橋面鋪裝常見病害成因分析及其防治措施

張瑞 楊杰

摘 要：近年來橋面鋪裝常見病害的出現(xiàn)，已成為工程技術(shù)難點(diǎn)。本文通過對(duì)橋面鋪裝典型病害進(jìn)行初步分析研究，根據(jù)其形成原因提出有效防治措施。

關(guān)鍵詞：橋面鋪裝；常見病害；成因分析；防治措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.102

0 引言

公路橋梁是一項(xiàng)耗資巨大、安全性能要求較高的復(fù)雜施工系統(tǒng)，但是目前國(guó)內(nèi)外橋梁安全事故頻發(fā)，暴露出不少橋面鋪裝的病害隱患。同時(shí)橋面鋪裝的病害也會(huì)嚴(yán)重影響到橋梁系統(tǒng)的性能和壽命。對(duì)橋面鋪裝常見病害做出準(zhǔn)確的成因分析，并在此基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出有效的防治措施，最大限度地減小病害發(fā)生成了工程建設(shè)方面的一大期盼。

1 橋面鋪裝常見病害類型

（1）裂縫。裂縫按其成因分為細(xì)微裂縫、線狀裂縫、格狀裂縫、大面積裂縫。細(xì)微裂縫是由瀝青混合料的質(zhì)量及橋梁的振動(dòng)、撓度等因素導(dǎo)致，一般出現(xiàn)在裂縫初期，會(huì)先發(fā)展成線狀格然后變成格狀裂縫。線狀裂縫是橋梁的振動(dòng)使局部應(yīng)力集中較大撓度，易產(chǎn)生這種沿橋梁橫向直線分布或縱向直線分布的裂縫。格狀裂縫是由細(xì)微裂縫和線狀裂縫不斷發(fā)展形成的，一般是呈現(xiàn)相互連接的格子狀態(tài)。大面積裂縫是由方案設(shè)計(jì)不合理、施工不當(dāng)、配合比設(shè)計(jì)不合理等因素造成或者當(dāng)材料發(fā)生了堿骨料反應(yīng)時(shí)，也會(huì)引起大面積分布不規(guī)則的裂縫，甚至?xí)鸢迓N曲[1]。當(dāng)降雨時(shí)，雨水會(huì)積聚在橋面，水會(huì)沿著裂縫向下滲流，損害橋梁的上部結(jié)構(gòu)，從而影響整個(gè)橋梁。

（2） 車轍。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和橋面鋪裝各結(jié)構(gòu)層的處理是橋面鋪裝層車轍病害的產(chǎn)生的直接原因。橋面板表面未清掃干凈且有雜物存在或者表面的浮漿未處理時(shí)易形成位于混凝土調(diào)平層和瀝青鋪裝層層間的軟弱夾層。在車輛荷載作用下，軟弱夾層的存在讓橋面不能形成整體，鋪裝結(jié)構(gòu)會(huì)受到剪切作用而產(chǎn)生車轍病害。

（3）平整度不足。影響水泥混凝土橋面鋪裝的平整度的因素有：每層混凝土平整度的質(zhì)量把控不嚴(yán)；沒有及時(shí)拆除橋面外露的鋼筋頭；原材料不合格；混合料拌和不足導(dǎo)致和易性不好；密實(shí)度不足等。

影響瀝青混凝土橋面鋪裝的平整度的因素有：原材料不合格；施工工作性不良；壓實(shí)度不足；攤鋪機(jī)性能的好壞；攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線的控制不嚴(yán)；攤鋪機(jī)操作不正確等。

（4）磨耗。因?yàn)槊鎸踊旌狭腺|(zhì)量不良，尤其是集料抗磨耗性能不夠好，集料與瀝青的粘附力不足，碾壓不足，產(chǎn)生了磨耗病害。鋪裝層坑槽的產(chǎn)生是因?yàn)樵诨旌狭习韬图笆┕み^程中產(chǎn)生混合料離析，以及使用過程中遭受水損害。磨光現(xiàn)象的產(chǎn)生，造成橋面抗滑性能下降，嚴(yán)重威脅行車安全。

2 橋面鋪裝常見病害的成因分析

（1）水泥混凝土橋面鋪裝。1）原材料質(zhì)量不合格。混凝土的整體強(qiáng)度會(huì)受到石料壓碎值指標(biāo)不達(dá)標(biāo)， 雜質(zhì)含量在細(xì)集料中超標(biāo)，粗骨料粒徑不合格等因素的影響，而導(dǎo)致設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)不到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，使用要求得不到滿足。2）鋪裝層厚度不夠。由于預(yù)制梁或橋梁的下部結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)定高度，梁頂部太高，所以減小橋面板厚度，以滿足路線的總高程要求，從而導(dǎo)致鋼筋網(wǎng)上下保護(hù)層都達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象，強(qiáng)度大大降低，甚至產(chǎn)生破損。3）橋面養(yǎng)生或交通管制沒按相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格實(shí)施。橋面養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，從而造成了鋪裝的早期破壞。

