公路桥面铺装早期破坏成因及防治措施

公路桥面铺装早期破坏成因及防治措施

摘要：对公路桥面早期铺装损伤的原因进行分析, 可以有效采取措施控制这些原因导致的桥面铺装损伤, 这样可以保证公路的正常使用, 并且可以减少公路维修费用。造成公路桥面铺砖损伤的原因有构造原因、施工原因和外界原因。本文根据笔者工作实践，对公路桥面铺装作用、早期破坏成因及防治进行了分析和探讨。

关键词：公路 桥面铺装 早期破坏 成因 防治

正文：

1 公路桥面铺装的作用

在我国当前所建设的公路中, 公路的桥面铺装结构设计一般都采用沥青混凝土加铺水泥混凝土防水层结构, 这种铺装结构施工难度小, 平整度好把握, 车辆行驶舒适。但是, 这种铺装结构具有渗水能力差的缺陷, 渗水结构层地水在反复融化和冻结和重载车辆的作用下容易导致桥面铺装层的早期损伤。桥面铺装是公路桥面系统的重要组成部分, 主要对车辆的摩擦起到扩散的作用, 同时防止主梁受到过多雨水的侵蚀。

2 公路桥面铺装早期破坏原因

2. 1 构造原因

1) 桥面板刚度不足。有的公路桥梁为了减轻承载压力,通过增加钢筋用量或者采用高强度的钢筋减薄桥面板铺设的厚度, 这样就会造成桥面板刚度不够, 当桥面在超负荷的作用下容易导致桥面铺装结构的变形。

2) 桥面铺装层和桥梁表面的粘接能力弱。在桥面进行铺装前并没有将桥梁表面和桥面铺装层地表面进行清洁, 这样就会影响它们二者的作用, 当车辆过境时铺装层和桥梁很难以一个整体来承受重力, 这样就会导致桥面铺装出现脱皮、裂缝。

3) 负弯矩的影响。对于连续梁桥等桥型结构, 由于荷载的作用产生负距或者拉力, 这样就容易导致桥面铺装层受到拉力的作用出现裂缝的情况。

4) 桥面脱水层的影响。由于防水层地强度和铺装层的强度有明显的差异性, 中间柔性夹层中会增大桥面板中的板底拉应力, 这样防水层的铺装层一旦出现裂缝会在车轮的多重作用下使得彼此间的缝隙越来越大。

2. 2 施工原因

1) 水泥混凝土的施工。为了保证桥面防水混凝土的平整度, 我国水泥混凝土一般沿用传统的滚浆法施工工艺, 但是,这种施工办法会造成骨料和填充料的分离, 会出现强度下降的情况。同时渗透水在不能排出的薄弱环节由于出现融化和冻结的作用或影响桥面铺装层地使用时间。2) 铺装层内钢筋网错位。钢筋网在进行绑捆和浇筑混凝土的自重压力会导导致其紧贴桥面板而改变原设计的钢筋位置, 这样就削弱了钢筋网的承载能力, 容易出现铺装层的损伤。3) 铺装层的厚度偏小。由于施工因素所造成的梁表超出设计标高, 这样就需要在测量主梁顶面标高之后进行调整保证桥面的厚度, 如果对厚度调整得不好, 会导致铺装层的受力不均, 使铺装层出现损伤情况。受施工技术水平的影响，梁表面超出了设计高程，主梁顶面的标高与设计值偏差较大，如果对顶面标高的调整不够准确，那么桥面铺装层的厚度就会不均匀，桥面铺装的承载力和刚度就会受到削弱；（4）混凝土的干缩作用和温缩作用。在硬化初期，混凝土的抗拉强度很低，因干缩或是温缩而产生的拉应力如果大于其抗拉强度，就会出现早期裂缝，桥面就会受到损坏；（5）混凝土的质量不过关。混凝土的原材料、级配，拌合物的和易性较差或是施工控制不严格，就会出现蜂窝的现象，铺装层的整体性遭到破坏，抗弯曲力、抗冲击力以及抗裂性都被降低了。

2. 3 外界原因

1) 车辆过早通车。桥面铺装完成之后没有在桥面铺装达到理想化状态下就进行车辆的通车, 这样会造成桥面铺装层不能承受压力而导致损伤。2) 负荷过大。由于目前我国的车辆呈现重型化和大型化的发展趋势, 这样就会增加桥面铺装层地承载力, 轴重的增加形成强大的冲击力, 这种情况在路面不平整的部位受冲击力的作用会更加明显, 最终导致桥面铺装层的早期损伤。3) 积雪、雨水的作用。桥面铺装层长期不能排除积雪和雨水是加重桥面渗水破坏的一个重要的外界因素。桥面铺装层由于长期积聚雨水, 这些水分会通过桥面施工的缝隙渗透到结构层中去, 影响结合效果, 最终影响铺装层正常使用。（2）交通组织的影响。在公路交通组织管理体系中，桥梁结构的运营是属于偏载状态的，所以主车道铺装层的疲劳就会加剧，很容易就会出现质量病害。

