维普资讯 http://www.cqvip.com ：●ｊ ｊ震曩梭骆蓐攘剽 拱 黪譬笼囊 ：董 ： 矧 搦 矧捌ｊ ｛捌蕾掰ｊ 【文章编号】：１６７２—４０１１（２００７）０３—００７９—０２ 沥青砼桥面铺装早期病害分析及预；防措施 周 鑫 （广东广韶高速公路有限公司） 【摘要】：通过对沥青桥面铺装早期病害产生原因的 １．３层闻剪切破坏 分析和探讨，提出对铺装层厚度、沥青混凝土压实度、粘 层处理、排水措施等几个主要因素的控制，以避免、减少 沥青桥面铺装早期病害的产生。 【关键词】：沥青混凝土；桥面铺装；损坏形式；预防 措施 【中图分类号】：Ｕ４４ 【文献标识码】：Ｂ 在大中型水泥混凝土桥梁中，桥面铺装的沥青混凝土 面层应满足与混凝土桥面板的粘结、防渗、抗滑以及有较 高抵抗振动变形能力等功能性要求。然而在实际运营使用 过程中，特别是近年来交通量的增长迅速，重载、超载车 辆比例增加的运营现状，一些新建和改建的桥面铺装均发 生了不同程度的早期损坏，成为影响高速公路使用功能和 诱发交通事故的一大病害。 １病害形式及原因 沥青混凝土桥面铺装与正常路面的水泥混凝土桥面铺 装相比，病害形式有所不同，其主要表现为坑槽、拥包、 车辙、裂缝等破坏。产生的主要原因有： １．１铺装层厚度不足 由于桥梁下部结构标高控制误差过大或预制梁拱度过 大，导致桥面铺装层跨中局部厚度不足，在重载交通碾压 下水泥混凝土桥面板产生破碎、龟裂，反射导致沥青面层 的破碎、坑槽。 １．２水损害 水损害是沥青桥面铺装早期病害的最主要形式。当雨 水渗入沥青面层后，含水的沥青混合料在行车荷载和温度 胀缩的反复作用下，水分逐步侵入沥青与集料的粘结界面， 使沥青与集料的粘结力逐渐丧失而使路面出现软化、剥落 和坑槽破坏。引起水损害的主要原因有： （１）恶劣的自然环境条件，如低温和潮湿等因素的影 响。 （２）原材料对水的吸附能力偏低骨料粘结性差，混合 料压实度不够、孔隙率较大而渗水。 （３）因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产 生的裂隙或因沥青混凝土铺装层离析而渗水，在沥青混凝 土与水泥混凝土之间形成了层间水膜，在车辆荷载的反复 作用下，两层分离，产生龟裂，造成脱落。 （４）桥面泄水管口高于沥青面层的底部，渗入面层中 的水不能从泄水管中排水，沥青混凝土长时间处于饱水状 态，产生剥落 （５）冬季降雨后，水冻体积增大，在沥青桥面铺装层 中形成冻胀应力，在冻融循环作用下，沥青混合料松散， 出现坑槽等破坏形式。 因桥面板表面污染严重，粘层油未渗入到混凝土面层 中或柔性卷材防水层设置不当（刚一柔一刚受力体系），铺 装层与桥面板层间结合面粘结力差，抗水平剪切能力较弱， 在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏， 产生推移、拥 包、坑槽等破坏。 由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度差异较 大，它的存在使上部结构按模量形成刚一柔一刚的板体受 力体系，中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。 处于防水层上的铺装层一经开裂，在车轮的动力荷载作用 下，彼此间的缝隙越来越大，直到松散脱落。