（2）瀝青混凝土橋面鋪裝。1）方案設(shè)計(jì)的缺陷。在不滲水的前提下，瀝青混凝土鋪裝層應(yīng)達(dá)到適宜厚度。為保證路面標(biāo)高設(shè)計(jì)，擅自降低鋪裝層厚度導(dǎo)致瀝青混凝土鋪裝層厚度嚴(yán)重不足，但其配合比卻未做相應(yīng)的調(diào)整。2）混凝土面層中未滲入粘層油， 粘層油的粘結(jié)作用沒有體現(xiàn)出來。3）壓實(shí)度不足，施工時(shí)未按規(guī)范進(jìn)行碾壓，導(dǎo)致瀝青混凝土松散，強(qiáng)度不足。

3 橋面鋪裝常見病害的防治措施

（1）設(shè)計(jì)層面。進(jìn)行道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，鋪裝層的厚度和級(jí)配未能得到合理考慮，鋪裝層厚度直接以相鄰路面作為參考，容易導(dǎo)致路面鋪裝層厚度不達(dá)標(biāo)，在承受外界壓力荷載后容易開裂。另一方面，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行鋪裝材料選取時(shí)易犯僅考慮到單方面的材料性能，置全局性不顧，導(dǎo)致鋪裝路面一方面性能很強(qiáng)，其他方面性能卻比較脆弱，后期使用期間就會(huì)產(chǎn)生一系列病害問題。

因此，設(shè)計(jì)階段應(yīng)盡量精準(zhǔn)計(jì)算橋面鋪裝的實(shí)際受力狀況；嚴(yán)格把控鋪裝層瀝青混凝土厚度；合理配置橋面排水裝置，力求優(yōu)化排水性能；恰當(dāng)配置良好的防水粘結(jié)層。

（2）施工層面。在道路橋梁橋面施工時(shí)，若施工組織設(shè)計(jì)方案不夠科學(xué)、質(zhì)量保證措施不夠完善，將會(huì)導(dǎo)致鋪裝層出現(xiàn)許多的質(zhì)量問題，由于壓實(shí)不夠緊密造成邊緣鋪裝層發(fā)生破壞。選擇壓路機(jī)噸位時(shí)，若選擇的壓路機(jī)噸位過小，在路面進(jìn)行壓實(shí)時(shí)無法達(dá)到有效壓實(shí)度，由于鋪裝層之間空隙過大，車輛反復(fù)荷載和溫度、濕度等自然環(huán)境長(zhǎng)期影響下，會(huì)導(dǎo)致鋪裝層過早發(fā)生破壞，不能滿足設(shè)計(jì)使用要求。在后期車輛擠壓的影響下，施工質(zhì)量把控不嚴(yán)，致使某些鋪裝層局部的空隙率較大，同時(shí)會(huì)造成水損害。除上述情況，鉆芯取樣是施工之后必要的步驟，鉆芯取樣之后需填充鉆孔，若無填充鉆孔這一步驟，或者原有材料級(jí)配與填充材料級(jí)配不同，也會(huì)影響以后的使用，甚至造成安全隱患，危及整個(gè)橋面。

（3）養(yǎng)護(hù)方面。為延長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命，需要在正式使用期間對(duì)每條道路橋梁都進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)。水損害問題是這期間最容易出現(xiàn)的問題之一，可通過設(shè)置橋面排水系統(tǒng)的方法來解決水損害問題，若后期養(yǎng)護(hù)時(shí)沒有檢查到位，會(huì)造成排水系統(tǒng)堵塞，使水在橋面上無法排出，形成大量水洼，將會(huì)加快鋪裝層的損壞，甚至影響道路的使用。道路使用期間，其破壞是不均勻的，一旦發(fā)生局部損壞不及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)修理，將會(huì)使道路情況惡化，造成坑槽。

（4）科技方面。相關(guān)科研人員一直致力于對(duì)鋪裝瀝青凝混土性能提高的探索。高性能瀝青膠結(jié)料、高效的瀝青改性劑以及更高性能的層間粘結(jié)材料是現(xiàn)目前主要的探索方向。研發(fā)能適用于不同橋梁類型的變形及受力特點(diǎn)的橋面鋪裝材料也是研究熱點(diǎn)之一。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)橋面鋪裝的常見病害進(jìn)行分類，歸納分析病害的產(chǎn)生的原因，從橋面工程的不同層面制定防護(hù)措施和解決方案。設(shè)計(jì)和施工要有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，要嚴(yán)格把控質(zhì)量，要采用新材料、結(jié)合新技術(shù)，加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)，及時(shí)養(yǎng)護(hù)，力求將橋面鋪裝的危害將減小到最低。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉偉.淺談橋梁橋面鋪裝常見病害及處治措施[J].山西建筑，2007.

[2]張瑞.瀝青路面常見病害類型與成因以及預(yù)防對(duì)策[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018.