桥面铺装病害分析与更换设计施工技术关键

陈耀辉

(河北省交通规划设计院试验检测室)

1 引 言

桥面铺装直接承受车轮荷载的碾压，特别是近年来随着车辆超载现象的严重，使桥面铺装经常出现拥包、坑槽等病害，病害会造成行车的平顺性。就桥面铺装病害的类型以及产生的原因进行分析和探讨，并对更换桥面铺装的施工质量控制措施进行了讨论，以期对实际工程产生一定的指导作用。

2 桥面铺装主要病害类型及成因

2.1 沥青层推移和拥包

病害成因，车辆的制动力使铺装层内部产生剪应力，如果铺装层结合面粘结较弱，不足以抵抗剪切变形，加之气温升高时沥青的流动性增加，那么在水平方向上就会发生推移以及拥包病害。一般情况下若粘层油使用量偏小或者撒布均匀性较差，那么就会降低沥青混凝土铺装层与水泥混凝土铺装层间的粘结力，无论黏层油过多或者过少，均会诱发沥青层的推移和拥包。如果路段曲线半径较小，车辆转弯时需要桥面铺装与车轮之间的摩擦力提供制动力，长期下去有可能诱发沥青层横向推移。

2.2 桥面铺装横向裂缝

病害成因，主要是由于处在负弯矩区的调平层混凝土开裂，一旦这种开裂反映到沥青桥面铺装中，即会产生比较明显的横向裂缝。另外，如果某一区域的桥面铺装承受车轮的反复碾压，则该区域的沥青层会一直处在拉压应力频繁交替的状态，较容易产生疲劳横向裂缝。

2.3 桥面铺装纵向裂缝

病害成因，一般来说，严重的桥面铺装纵向裂缝与桥梁单板受力有关，这主要是由于上部结构横向联系薄弱，整体性能较差，这时如果铰缝发生剪切破坏，则桥面铺装就会在相应位置产生剪切裂缝。一般存在单板受力现象的桥面铺装，行车道位置普遍存在纵向贯通裂缝，而且在对应的位置铰缝混凝土普遍开裂、脱落。

3 更换桥面铺装设计施工技术关键

一般的桥面铺装都由上下两层组成，上层一般为柔性铺装层也即沥青桥面铺装，下层一般为刚性铺装层也即混凝土桥面铺装。从上面的病害分析可知，病害可能首先发生在两层桥面铺装层中的某一层或者是发生在两层之间的粘结层，最终会发展到整个桥面铺装。因此，在桥面铺装的设计施工过程中，应把整个桥面铺装层看成是一个系统，对各个环节都要给予足够的重视。下面从以下几个方面阐述更换桥面铺装的设计施工技术关键。

3.1 重视刚性铺装层和桥面板的连接

两者的连接是比较关键的设计要素但是却常常被忽视。很多情况下，只是对桥面板做凿毛处理，然后即铺筑刚性铺装层。这样的处理使得在车轮的碾压下刚性铺装和桥面板之间易产生相对滑动。实际上刚性桥面铺装对荷载在横向更均匀的分布起着巨大的作用，但这要以与桥面板的可靠连接作为前提。一旦可靠连接得到保证，刚性铺装层实际上对铰缝起到了一定的保护作用，将单板受力的发生率大大降低。相反，如果铰缝发生了剪切破坏，桥面铺装也很难承受车轮荷载所产生的竖向剪切力，易发生剪切裂缝并反映到桥面上来。

因此，较好的处理方法是采用在设计时增加植筋的方法将刚性铺装层和桥面板连接起来，还要注意所植钢筋直径、植筋深度和植筋间距。以防止植筋拔出或者因植筋间距较大而影响两层之间的连接。

3.2 铺装层的厚度不宜过薄，强度应适当提高

保证铺装层足够的厚度主要是基于两方面的考虑，一是铺装层的刚度，二是铺装层的承载能力。保证铺装层的刚度有利于铺装层更好的发挥荷载横向分布作用，保证铺装层的承载能力有助于防止偏薄的部分被压碎，使桥面出现坑槽、龟裂等病害。造成偏薄的原因除了设计人员对铺装层作用理解不够，也可能由于施工原因造成梁表面高出设计标高，或由于施工中调整桥面纵横坡、预制梁制作精度差、桥面板安装精度差等原因。

3.3 重视桥面防水层

如果防水层的材料与上下结构层间的结合不牢固，则很容易造成沥青铺装层在桥面多重应力作用下产生滑动和剥离。这些防水材料通常表现为软化点过高，软化点过低的在高温下易失去粘附力。在夏季桥面温度很高时，这成为沥青层产生滑移的重要诱因。另外，防水层清理保洁不彻底也是一个沥青铺装层滑动剥离的另一种原因。水泥混凝土铺装层表面往往进行拉毛或者压毛，这两种施工工艺都极易产生浮浆，再加上防水层上面的泥土尘埃，这些都是破坏粘结力的因素。一种改进的施工工艺为刷毛，采用钢丝刷操作完成，初凝之后进行即可。经试验效果较好。

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