高速公路桥面铺装早期病害产生原因及养护技术研究

贺　晓

(山西交通控股集团有限公司运城北高速公路分公司,山西 运城　044000)

1　高速公路桥面铺装早期病害及其成因

1.1　桥面铺装层产生裂缝的原因

1.1.1温度裂缝

当外界气温发生变化时，水泥混凝土会产生热胀冷缩变形。桥面铺装层位于梁、板顶部，并与梁、板紧密结合在一块。当外界气温降低时，桥面铺装层顶部受拉，底部受压。当温度应力超过水泥混凝土的极限抗拉强度时，混凝土被拉断，产生温度裂缝。

1.1.2干缩裂缝

水泥混凝土桥面铺装层养生过程中，水泥硬化过程中会消耗大量的水分，如果没有进行及时洒水养生，水泥混凝土面层表面体积收缩，产生收缩应力，进而产生干缩裂缝。

1.1.3疲劳裂缝

水泥混凝土内部的骨料、砂浆等材料分布不均匀，造成水泥混凝土的不均匀性。在行车荷载的作用下，桥面产生抖动，导致水泥混凝土产生微裂缝。在车辆荷载的反复作用下，微裂缝逐步扩展，最终使桥面铺装产生破坏，出现疲劳裂缝。

1.2　桥面铺装层产生壅包、翻浆、坑槽的原因

1)桥面沥青混凝土骨料级配不合理，孔隙率偏大容易造成路面结构渗水。个别桥面泄水孔高于桥面铺装层，虽然沥青面层的水分可以及时排出，但桥面铺装层表面积存的水分无法及时排出。在车辆荷载的作用下，对沥青面层产生冲刷作用，长时间导致桥面铺装层出现离析、松散和坑槽现象。

2)桥面铺装层厚度不足。在桥面铺装层施工过程中，由于没有对桥梁预制梁板表面标高和预拱度进行有效控制，导致桥面局部标高偏差过大，造成桥面铺装层厚度不足。

3)由于粘结层施工质量差，导致桥面铺装层之间结合不牢固。水泥混凝土桥面铺装层表面摩擦系数不足，粘层施工质量不合格，导致与沥青混凝土铺装层结合不牢固，降低沥青混凝土铺装层的抗剪强度，在车辆荷载的反复作用下出现变形破坏。

4)水泥混凝土桥面平整度差，水泥混凝土凝结后采用水泥砂浆填补找平，使水泥混凝土桥面铺装层表面存在一层浮浆。浮浆造成水泥混凝土铺装层和沥青混凝土铺装层之间形成软弱夹层，在车辆荷载的作用下产生壅包和推移变形。

5)桥面铺装层的钢筋不承受拉应力，只起到预防收缩裂缝的作用。在施工中，由于施工质量控制不当，造成钢筋网与铺装层底部的距离不够，甚至和梁板接触在一起。另外，由于控制不当，个别钢筋网在施工过程中产生严重变形，且没有进行调整，起不到应有的作用。

6)在梁板预制施工过程中，芯模的变形、上浮会导致梁板顶部的混凝土厚度不足。施工中如果不能有效保证桥面铺装层的厚度，会导致整个桥梁顶部混凝土厚度变薄。桥梁上部直接承受外界荷载，厚度不足容易导致桥面铺装层产生早期破坏。

7)车辆超载严重。调查表明，超载车辆对桥面的损坏是正常车辆的几倍，甚至十几倍，对桥面造成损坏严重，会大大缩短桥面铺装层和其他桥梁结构的使用寿命。

1.3　桥梁产生“单板受力”的原因

在桥梁施工过程中，梁板铰缝混凝土普遍存在质量缺陷，这些主要是由于钢筋施工、混凝土振捣、与预制梁板结合不牢固等原因造成的。在多雨季节，渗入到桥面铺装层内雨水如果没有及时排出，在车辆荷载作用下会加剧了桥面铺装的损坏。另外，雨水渗入铰缝，会侵蚀铰缝导致破坏，使梁板间失去联系，最终造成桥梁上部结构出现“单板受力”现象。

