關于橋面瀝青鋪裝層裂縫病害分析及處理措施探討

1、關于橋面瀝青鋪裝層裂縫病害分析及處理措施探討 摘要：通過瀝青混凝土橋面鋪裝出現(xiàn)的早期破壞的問題,分析橋面鋪裝瀝青混凝土施工中工藝要求及控制要點。本文針對橋面鋪裝層常出現(xiàn)的病害進行了詳細的分析總結，并提出了相應的防治措施，對今后橋面鋪裝層的設計和養(yǎng)護有一定的借鑒意義。 關鍵字：橋面瀝青鋪裝層；裂縫病害分析；處理措施 abstract: through the asphalt concrete bridge deck pavement early damage problem, analysis of asphalt concrete in bridge deck pavement constru

2、ction technology and control points. according to the bridge deck pavement diseases often occur in the detailed analysis and summary, and put forward the corresponding control measures, for the future of bridge deck pavement design and maintenance has certain reference significance. key words: bridg

3、e deck asphalt pavement; crack analysis; treatment measures 1.瀝青混凝土橋面鋪裝的功能要求 1.1良好的抗裂性和適應變形的能力 在車輪荷載作用下,某些結構鋪裝層內(nèi)產(chǎn)生較大的拉應力,反復作用容易導致鋪裝層的疲勞開裂;連續(xù)梁橋橋墩處出現(xiàn)的負彎矩引起橋面開裂,從而引起鋪裝結構層開裂;大跨度橋梁結構變形較大,因此要求橋面鋪裝具有優(yōu)良的柔韌性和適應變形的能力,以避免鋪裝層早期疲勞開裂和較低溫度時的收縮開裂。 1.2優(yōu)良的熱穩(wěn)定性 水泥混凝土橋面在夏季高溫季節(jié),太陽輻射大,瀝青鋪裝層從上到下溫度都較高,要求具有優(yōu)良的高溫抗蠕變及抗剪切性能,才能

4、將車轍深度限制在容許范圍內(nèi)。 1.3良好的抗老化和防水性 為保證瀝青鋪裝層的耐久性,鋪裝層結構必須具備良好的抗老化的性能；保護水泥混凝土橋梁及預應力鋼筋不被腐蝕,是保證橋梁功能的首要問題,因此不僅要求瀝青鋪裝層混合料具有高度的密水性和抗水損害的能力,而且要求橋面鋪裝結構具有完善的防水體系。 1.4良好的表面特性和層間結合 要求瀝青鋪裝層表面具有良好的平整和粗糙性,以減少車輛的沖擊和提高鋪裝層的抗滑能力；橋面混凝土與防水層之間、防水層與瀝青鋪裝層之間都必須具有良好的粘結力,使各層能夠形成牢固的整體,才能保證在荷載作用或溫度變化時共同作用。 2橋面瀝青鋪裝層病害的種類和成因分析 2.1橋面瀝青鋪裝

5、層開裂 2.1.1橫向開裂 橋面橫向開裂主要是在連續(xù)縫處開裂，連續(xù)縫開裂引起雨水下滲，引起主梁和蓋梁的混凝土腐蝕。橋面裂縫在汽車沖擊下，進一步發(fā)展，導致混凝土壓碎。 簡支梁橋結構的橋面鋪裝采取橋面連續(xù)形式以增加行車的舒適度。由于連續(xù)縫處荷載產(chǎn)生的負彎矩使此處的橋面鋪裝受拉、橋面混凝土干縮、季節(jié)溫差等引起的縱向變形等多種因素作用下，混凝土出現(xiàn)拉應力，當應力超過混凝土抗拉強度時，橋面混凝土出現(xiàn)橫向裂縫，同時反射到表面的瀝青鋪裝。 2.1.2縱向開裂 橋面縱向開裂主要出現(xiàn)在板梁結構和裝配式干接頭的t梁橋中。當鉸縫本身質(zhì)量欠佳橫向傳遞能力不足，使部分荷載只能通過橋面鋪裝來傳遞，若鋪裝層強度不足以承擔，

