浇注式沥青混凝土病因研究和处治措施

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1、浇注式沥青混凝土病因研究和处治措施　　摘要：本文结合国内某大桥钢桥面铺装病害工程实例，通过现场勘察，从不同角度分析了浇注式沥青混凝土车辙病害产生的原因，并根据病害发展的程度，提出了相应的病害处治措施和交通组织方案，为今后进行钢桥面铺装结构设计和施工质量控制提供了有益的借鉴。关键词：浇注式沥青混凝土车辙病因分析处治措施交通组织设计中图分类号：TU375文献标识码：A0引言7浇注式沥青混凝土用于钢桥面铺装具有明显的性能优势：沥青含量高，混合料摊铺后流动性大，无需机械碾压，仅用简单的整平机具即可完成施工，并能达到规定的密实度和平整度。由于沥青含量高达7%~10%，且混合料自流成型，成型后铺装层的

2、空隙率非常小，并具有优良的追随变形特性，其抗疲劳开裂、抗低温开裂和密水性均较好。然而，浇注式沥青混凝土独特的结构组成特点，使得材料在具有显著优点的同时，还有着典型的、尚未完全解决的病害问题，特别是在我国，严酷的高温重载使得桥面产生车辙、推移等病害的现象时有发生。此外，浇注式沥青混凝土的施工需要专门的搅拌运输机械，摊铺整平也和普通混凝土不同，目前国内只有屈指可数的几家施工单位有设备和能力进行施工。在进行病害维修养护时，若采用原来的材料进行维修，养护费用将大大增加。为了充分利用浇注式沥青混凝土的优势，同时尽可能的避免车辙病害的发生，本文结合国内某钢桥桥面铺装病害状况，对浇注式沥青混凝土的常见病

3、害进行原因分析，并根据病害程度推荐相应的处治措施。1工程概况1）结构形式国内某新建钢桥面铺装结构形式为：35mm厚高弹改性沥青SMA10+30mm厚聚合物改性沥青GA10+2mm厚防水粘结体系。2）沿线水文、气候条件桥位区气候温和、四季分明、降雨适中、光照充足。气候表现为冬夏长、春秋短，冬季干寒、夏季炎热多雨，具有明显的季节性特点。桥位区历史极端最高气温为41℃，历史极端最低气温为-40℃，年平均降雨量为900mm。3）桥面破损状况7今年夏天的连续高温天气，使国内不少钢桥面都出现了严重的车辙和推移病害。该桥也不例外，在今年7、8月份的罕见连续高温下，钢桥面部分路段开始出现明显的横向波形车辙

4、，同时伴随少量泛油，并导致部分标线扭曲变形。车辙分布特点为：重车多的行车方向的车辙明显比对向车道严重，车辙深度为15~28mm不等，车辙最深处可达30mm。个别路段出现泛油，但不严重。此外，该桥至今未出现裂缝，也没有层间推移现象，且在此之前，该桥梁桥面铺装状况一直良好，未出现任何病害。2病因分析目前钢桥面铺装出现的典型病害即车辙，并伴有少量泛油。而导致车辙出现的因素很多，既有外因，又有内因。本文结合该工程的病害表现，查阅相关原始资料及现场检测，认为车辙的产生是由以下几方面因素综合产生的：1）铺装材料自身结构的影响钢桥面铺装下层采用的浇筑式沥青混凝土，为完全悬浮结构，沥青和细集料含量比普通沥

5、青混合料明显偏高，该桥混合料生产配合比确定的最佳油石比高达7.6%。这种材料配比特点使其结构强度受沥青和细集料的影响较大。当遇到极端高温天气和重载作用时，沥青胶浆容易软化产生车辙。2）罕见连续高温天气的影响自进入2013年8月份以来，桥梁区连续出现35℃以上的高温天气达15天，比去年同月份高出6~8℃。连续的高温天气势必使钢桥面铺装遭受前所未有的高温考验，沥青混合料发生塑性变形的可能性比较大。该桥在8月份之前未发现明显的车辙病害，也可以说明这一点。7此外，由钢箱梁自身结构引起的高温也是导致钢桥面产生车辙的原因之一。钢箱梁上部为封闭结构，通风性差，内部热量难以散出，使得钢桥面板和铺装层的温度

6、不但更高，而且持续时间更长，这一因素加剧了沥青的软化。3）重、超载交通的影响根据以往交通量调查研究的经验，重车和超载车辆对桥面的破坏程度远大于正常载重的车辆。调研发现，该桥自通车以来，顺利实现了所在地区的交通分流，交通量持续增长，并且由于该桥附近有石料厂，重车和超载车逐渐增多。据统计，货车比例高达58%，其中载重25t以上货车比例高达40%。从现场踏勘情况来看，重车方向的车辙比空车方向的车辙要严重的多。高温环境下，交通量和轴载的增大进一步加剧了沥青混合料的车辙变形。4）施工质量的影响①施工气温的影响7对于碾压型沥青混合料SMA，若施工温度较低，混合料温度下降快，则不易压实，在正式通车以后有

7、可能继续压实而产生车辙。而对于浇注式沥青混凝土，为自流平成型，无需碾压，若现场施工温度较低，则其自流平程度不好，平整度差，导致面层摊铺后厚度不均匀，后期通车运营中也可能会产生车辙。查询当时的施工记录，桥面铺装的施工时间已接近冬季，气温基本在10℃以下，而且风力较强，更加剧了混合料温度的降低。②生产配合比设计的影响查询施工期间的配合比设计资料，发现SMA混合料抽提试验油石比为6.4%，比设计的最佳油石比6.1%要高，此外，