沥青混凝土桥面铺装的病害分析研究

沥青混凝土桥面铺装的病害分析研究

王琼发

海南交投项目建设管理有限公司  海南 海口 570100

摘要：沥青砼路面在如今应用十分广泛，本文对这种路面常见的病害种类及产生原因进行了探讨。研究发现，造成裂缝的因素有：构造理论和设计、水和温度。通过对施工过程进行合理的设计，可以有效地避免各种缺陷，并进行合理的控制。

关键词：沥青混凝土；病害分析；质量控制

引言

目前，国内的高速公路桥梁桥面铺装结构层设计，通常采用的是沥青混凝土。随着社会经济的快速发展，公路上的车流量也在不断地增加，越来越多的大型重载车辆在公路上行驶，交通压力与日俱增。我国很多高速公路桥梁都存在着一定的结构层老化和桥面铺装病害的问题，汽车通行的安全无法得到保障，对行车安全造成了很大的威胁。

1、沥青混凝土桥面铺装病害原因分析

1.1结构理论与设计的影响

当前，国内关于桥梁的设计理论研究大部分注意力都集中在了桥梁的受力构造上，而关于桥面铺装的设计，除了最小厚度的确定外，并没有相应的规范。在现实中，并非每一座大桥的桥面铺装都是相同的，铺装设计和大桥的交通量等有着紧密的联系，所以要做专门的计算。在对桥面铺装厚度的理论分析中，得出的结论与设计中规定的最小桥面铺装厚度相差甚远，为此很多工程设计方为了节约建设成本进而减少桥面铺装层的厚度。另外，现行的桥梁结构设计方法也有一定的局限性，即一般认为桥梁结构仅受水平荷载作用，而实际桥梁结构应当处于两个方向受力，对桥梁结构产生了极大的挑战[1]。

1.2水的影响

在结构设计阶段，桥面铺装起到了保护层的功能，而水对路面结构的影响是不可忽视的。由于多种因素，使得桥面铺装层密实度达不到标准，大量的水分渗透进了其内部的缝隙，在温度和水分的双重影响下，建筑孔隙越来越大，造成桥面铺装结构的分层脱落，间接地削弱了不同层间的粘合性能，从而使防水层的防水性下降乃至破坏。这些问题发生时，在桥面铺装层上将会呈现出部分脱落、脱皮等损坏，最终引起结构开裂。在连续的汽车荷载下，这种裂缝极有可能导致更加严重的破坏，从而影响到大桥的正常使用。

1.3温度的影响

桥面铺装在全桥面层的最表层，受到空气及外界环境的作用。在夏天，沥青混凝土桥面铺装的温度比室内要高，在较为苛刻的工作条件下，其发生退化破坏的可能性要比桥梁的主要构件大得多。因此，在设计和建造过程中，应该加大对路面铺装的关注，选择高温稳定性和低温抗裂性较好的沥青混凝土材料，尽量降低气候因素对路面铺装的影响，改善桥面铺装材料的热适应性。

1.4施工工艺的影响

在工程建设中，部分施工单位对桥面铺装的关注不足，未对其进行严密的厚度控制。在工程实践中，大部分的桥梁都是使用了预应力的，因此都会产生一定的反拱，在这种情况下，很难对其进行准确的检测和控制。从已有的实践中可以看出，在桥梁建设中，桥面沥青铺装工程中规定厚度允许的偏差为0～5毫米，而在实践中却很难实现，很多施工单位往往采用对桥面铺装的厚度进行调节，以实现路表平整度满足规范要求。

2、沥青混凝土桥面铺装病害处置措施

2.1桥面铺装层处治对策

首先，可以将对桥面铺装的沥青砼及整平面层进行刮磨，并对桥面承重结构顶部出现的空洞等隐患，采用环氧树脂填补。先在有裂缝的地方铺设一张钢筋网，再用钢纤维混凝土浇灌，待钢纤维混凝土刚凝固的时候，进行1厘米的精铣，去除表层的浮污和不平，再在钢纤维混凝土上铺设1cm的超高粘性纤维耐磨层。