6、便導致沿鉸縫的混凝土剪壞，反映為橋面瀝青層縱向開裂。隨著病害的進一步發(fā)展，橋面將出現(xiàn)縱向溝槽。 2.2橋面坑槽、唧漿 橋面坑槽、唧漿的現(xiàn)象在重載交通橋梁上極為普遍，若不及時處理，會導致范圍越來越大，破壞程度也逐漸加重，不僅將水泥鋪裝砸碎，更會對主梁結構沖擊破壞。 2.2.1水泥鋪裝強度不足 瀝青混凝土鋪裝層厚度宜為410cm ,同時必須保證不能滲水,高等級公路上的瀝青混凝土鋪裝層應厚一些,而有的瀝青混凝土鋪裝層設計時厚度嚴重不足,或為保證路面設計標高而擅自降低瀝青混凝土鋪裝層厚度,但瀝青混凝土的配比卻未做相應的調(diào)整,致使鋪裝層的抗振變形能力減弱,造成了面層開裂脫落。 2.2.2層間結合不良 粘

7、層油未滲入到混凝土面層中,未起到粘結作用。水泥混凝土鋪裝層頂面清理不干凈，鑿毛不徹底等原因，都易在橋面瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土橋面間形成軟弱夾層，粘結油撒布量不夠或粘結強度不足，使得粘層起不到應有的作用，也將影響瀝青混凝土鋪裝層與橋面成為一個連續(xù)的整體結構而降低承載能力。雨水進入后在行車的反復作用下即形成唧漿。 2.2.3水破壞作用 由于瀝青的粘附性差,空隙率過大或鋪裝層開裂導致水分滲入,水滲入到瀝青面層內(nèi)部和水泥混凝土橋面與瀝青面層的界面之間,在行車荷載及溫度變化下產(chǎn)生水損害,從而出現(xiàn)唧漿、網(wǎng)裂、剝落、松散、坑洞等現(xiàn)象,另一方面由于界面之間存在水壓力,降低了界面之間的聯(lián)結強度,造成瀝青層

8、脫落、起皮等現(xiàn)象,使鋪裝層失去強度和防水能力。原水泥混凝土鋪裝凹凸不平,加強了路面的水損壞。 2.2.4超載的作用 瀝青層與水泥混凝土間的粘結因材料問題抗剪能力有限，如今重型超載車輛比較作用頻繁，對橋面產(chǎn)生剪切力隨單軸載荷的加大而成倍增加，這就要求橋面鋪裝各層間提供更大的粘結力和抗剪能力，粘結力和抗剪強度不能滿足受力要求時，就會造成各層分離，從而加速了橋面的破壞。 2.3瀝青面層網(wǎng)裂 橋面瀝青層局部出現(xiàn)網(wǎng)裂的現(xiàn)象比較常見，網(wǎng)裂病害一旦形成往往發(fā)展比較迅速，特別是在雨季更加明顯，很快發(fā)展為坑槽。 2.3.1瀝青老化的影響 在瀝青路面施工及使用過程中，由于瀝青輕組分的揮發(fā)，在空氣中氧氣、紫外線和熱

9、的綜合作用下，隨著時間的推移，瀝青組分發(fā)生變化，低溫抗裂性能大大降低，硬度增大，導致路面瀝青性質(zhì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為老化。 2.3.2瀝青層的密實度 由于施工時因碾壓溫度、碾壓次數(shù)等沒控制好引起橋面壓實度不足，實際空隙率較大，水容易滲入并引起水破壞，雨水較多的季節(jié)坑槽唧漿等病害出現(xiàn)的速度明顯加快。因此，施工中必須保證碾壓溫度和次數(shù)，鋼輪加振碾壓能有效提高橋面瀝青層的壓實度，由于橋梁結構的固有基頻較低，而鋼輪碾壓振動頻率較高，一般結構橋梁不用考慮碾壓共振會帶來的問題。 2.4瀝青層車轍、擁包 瀝青混凝土鋪裝層結構受力所引起的損壞瀝青混凝土橋面鋪裝層同橋梁結構在材料性能上差異較大,即一柔一剛,因此在外力作用下會導致應力與變形的不連續(xù)。在剛