2.4典型病害的出现原因

（1）沿板或梁接缝处的纵向开裂。导致其出现的原因为桥梁的横向刚度较小，而主梁自身的刚度就很大，铺装层和铰缝是要共同传递横向的传动力的，在弯剪力的作用下，板缝间就会出现纵向开裂，而如果桥梁所受的力在超出了自身的承受范围，挠度就会加大，从而加剧了桥面铺装的纵向开裂。（2）横向开裂。导致桥面铺装出现横向开裂的原因有两点：一是因温度收缩应力而导致的横向开裂；二是因支座顶面负弯矩和车辆荷载的冲击作用的共同影响下而出现的横向裂缝，而在车辆荷载的不断作用下，横向裂缝就会逐渐发展为横向开裂，最后出现局部坑槽。（3）桥面铺装坑槽。裂缝以及拥包破裂都会形成坑槽，而桥面铺装坑槽形成的最主要的原因就是沥青混合料的水损害。

3 桥面铺装破坏的治理办法

1) 修补, 更换铺装层。对于混凝土桥面铺装层出现的脱落情况, 在修补时可以先对脱落部位的表面凿毛, 将松散物全部凿除, 然后用水泥混凝土或者沥青进行修补。在对水泥混凝土或者沥青进行修补之前最好先将修补处润湿, 并且涂刷上水泥砂浆或者混凝土粘接剂, 这样可以有效保证新旧混凝土的粘性。

2) 对下水道进行有效地处理, 使得更换后的泄水孔不仅能排出路表水, 也能排出结构层间水。

3) 提高铺装层的构造强度。旧的混凝土桥面铺装层一般比较薄, 并且由于施工过程中造成的厚度不均还有钢筋网的错位, 会增加桥面铺装层的破坏程度, 因此, 为了提高承载力,应该增加钢筋直径, 提高混凝土的承载力。

4）局部挖补

为确保联接的良好，要喷洒足量的粘结沥青，同时用养护车进行加热，原桥面的标高与沥青混合料的高度应保持一致并且碾压成型，这种养护方法对于坑槽以及拥包等病害是较为适用的。在本辖区的高速公路中，桥面铺装沥青面层的渗水受到了严重的损坏，修补时采用了沥青混凝土，桥面板和修补材料的粘结性能较差，并且出现了水损坏的现象，当对病害部位采用了水泥混凝土局部挖补的对策后，就取得了较好的养护效果。

5）灌缝

现阶段，由于我国技术水平、经济条件以及铺装材料性能等因素的限制，桥面铺装的开裂问题是很难避免的，所以选择最为科学合理的裂缝修补方法就显得十分重要了。因为支座顶面负弯矩或是温度应力而出现的横向裂缝，通常我们都是选择灌缝这种修补的方法的。对于纵向裂缝，也应详细分析其原因，通常选用桥面铺装改造的处理方法，从而提高了桥梁的整体受力性能，而灌缝就无法从根本上消除此类裂缝。在选择具体的沥青路面的裂缝修补方法时，应充分的研究裂缝的深度和宽度以及裂缝的实际特点，确定合理的修补工艺进行修补处理。

6）完善桥面的排水系统

导致桥面铺装出现坑槽和拥包等质量病害的最主要的因素就是水的因素，所以，我们必须完善桥面的排水系统，避免水分出现下渗，并将桥面水尽快排出。对于桥面的排水系统，通常采用排、防结合的原则，但是目前很多桥面的排水系统却桥面内部的排水工作，桥面的渗水本就具有一定的不可避免性，所以桥面铺装就很容易出现早期损坏的问题。要想彻底的解决铺装层内渗入水的排出问题，首先应从材料入手，改用排水性能较好的铺装层，并且设置盲沟，渗入水就会先流入到由渗水材料组成的盲沟，再由间隔一定距离布设的出水管引出桥面。当然这种边缘的排水系统对于排出边缘盲沟较近的表面水和自由水是比较有效的，对于离边缘盲沟距离较远的中心地带的渗入水，其在层间的渗流速率较慢，所以就无法沿着层间渗流，所以，边缘排水系统还只能改善铺装层内的下渗水的含量。

结语

通过以上的论述，我们对导桥面铺装质量病害的调查和检验、桥面铺装质量病害的原因分析以及桥面铺装质量病害的养护对策等三个方面的内容进行了详细的分析和讨论。在对吴忠辖区内桥面铺装病害调查和研究的过程中，我们详细的分析了桥面铺装早期损坏的原因，局部损坏可采用局部挖补的方法，而对于横向裂缝也可采用灌缝的措施，另外，重载以及水的因素也是导致桥面铺装早期损坏的重要原因，所以在进行养护工作时，应不断完善桥面的排水系统，并且严禁桥面上出现车辆超载的问题。除了对桥面铺装损伤进行治理外, 同时, 公路工程建设项目管理人员还要加大管理制度的完善, 选用施工技能高的施工团队, 加强各个方面的有效治理, 只有这样才能保证公路的正常使用。

参考文献

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