从破坏的案 例分析，防水层的使用提高了铺装层发生剪切破坏的机率。 １．４压实度不足 施工后压实度达不到设计和规范要求，导致沥青混凝 土孔隙率过大，强度不足，从而加剧水损害对沥青层的破 坏。 ２沥青桥面铺装的施工及预防措施 ２．１避免过薄的铺装层，保证桥面铺装层厚度 在进行桥梁上、下部结构施工时要严格控制标高、预 设预应力梁体反拱尺寸，保证桥面铺装层的厚度，避免过 薄铺装层的出现。如果标高控制偏差太大，按原设计不能 保证铺装层厚度时，应通过设计部门适当提高路线标高以 确保铺装层的厚度为准。 高速公路桥面沥青混凝土铺装层厚度应１＞９ ｃｎａ；一般 等级公路桥面沥青混凝土铺装层厚度应与相接公路面层一 致并一起施工。 ２．２粘层的处理 施工前应对水泥混凝土桥面板进行彻底清扫和冲洗， 对尖锐突出物及凹坑应予打磨或修补；对重载交通的路线， 将水泥混凝土铺装层厚度在设计基础上加厚３ ｃｍ施工，待 其强度达到１００％后，利用铣刨机械将加厚部分混凝土铣刨 清除。以保证桥面板具有平整、粗糙、干燥、清洁的作业 面。粘层油宜采用乳化沥青或改性沥青，洒布要均匀，确 保充分渗入以起到粘结作用。防水层建议采用ＳＢＳ改性沥 青防水层，不宜采用卷材和粘结性差的防水卷材。 ２．３压实度的控制 压实度对沥青路面的耐久性至关重要，控制压实度也 是减小沥青混和料孔隙率，避免水损坏的重要手段。压实 度施工预防应从以下控制。 （１）保证沥青混合料集料质量的稳定，要求针片状含 量小于ｌ５％，含泥量小于１％，吸水率小于２％。 （２）严格控制生产配合比，精确控制 （下转第８ｌ页） 维普资讯 http://www.cqvip.com ●质；量检验与控制 的是换填法。换填法是指用砂、砾石等非冻胀性或弱冻胀 性材料来置换天然地基的冻胀性土，以削弱或者基本消除 基土的冻胀，也就是用换土或者铺垫层来防治冻害。 用换填法来防治冻害，其效果好坏于换填深度、换填 土料的粉粒、粘性含量、排水条件、地基土质、地下水位 高低和建筑物能否适应不均匀冻胀变形等多种因素有关， 在采用换填法时，应根据建筑物的运用条件，结构特点， 地基土质及地下水位等情况，来确定合适的换填深度（或 垫层厚度）。 １、换填深度（或垫层厚度） ； 。 ≥ 参曩 曩鬟鹈 嘲 搀 簧 １００但要注意，防止发生渗透破坏。渠道和其它水工建筑物 进出口连接段往往采用砌砼预制板（或六棱块）或干砌石 护面衬砌，一般都用砾石做垫层．这种结构有较好的抗冲 击性能和适应变形的能力，，但是，由于砌体缝多，垫层砾 石的孔隙也比较大，热交换和保温性比较差，冬季屡见冻 胀隆起，边坡部位砌板下滑时有发生，对于这一种结构， 为了防止冬季冻胀破坏，应在砌石背后再铺设比较厚的换 填层。 ２、换填土料的粒径和细颗粒含量的控制：砾石、砂砾 石、粗砂、中砂都属于非冻胀性和弱冻胀性土，都可以用 目前我国砼预制板、现浇砼及浆砌石渠道衬砌的换填 作换填土料。 率（即垫层厚度加上衬砌厚度占最大冻土深度的百分数）， ３、我塔里木垦区，砂石料运距远，单价高，但风积砂 在地下水位低，渠床为亚粘土或亚砂土时，一般采用７０％ 资源比较丰富，根据上游水库和多浪水库筛分试验资料， 以上，当地下水位比较高时，不仅换填层本身发生冻胀． 风积砂中粒径小于０．