浅析沥青混凝土桥面铺装病害原因及预防措施

张喜伦

【摘要】桥面铺装是桥梁行系的重要组成部分，它的质量好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性和投资效益。随着公路等级的提高，桥梁涵洞等公路构造物所占比重越来越大，而桥面铺装在使用过程中的破坏情况也变的十分严重，有为数不少的桥梁在通车后不久，桥面就不同程度地山现了裂缝、车辙、拥包、坑槽等病害，造成了重大的经济损失，严重时还会发生交通事故。因此高等级公路对路面质量的高要求迫切需要提高桥面铺装质量。

【关键词】桥面铺装；病害；原因；预防措施

一、桥面铺装常见病害：

1、裂缝 沥青混凝土面层出现开裂，大部分以横缝、纵缝、网状裂缝的形式出现，将面层除去后，发现桥面水泥混凝土铺装层上也出现裂缝。

2、拥包 、车辙：桥面铺装中的沥青面层在位于行车道位置发生纵向拥起，有时拥起部分向两侧隆起，伸缩缝附近还会出现波浪状，严重的对行车的舒适性、安全性影响较大。

3、坑槽：一般在雨后容易形成，随着病害的发展，桥面铺装层出现唧浆、松散等病害，在得不到及时维修处理和行车的双重作用下，导致粗集料脱落，形成坑洞，对行车的安全造成严重隐患。

4、纵向通缝：桥面铺装在雨雪、盐水的侵蚀和反复冻融和超重荷载作用下桥面铺装损坏，进而渗水进一步侵蚀绞缝致使绞缝损坏，从而反射到沥青路面表面层上。

二、病害产生原因：

1、横向裂缝产生原因分析

①.沥青面层的自身的温缩裂缝。②.刚性混凝土铺装层的裂缝反射的裂缝。③.施工时存在碾压裂纹。④.施工缝处理不到位，接缝处粘结的不牢。

2、网裂、龟裂产生原因分析

①.沥青路面上常会出现一些油皮，若不及时处理，薄层油皮会随着行车的增加越来越严重，逐渐发展成网裂。②.当路面出现裂缝后，经雨水的浸入和荷载作用发展形成龟裂。

③.沥青混合料质量较差，拌和温度过高、拌和时间过长或在成品料仓储存时间过长，使沥青变硬，对拉应力敏感而产生裂缝，经过压路机碾压就会产生网裂、龟裂。

3、拥包 、车辙产生原因分析

①.原材料规格不稳定，时粗时细，石粉含量时多时少，摊铺到路面上，表面细集料过于集中。② .混合料中沥青用量偏大，造成泛油现象。③ .沥青混凝土施工配合比与生产配合比有出入， 造成沥青混合料出现异常。④ .压路机碾压速度过快或摊铺厚度过后，就会导致混合料产生推移，导致出现拥包。⑤ .沥青质量不合格，沥青的粘度低，感温性很强。⑥ .施工时，沥青混凝土的压实度不足，在通车后超载行车荷载的作用。

4、坑槽产生原因分析

（1）、沥青面层压实度不足

压实度直接影响路面的强度，压实度达不到要求，易使地表水浸入，使沥青与矿料剥离脱节而松散。

①.原材料规格不均匀，沥青拌和楼生产的失控，造成沥青混合料级配发生变化，因颗粒级配的波动影响压实结果的不正常。②.摊铺、碾压温度偏低，碾压困难造成压实度不足。③.碾压设备不配套，工艺不规范，不能趁热压实、保热压实，失去了压实的最佳时机。④.双刚轮初压方法不正确，雾化喷嘴损坏，造成水流式的喷水，使沥青混合料表面的热量散失过快，造成温度过低，难以压实。⑤.沥青混合料的拌和温度、施工环境温度、运输距离和等候摊铺的时间以及覆盖情况处理不当，都可能造成热量损失，使摊铺的路面的温度低混合料形成一个盲点，压路机很难发挥压实效果，造成压实度不足。车辆长时间作用，就会出现松散现象。

（2）、混合料表面离析

沥青混合料在施工过程中发生离析，使路面碾压后形成的表面局部粗颗粒集中，因雨水易浸入并下渗到基层，在车辆荷载的作用下，随着时间的推移，面层、基层结构受损，面层将发生唧浆、油石脱节直至松散。