2　桥面铺装早期损坏的养护措施

2.1　桥面裂缝的养护措施

对桥面铺装层进行修补时，一般使用沥青或进口灌缝密封胶。及时对桥面裂缝进行灌缝处理，可防止雨、雪水渗入，减少桥面铺装的水破坏。

2.2　桥面翻浆、松散、坑槽的养护措施

1)高速公路桥面养护应注意时效性和强制性，早期发现时就要及时处理，防止其继续发展扩大。

2)桥面养护对病害处理时必须将路面开挖成规则的形状，一般为长方形坑槽，并保证一侧边与路面中心平行，并把松散的沥青混合料和水泥混凝土清理干净。在坑底涂抹乳化沥青，填充沥青混合料，压实成型后方可开放交通。

3)当开挖的坑槽深度超过5 cm时，应分2层或3层填补沥青混合料。为了保证接缝处密封，采用乳化沥青对夯实后的修补接缝进行密封处理。

2.3　桥面产生壅包、车辙的养护措施

当桥面铺装产生壅包和车辙等病害时，一般处理时首先将破损处沥青铺装层铲除，然后洒布粘层沥青，最后重新铺筑沥青铺筑层。

2.4　小桥涵“单板受力”的处治措施

处治“单板受力”，重点是对铰缝进行修补，恢复铰缝的连接作用。施工中首先将破损的铰缝混凝土去除，然后铰缝钢筋，加密桥面钢筋网，必要时设置两层钢筋网。设置连接钢筋，起连接和固定钢筋网的作用。提高水泥混凝土标号，提高防水性能和整体强度。

3　桥面铺装早期病害防治措施

3.1　设计方面

桥面铺装在设计中首先应保证具有足够的强度和刚度，以适应大交通量、高车速和大载重量车辆的需要。优化桥面铺装层结构设计，适当增加桥面混凝土厚度和钢筋网密度，加大钢筋直径。为了提高伸缩缝处的强度，设计中可采用钢纤维混凝土。为提高桥面铺装层的平整度，在沥青混凝土面层施工结束后再进行伸缩缝施工。为了保证桥面上的水能够顺利排出，施工中应保证泄水孔收水口底部标高低于混凝土桥面顶至少1 cm，并在收水口周边做成收坡。桥面设计采用两层沥青混凝土面层，可有效提高桥面平整度，提高桥面结构的耐久性。

3.2　施工方面

在桥梁下部结构施工中，必须严格控制标高，以保证桥面铺装层的厚度。桥面铺装钢筋施工时必须保证钢筋网位置固定准确，以保证钢筋网上下混凝土厚度满足要求。混凝土施工过程中严格控制施工质量，首先对原材料质量进行抽检，施工中保证混凝土的厚度等尺寸要求，对混凝土进行充分振捣，保证密实度。桥面铺装层施工时必须将梁板表面清理干净，彻底清除表面浮浆，冲洗干净，以保证梁板与铺装层结合紧密。做好桥面铺装层的防水处理，保证桥面不渗水。

3.3　日常养护方面

在日常养护中，经常对桥面铺装进行检查，发现病害记录上报，及时修补，防止病害扩大。对桥面泄水孔进行检查，防止泄水孔堵塞，及时清理保证排水通畅。当发现桥面出现裂缝时，应及时进行修补，防止其进一步发展，避免造成更大的经济损失。冬季进行除雪作业时，尽量不要在桥面上撒融雪剂，防止腐蚀桥面钢筋。

4　结语

桥面铺装层的施工质量关系到高速公路的安全运行，应该从设计、施工、养护等方面综合考虑，提高桥面铺装层的施工质量，预防早期病害。文章首先对高速公路桥面铺装层的常见病害进行分析，说明了病害产生的原因。重点对桥面铺装层病害的养护技术进行阐述，并从设计、施工和养护方面提出了防治措施，以达到有效防治桥面铺装层早期病害，延长桥面铺装使用寿命的目的。