2.2桥面防水磨耗层处治对策

在桥面混凝土铺装结构施工时将1cm厚的过粘性磨耗层作为一种预保护方法，通过在原来的表层进行一次预保护，将高粘性改性乳化沥青与纤维、骨料等材料紧密结合，构成一种高耐磨、高粘附性、高防水性的复合机械嵌入系统。该产品具有优异的抗开裂性能，能够在路面上生成极薄的耐磨层，具有防水、防滑、耐磨、抗开裂等功能[2]。

3、沥青混凝土桥面铺装层施工质量控制

3.1沥青混合料拌合质量控制

1)矿料级配的控制，从有关工程实践中得到的结论是：沥青混合料原料的级配对混合料的混合性能有着重要的作用。首先要对冷物料的喂入速率进行有效的控制，主导带的转速与冷喂料的流速相互适应，根据特定的配料比例来决定各个部件的用量。再根据输送机的输送效率与供料量的多少，来判定各个部位的原料所占的比重。同时，混合料内部各组分的配比与其所在的空间环境有着紧密的联系，在施工中必须对各个部位的配比进行严格的调控，尽量减小混合料与设计值的差异，确保符合相应的矿料级配控制范围，生产过程中再通过抽提等试验不断进行验证。

2)拌合温度的控制，根据国内外许多桥梁工程的实践，可以看出，在工程中，混合料所使用的搅拌温度，直接关系到混合料的搅拌品质。在实际的施工作业中，必须对混合料拌制的温度进行很好的控制，同时要注意施工期间的气温变化情况，并参考设计资料及有关的工程规范，对混合料拌制的温度进行严格的控制。

3)油石比的控制，混合料间的油石比是影响沥青混合料性能的关键，从实质上讲，两者的配比直接关系到沥青混凝土的强韧性，在道路常见设计中，油石比可能会在4%到7%之间。而在其他特殊情况下，可能需要更高或更低的油石比来满足路面的特定需求。通常情况下，随着沥青用量的增加，沥青混凝土的塑性也会增加，但是相应地，其强度也会降低，并且会出现很大的变形。可见，无论是过量还是不足，都会对配合比的配制和施工产生一定的影响

[3]。

3.2桥面铺装压实质量控制

1)合理的碾压温度。在桥梁结构的施工中，气温会对路面结构的施工产生很大的影响，而温度又会对路面结构的压实效果产生不同的作用，压实温度直接关系到压实密度以及压实效果。一般来说，改性沥青混凝土路面比较合适的摊铺温度大约在150℃到170℃，这个温度下压实度也能得到适当的保障。在具体的施工中，应结合实际的使用材料及工程条件来决定合适的温度。

2)合理的碾压速率和次数。路面的碾压速率与施工时机及各项特性指标有很大的关系，太大会对路面的碾压效果造成不利的作用，太小则会造成路面的压实周期太久。采用合适的压实速率，可以大幅度缩短压实工期，从而大大提高了工程的工作效率，同时又能确保项目的建设质量。在确保其碾压品质的基础上，可以在一定程度上加快其压实速率，使其达到最佳的压实效果。

3)其它有关压实方面的问题。在采用振动压路机施工时应当尽量避免过度的振动对桥面工程产生的影响，从而对整个桥梁的受力性能造成不利的作用。在实际施工过程中可以将压实与测试同时进行，通过对试验数据的分析，对压实速率、压实时机进行适当的调控，既提高了施工效率，又保证了工程的质量[4]。

结束语

伴随着我国城市及区域道路的快速发展，我国高速公路的数量也在不断增加，大量的道路桥梁的建成和养护工作迫在眉睫。本文对沥青砼路面铺设的常见病害种类及原因进行了剖析，提出了相应的质量处置和预防措施，能够有效地降低相关的病害，确保在其最短使用年限的同时，尽量将其以后的运行和维修费用降到最低，以实现高质量、高效益的施工目的。

参考文献：

[1]李建锋.沥青混凝土桥面铺装病害原因分析[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(20):157-159.

[2]李敏,赵健,李焕.沥青混凝土在桥面铺装中的病害分析及质量控制研究[J].建材发展导向,2022,20(16):196-198.

[3]王振佳,胡书晨,胡大琳.分离式箱梁弯斜桥桥面病害原因及处理措施研究[J].世界桥梁,2017,45(01):87-90.

[4]李变晓.沥青混凝土桥面铺装早期病害及处理方式[J].交通世界,2016,(30):98-99.