①.混合料级配不符合设计要求：进场的碎石、石屑等集料的规格不能保持均匀、稳定，混合料集料规格与实验室采用的材料规格出入很大，沥青面层厚度之间比例不匹配，在配合设计和拌合生产过程中，要严格控制矿料的级配均，使其级配误差在规定的变动范围内，并接近标准要求级配曲线范围的中值，特别是4.75mm和2.36mm两级矿料颗粒配比应控制在范围中值，需从拌制前、进料与配料过程中应尽力作到。② .混合料拌和不均匀：沥青和矿料的加热温度及拌合时间是影响混合料拌合均匀程度的主要因素，经搅拌设备试拌效果良好后，在生产工艺过程中不应随意变动。并应随时对拌出的混料进行外观检查，除色泽一致、拌合均匀、无花白料外，粗细料的分布亦应均匀，无粗细料的散粒或结团状的现象。③.沥青拌合机卸料的影响：由搅拌缸向运输车卸料时，由于有一段落差，混合料在车厢内会堆积成锥体，更促使粗细骨料分离，锥体下部粗颗粒偏多，锥体上部细颗粒偏多，再加上摊铺机输送料的固有特点，在摊铺时形成粗细料离析④.摊铺作业的影响：摊铺时，运输车向摊铺机贮存料斗内卸料过程中产生粗细料分离；混合料通过螺旋送料器由中心向两边送料，而中心部分则靠混合料自重下落，这样在中心部分容易产生即常见带状离析

（3）、其他原因：

①.沥青质量较差，且沥青用量偏低，随着时间的延长，沥青会老化，使沥青与集料的粘结力下降，长时间荷载作用，使集料散开，导致出现松散、坑槽。②油污的危害，会导致沥青结合料与集料剥离、松散既而形成坑槽，

5、纵向通缝产生原因分析

①在桥面铺装沥青面层时注意纵向接缝的处理，

②水泥橋面铺装强度不足（尤其是梁板接缝处的混凝土强度）

三、病害的预防措施：

1、横向裂缝采取预防措施

①.提高沥青的抗低温能力，采用沥青稠度较高的沥青（一般采用改性沥青）。②.施工粘结层时仔细检查混凝土表面的裂缝，严重时要做相应处理后才能施工。③施工时注意碾压后混合料的表明面是否有碾压裂纹，若有铲除重铺（局部）或采取相应的处理措施

④采用平接缝，在接缝处摊铺混合料前，用3m直尺检查已铺路面端部平整度，不符合要求时应予切除。并在端部刷涂乳化沥青，以保证接缝处的粘接。在摊铺新混合料时应调整好预留高度，接缝摊铺层施工结束后再用3m直尺检查平整度，当有不符合要求的应趁混合料尚未冷却时立即处理，以保证横向接缝处的平整，否则通车后就会在接缝处出现裂缝。

2、网裂、龟裂预防措施

①.对沥青面层出现的油皮，派专人拿着铲子进行处理，对出现泛油的地方，要将混合料挖除后，用质量合格的混合料回填，重新压实。②.若发现路面出现裂缝要及时采取相应的处理措施，局部修补或其它措施。③.对拌和设备合理调整，使各种计量装置在规定的范围之内。在每.天开机前，由专人检查各种仪表和设置是否处于正常状态

3、拥包 、车辙采取预防措施

①.从源头抓起，加强对石料生产场碎石规格的控制，严格控制材 料进场，任何材料必须经过试验室检测合格后才能进场，严把材料进场质量关。②.对沥青的三大指标要严格控制，严格控制沥青质量，不合格的沥青决不进场使用，尽可能选择软化点较高的基制沥青。对混合料每天抽提两次，对沥青用量和混合料级配严格控制，必要时可进行微调。

③.从拌和楼安装调试开始，严格检查各料仓的计量控制装置，回收粉尘装置的准确性和拌和楼各部件运转的正常性，坚决禁止使用回收份，保证混合料生产质量的稳定与均匀。④.严格控制沥青混合料的生产配合比，合理进行施工碾压，达到压实度的要求。⑤.严格控制沥青用量，每天对沥青混合料抽提两次，检查油石比和混合料级配情况，如若有偏差，在监理工程师的同意下，及时进行微调。⑥.每天对施工所消耗的混合料进行反算，计算出当天所使用的沥青和矿粉用量，与实际所消耗的进行对比，以便对第二天的施工進行指导。⑦.严格控制摊铺厚度和压路机的碾压速度，严禁开“飞车”，避免拥抱的产生。如出现拥包，采用小吨位压路机来消除拥包。