１毫米的细颗粒含量，一般都在３％一 而且下部残留的冻土层冻胀率也较大，特别是基础为粘性 ７％左右，属于弱冻胀土或者是非冻胀性土，因此，可以就 土时，换填率需采用１００％才能防止渠道的冻害。 近取材用风积砂作为砼衬砌渠道和中、小型水工建筑物的 我们塔里木垦区最大冻土深度约８０厘米，建议对刚性 防冻换填土料，这样比较经济，我们已在本地广泛采用。 衬砌渠道：（１）当渠床为砂土或亚砂土时，换填率一般采 用８０％。（２）当渠床为亚粘土、粘土时，换填率一般采用 ５为了防止冻胀破坏，应加强水工建筑物运行管 １００％。东西走向的渠道，阳坡和阴坡应取不同的换填率， 理 阴坡的换填厚度适当加厚，阳坡可略微减薄。 １、灌溉渠道，在满足冬灌的前提下，冬季力争提早停 由于砼和浆砌石的导热系数一般比土大，所以衬砌后 水。 的渠道最大冻结深度，有可能比天然地面的冻土深度略大， ２、小型渠道建筑物，冬季停水后如有局部积水，上冻 因此，水闸、桥涵等建筑物的现浇砼板或浆砌石护面板， 前将积水排干净。 因为其部位重要，又面积不大，宜采用比较厚的垫层，防 ３、有条件的地方，对容易受冻害的建筑物部位，入冬 止冻害，以策安全。 停水以后，用草、土覆盖，或表层盖塑膜，进行保温，以 灌区小水闸，一般底板厚度较薄，为了防止冻胀后闸 减轻冻害。 ［ＩＤ：２９６６］ 室整体上抬，应用非冻胀土料进行换基处理，换填率应为 （上接第７９页） 矿粉、沥青用量以及纤维外加剂的掺入。 减少沥青用量。 在保证拌和均匀的同时重点控制混合料出厂温度。在制备 ２．５防排水控制措施 ＳＭＡ沥青混合料时，应将纤维与集料同时加入，干拌时间 １、设置密度合理的泄水口，同时在泄水孔的设计、施 至少增加５ Ｓ一１５ Ｓ，湿拌时间增加至少５ Ｓ。 工时，保证泄水孔的顶面标高低于桥面水泥混凝土铺装标 （３）加强碾压温度和碾压工艺的控制 高，确保一旦渗水可将渗下的水排出，以防止渗下的水浸 １、碾压温度是影响压实度的主要因素，只有在适当的 泡沥青混凝土。 温度条件下，沥青混合料才能压实到规定的密度。施工前 ２、桥梁侧与泄水孔相连设置碎石盲沟（宽１５ ｃｍ，厚 应根据试验总结合理利用各种沥青性质、级配类型混合料 等同桥面铺装下面层厚度） 的最佳压实温度，使混合料保持良好的和易性，以保证充 分的压实。 ３结语 ２、碾压应采用紧跟慢压，高频低振的原则，采用胶轮 桥面铺装的质量直接影响公路的运营管理和行车安全， 压路机复压及轻型钢筒式压路机终压的方式，不得采用可 在施工和养护过程中应严格遵循技术规范，不断摸索，总 能损坏桥梁的大型振动压路机和重型钢筒式压路机。加强 结经验，发现和消除各种不利因素，以提高沥青混凝土桥 现场检测，确保各项指标符合规范要求的同时避免低温冷 面铺装的耐久性和行车舒适性，延长桥面使用寿命。 碾压和超压。 ［ＩＤ：３１５２］ ２．４ 高温稳定性的控制 １、采用细粒式ＳＢＳ改性沥青混凝土，使其具有良好的 参考文献 抗渗和热稳定性能。在高温季节不产生拥包、车辙等永久 ［１］ 沙庆林．高速公路沥青路面早期破坏现象及预防［Ｍ］．北京：人 形变，较好的抗低温开裂性能，在低温时不产生脆化和裂 民交通出版社．２００１． 缝，良好的抗疲劳开裂性能及较小的压实孔隙率。 ［２］ＪＴＧＦ４０－２００４，公路沥青路面施工技术规范［ｓ］． ２、增大集料粒径、增加粗集料、矿粉用量，掺加纤维 稳定剂，减少天然砂用量，用有棱角的人工砂或石屑代替， ８１
