桥面铺装层病害成因研究和防治措施

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1、桥面铺装层病害成因研究和防治措施　　摘要：为了解决桥面铺装层在长期运营过程中出现的病害，本文针对桥面铺装层常出现的病害进行了详细的分析总结，并提出了相应的防治措施，对今后桥面铺装层的设计和养护有一定的借鉴意义。关键词：桥面铺装层；病害；成因分析；防治措施中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1前言桥面铺装在桥梁的运营中有着重要的作用，一方面可将车轮集中荷载进行扩散分布，降低作用在桥面板的应力；另一方面可以保护钢筋混凝土桥面板避免车轮的直接磨耗作用。桥面铺装的质量和结构性能对交通安全、行车舒适性以及桥梁功能的发挥至关重要。2病害成因分析2.1沥青层开裂⑴横向开裂桥面横向开裂主要

2、是在连续缝处开裂，连续缝开裂引起雨水下渗，引起主梁和盖梁的混凝土腐蚀。桥面裂缝在汽车冲击下，进一步发展，导致混凝土压碎。7病害原因：简支梁桥结构的桥面铺装一般采取桥面连续形式以增加行车的舒适度。由于连续缝处荷载产生的负弯矩使此处的桥面铺装受拉、桥面混凝土干缩、季节温差等引起的纵向变形等多种因素作用下，混凝土出现拉应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，桥面混凝土出现横向裂缝，同时反射到表面的沥青铺装。⑵纵向开裂桥面纵向开裂主要出现在板梁结构和装配式干接头的T梁桥中，产生纵向裂缝的原因是：设计中理想状态是铰缝完全可以传递横向剪力，相邻梁间不出现相对竖向位移。2.2桥面沥青层推移某高速公路桥

3、梁，桥面铺装维修通车后不到2个月再次出现沥青层严重推移，大面积水泥混凝土裸露、开裂破碎，如图1所示。现场发现水泥混凝土铺装表面极为光滑，沥青层与混凝土铺装间的防水层失效。图1沥青层推移情况图出现上述病害有如下原因：⑴材料性能差异：沥青混凝土和水泥混凝土材料两层变形的不一致，使得两者间存在剪力。⑵两者间的粘结措施处理不佳。⑶沥青混合料配比不合理抗剪强度低也是导致推移、引起不确定破坏面的剪切变形的重要原因。⑷7超载：以上是内因，如果加上外部的超载因素，桥面铺装的破坏将加速，特别是纵坡较大的桥梁，在上坡段，由于车辆自重产生的下滑分力加大了桥面铺装的剪切力，也成为桥面铺装破坏的重要因素。⑸

4、设计理论欠缺在以往高等级的桥面铺装设计中，沥青层的厚度大都为6cm，研究表明，在其它条件相同的情况下，沥青与水泥混凝土层间剪应力与沥青层的厚度呈反相关关系，即沥青层越厚，层间剪应力越小。2.3桥面坑槽、唧浆桥面坑槽、唧浆的现象在重载交通桥梁上极为普遍，桥面坑槽、唧浆的初期仅在很小范围内，若不及时处理，会导致范围越来越大，破坏程度也逐渐加重，不仅将水泥铺装砸碎，更会对主梁结构冲击破坏。引起桥面铺装出现坑槽、唧浆的主要原因在于以下四个方面。⑴水泥铺装强度不足沥青层摊铺于水泥混凝土上，作为基础的水泥混凝土强度不足，汽车作用下的应力超过其承载力，造成混凝土层破坏，从而引起表面沥青层也随之网

5、裂破坏，最终形成坑槽、唧浆现象。⑵层间结合不良7水泥混凝土铺装层顶面清理不干净，凿毛不彻底等原因，都易在桥面沥青混凝土铺装层与水泥混凝土桥面间形成软弱夹层，粘结油撒布量不够或粘结强度不足，也将影响沥青混凝土铺装层与桥面成为一个连续的整体结构而降低承载能力。⑶水破坏作用桥面排水设置的泄水孔只能排除桥面水，渗入沥青面层结构内部的水，只能滞留在沥青混凝土中或其下的界面上不能排出，行车作用下的动力水直接冲刷加上北方冬季频繁的冻融循环作用，使沥青混凝土桥面铺装更容易破坏。⑷超载的作用超载越严重，汽车作用在沥青层的垂直压力越大。沥青层与水泥混凝土间的粘结因材料问题抗剪能力有限，如今重型超载车辆

6、比较作用频繁，对桥面产生剪切力随单轴载荷的加大而成倍增加，这就要求桥面铺装各层间提供更大的粘结力和抗剪能力，粘结力和抗剪强度不能满足受力要求时，就会造成各层分离，从而加速了桥面的破坏。2.4沥青面层网裂桥面沥青层局部出现网裂的现象比较常见，网裂病害一旦形成往往发展比较迅速，特别是在雨季更加明显，很快发展为坑槽。形成沥青面层网裂的因素有以下三点：⑴沥青老化的影响7在沥青路面施工及使用过程中，由于沥青轻组分的挥发，在空气中氧气、紫外线和热的综合作用下，随着时间的推移，沥青组分发生变化，低温抗裂性能大大降低，硬度增大，导致路面沥青性质发生变化，这种现象称为老化。最终就是沥青延度降低抗裂性

7、较差出现桥面严重网裂。⑵沥青层的密实度沥青层的密实度主要受沥青混合料的配合比和施工控制影响。桥面沥青层一般采用密水性好的密级配沥青混凝土AC型，设计孔隙率控制在3％～5％，压实度提高到98％，现场孔隙率可控制在7％以内，混凝土的透水性能较小，可以减少沥青层的水破坏。施工压实度达到95％时，现场孔隙率往往大于12％，导致严重的水破坏。⑶水泥铺装层的影响当水泥混凝土因某种原因损坏，也会导致上层的沥青层出现网裂等病害。2.5沥青层车辙、拥包在一些重交通线路，桥面沥青铺装出现