖動，導致水泥混凝土產生微裂縫。在車輛荷載的反復作用下，微裂縫逐步擴展，最終使橋面鋪裝產生破壞，出現疲勞裂縫。

1.2　橋面鋪裝層產生壅包、翻漿、坑槽的原因

1)橋面瀝青混凝土骨料級配不合理，孔隙率偏大容易造成路面結構滲水。個別橋面泄水孔高于橋面鋪裝層，雖然瀝青面層的水分可以及時排出，但橋面鋪裝層表面積存的水分無法及時排出。在車輛荷載的作用下，對瀝青面層產生沖刷作用，長時間導致橋面鋪裝層出現離析、松散和坑槽現象。

2)橋面鋪裝層厚度不足。在橋面鋪裝層施工過程中，由于沒有對橋梁預制梁板表面標高和預拱度進行有效控制，導致橋面局部標高偏差過大，造成橋面鋪裝層厚度不足。

3)由于粘結層施工質量差，導致橋面鋪裝層之間結合不牢固。水泥混凝土橋面鋪裝層表面摩擦系數不足，粘層施工質量不合格，導致與瀝青混凝土鋪裝層結合不牢固，降低瀝青混凝土鋪裝層的抗剪強度，在車輛荷載的反復作用下出現變形破壞。

4)水泥混凝土橋面平整度差，水泥混凝土凝結后采用水泥砂漿填補找平，使水泥混凝土橋面鋪裝層表面存在一層浮漿。浮漿造成水泥混凝土鋪裝層和瀝青混凝土鋪裝層之間形成軟弱夾層，在車輛荷載的作用下產生壅包和推移變形。

5)橋面鋪裝層的鋼筋不承受拉應力，只起到預防收縮裂縫的作用。在施工中，由于施工質量控制不當，造成鋼筋網與鋪裝層底部的距離不夠，甚至和梁板接觸在一起。另外，由于控制不當，個別鋼筋網在施工過程中產生嚴重變形，且沒有進行調整，起不到應有的作用。

6)在梁板預制施工過程中，芯模的變形、上浮會導致梁板頂部的混凝土厚度不足。施工中如果不能有效保證橋面鋪裝層的厚度，會導致整個橋梁頂部混凝土厚度變薄。橋梁上部直接承受外界荷載，厚度不足容易導致橋面鋪裝層產生早期破壞。

7)車輛超載嚴重。調查表明，超載車輛對橋面的損壞是正常車輛的幾倍，甚至十幾倍，對橋面造成損壞嚴重，會大大縮短橋面鋪裝層和其他橋梁結構的使用壽命。

1.3　橋梁產生“單板受力”的原因

在橋梁施工過程中，梁板鉸縫混凝土普遍存在質量缺陷，這些主要是由于鋼筋施工、混凝土振搗、與預制梁板結合不牢固等原因造成的。在多雨季節，滲入到橋面鋪裝層內雨水如果沒有及時排出，在車輛荷載作用下會加劇了橋面鋪裝的損壞。另外，雨水滲入鉸縫，會侵蝕鉸縫導致破壞，使梁板間失去聯系，最終造成橋梁上部結構出現“單板受力”現象。

2　橋面鋪裝早期損壞的養護措施

2.1　橋面裂縫的養護措施

對橋面鋪裝層進行修補時，一般使用瀝青或進口灌縫密封膠。及時對橋面裂縫進行灌縫處理，可防止雨、雪水滲入，減少橋面鋪裝的水破壞。

2.2　橋面翻漿、松散、坑槽的養護措施

1)高速公路橋面養護應注意時效性和強制性，早期發現時就要及時處理，防止其繼續發展擴大。

2)橋面養護對病害處理時必須將路面開挖成規則的形狀，一般為長方形坑槽，并保證一側邊與路面中心平行，并把松散的瀝青混合料和水泥混凝土清理干凈。在坑底涂抹乳化瀝青，填充瀝青混合料，壓實成型后方可開放交通。

3)當開挖的坑槽深度超過5 cm時，應分2層或3層填補瀝青混合料。為了保證接縫處密封，采用乳化瀝青對夯實后的修補接縫進行密封處理。

2.3　橋面產生壅包、車轍的養護措施

當橋面鋪裝產生壅包和車轍等病害時，一般處理時首先將破損處瀝青鋪裝層鏟除，然后灑布粘層瀝青，最后重新鋪筑瀝青鋪筑層。

2.4　小橋涵“單板受力”的處治措施

處治“單板受力”，重點是對鉸縫進行修補，恢復鉸縫的連接作用。施工中首先將破損的鉸縫混凝土去除，然后鉸縫鋼筋，加密橋面鋼筋網，必要時設置兩層鋼筋網。設置連接鋼筋，起連接和固定鋼筋網的作用。提高水泥混凝土標號，提高防水性能和整體強度。

3　橋面鋪裝早期病害防治措施

3.1　設計方面

橋面鋪裝在設計中首先應保證具有足夠的強度和剛度，以適應大交通量、高車速和大載重量車輛的需要。優化橋面鋪裝層結構設計，適當增加橋面混凝土厚度和鋼筋網密度，加大鋼筋直徑。為了提高伸縮縫處的強度，設計中可采用鋼纖維混凝土。為提高橋面鋪裝層的平整度，在瀝青混凝土面層施工結束后再進行伸縮縫施工。為了保證橋面上的水能夠順利排出，施工中應保證泄水孔收水口底部標高低于混凝土橋面頂至少1 cm，并在收水口周邊做成收坡。橋面設計采用兩層瀝青混凝土面層，可有效提高橋面平整度，提高橋面結構的耐久性。

3.2　施工方面

在橋梁下部結構施工中，必須嚴格控制標高，以保證橋面鋪裝層的厚度。橋面鋪裝鋼筋施工時必須保證鋼筋網位置固定準確，以保證鋼筋網上下混凝土厚度滿足要求。混凝土施工過程中嚴格控制施工質量，首先對原材料質量進行抽檢，施工中保證混凝土的厚度等尺寸要求，對混凝土進行充分振搗，保證密實度。橋面鋪裝層施工時必須將梁板表面清理干凈，徹底清除表面浮漿，沖洗干凈，以保證梁板與鋪裝層結合緊密。做好橋面鋪裝層的防水處理，保證橋面不滲水。

3.3　日常養護方面

在日常養護中，經常對橋面鋪裝進行檢查，發現病害記錄上報，及時修補，防止病害擴大。對橋面泄水孔進行檢查，防止泄水孔堵塞，及時清理保證排水通暢。當發現橋面出現裂縫時，應及時進行修補，防止其進一步發展，避免造成更大的經濟損失。冬季進行除雪作業時，盡量不要在橋面上撒融雪劑，防止腐蝕橋面鋼筋。

4　結語

橋面鋪裝層的施工質量關系到高速公路的安全運行，應該從設計、施工、養護等方面綜合考慮，提高橋面鋪裝層的施工質量，預防早期病害。文章首先對高速公路橋面鋪裝層的常見病害進行分析，說明了病害產生的原因。重點對橋面鋪裝層病害的養護技術進行闡述，并從設計、施工和養護方面提出了防治措施，以達到有效防治橋面鋪裝層早期病害，延長橋面鋪裝使用壽命的目的。