4、坑槽预防及处理措施

① .严格控制石料进场质量关。项目部应派遣试验人员进驻石料加工场，从源头来控制材料质量；在生产过程中坚持跟踪检测，随时根据材料的筛分情况及时调整生产配合比及矿料级配。 ② .优化设备组合，保证沥青混合料摊铺过程中连续、均匀的摊铺。③ .在施工过程中，制作（1cm）方筛子，安排专人处理摊铺后出现的离析情况。④ .运料车在装料时，使车辆移动，分三次装料，避免形成一个锥体，使粗集料滚落而堆积在锥底。⑤ .减少侧板翻起的次数，仅在需要将受料斗中的混合料弄平时，才将侧板翻起。翻起侧板可以消除两侧材料堆积过多现象，从而减少输料时发生的滚动现象。⑥ .保证分料室中料饱满，若分料室料不足，细料将直接落在地面上，而粗料被分布到两侧，分料器连续运转。调整分料器速度，使出料连续而缓慢。若分料器运转不连续，混合料会在摊铺机内产生离析。⑦ .铺筑沥青混合料时，采用两台摊铺机梯队联合作业，每台摊铺机的宽度不应超过7米，防止摊铺机两端粗集料集中，出现离析带。⑧ .做好保温措施，确保沥青混合料碾压温度不低于规定要求a：选择保温性好、容量大的运输车辆（双桥东风或解放）b：运输中加盖毡布棉被c：加强现场产、运、摊之间的调整与配合，尽量减少等候摊铺的时间。⑨ .运用技术状况良好的压路机压实，配备雾化喷嘴，趋热压实，保热压实，压实遍数、碾压速度需符合规定。⑩ .路面边部的碾压要多压一遍到两遍，以保证边部的压实。

5、纵向通缝预防及处理措施

（1） 重视对桥面铺装结构理论的研究：桥面铺装混凝土是浇筑在行车道板上的一种厚度很小、面积较大的薄层结构，无论从混凝土拌和物塑性的丧失速度，混凝土表面水分的蒸发速度、还是铺装混凝土本身受力特点、受到的约束限制、承受变形等方面都与普通结构的混凝土有很大不同，应该说是一种特殊结构的混凝土。理论研究工作者应对此进行专门研究，提出更适合于桥面铺装混凝土自身特点的理论计算模型，供设计人员使用。（2）改进设计指标：增加桥面铺装层厚度 随着经济的发展，过薄的桥面铺装层已不适应车辆发展的需要，尤其是伸缩缝和桥头附近的桥面铺装层受到的荷载冲击更大。因此，在设计时应适当提高桥面铺装层厚度，并针对因梁板预拱度的不均可能出现的影响，提出明确的最小厚度要求。（3） 提高混凝土的设计强度： 由于铺装混凝土与一般的路面结构不同，其受力较复杂，且不利因素多。因此，在设计时应提高其强度，适当提高混凝土的抗渗等级，并应在设计中进一步明确。另外，对桥面铺装钢筋建议作双层钢筋网设计，或加大钢筋直径，以适应日益增长的车辆荷载。（4） 强化行车道板间联接设计：目前桥面板间联接多采用预埋钢筋锚固的方式联系，在铺装层及企口缝混凝土上未做专门的补强设计，使得桥面系整体性不好，容易形成单板受力。而单板不同的位移应力全部由桥面铺装层来承担，导致产生贯穿桥面铺装的纵向裂缝，加剧了桥面铺装的损坏，也不利于桥梁整体分散受力。（5） 改进施工工艺，保证铺装混凝土质量（6）层间粘接与梁体表面混凝土的处理 桥面铺装施工前应先凿除梁体表面浮浆，并均匀凿毛梁体表面，同时还应对凿后的混凝土松散颗粒、砂石、泥污等清除干净，确保联接面干净、粗糙。为进一步提高粘结能力，还可采取在凿毛的梁体上涂抹界面粘结剂（如环氧树脂液等），或采用植筋的方法，即在梁体上植入锚筋，并将其与铺装层钢筋网连结等，以增强桥面铺装与梁板的整体性，共同地参与受力，提高整体刚度。（7）选用合适的原材料和配合比 由于混凝土具有抗压强度高、抗折（拉）强度低的特点，因此，如何提高其抗折强度是保证混凝土在剪切应力和温度应力作用下，有较好的抗疲劳能力的重要保证。

总之桥面铺装的病害形成原因较为复杂，要使桥面铺装层有良好的耐久性、安全性、舒适性和较好的投资效益，就必须在设计和施工上狠下功夫，做到提前预防，发现问题及时处理，施工的每道工序必须严格控制，避免病害的出现和进一步扩大。

参考文献

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