關(guān)于普通橋梁瀝青鋪裝層的病害的分析

宋軍成 孫克榮

（1.連云港市東?？h公路管理站工程養(yǎng)護(hù)科，江蘇 連云港 222300；2.連云港市源順交通工程檢測有限公司，江蘇 連云港222300）

關(guān)于普通橋梁瀝青鋪裝層的病害的分析

宋軍成1孫克榮2

（1.連云港市東?？h公路管理站工程養(yǎng)護(hù)科，江蘇 連云港 222300；2.連云港市源順交通工程檢測有限公司，江蘇 連云港222300）

在橋梁經(jīng)常檢查中，發(fā)現(xiàn)某些橋面瀝青混凝土鋪裝層病害是由于上部結(jié)構(gòu)性病害引起的。如果橋梁養(yǎng)護(hù)工程師不加以重視，進(jìn)一步檢查分析病因,將有可能會發(fā)生重大安全事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，并且造成極壞的社會影響。

橋面；瀝青鋪裝層；病害；探討

1 概述

橋面鋪裝即行車道鋪裝，也就是為保護(hù)橋面板和分布車輪的集中荷載，用瀝青混凝土、水泥混凝土、高分予聚合物等材料鋪筑在橋面板上的保護(hù)層。其作用是防止車輪直接與混凝土橋面接觸使混凝土行車道板面受到磨損,分布車輪壓力以減少荷載對橋面板的作用力.保護(hù)混凝土橋面板及主梁,防止混凝土鋼筋的腐蝕,提高行車的舒適度,增加了橋梁美觀.

常用的橋面鋪裝有水泥混凝土，瀝青混凝土兩種鋪裝形式。隨著交通量和和重型車輛的增加，橋面鋪裝層病害發(fā)展速度越來越快，有的橋梁的通車后不久，橋面即出現(xiàn)了裂縫、擁包、車轍、碎裂、脫落等破壞現(xiàn)象，這不僅妨礙了交通安全，影響了橋面的美觀性，也帶來了經(jīng)濟(jì)上的損失。本文結(jié)合橋梁經(jīng)常檢查，對橋面鋪裝層病害類型及成因進(jìn)分析，并對某些病害提出重點(diǎn)分析，找出形成病害的真正原因，消除安全隱患，預(yù)防橋梁安全事故發(fā)生，也突出橋梁養(yǎng)護(hù)工程師制度的重要性,也顯示了基層橋梁養(yǎng)護(hù)工程師的作用。

2 瀝青混凝土橋面鋪裝的病害類型

在《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011）中把瀝青混凝土橋面鋪裝的病害分為四類，即：1 變形（車轍、擁包、高低不平等）；2 泛油；3 破損（松散、露骨、坑槽）；4 裂縫（龜裂、塊裂、縱向裂縫、橫向裂縫等）。每一類型病害根據(jù)定性與定量描述分為4個(gè)等級標(biāo)度，根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)依據(jù)，以定性與定量條件評定等級。

3 瀝青混凝土橋面鋪裝的病害的原因

①車轍分為結(jié)構(gòu)性車轍和流動性車轍、壓實(shí)性車轍及磨損性車轍。而橋面鋪裝層的車轍屬于流動性車轍，它是炎熱季節(jié)在瀝青混凝土層內(nèi)產(chǎn)生的側(cè)向流動變形而形成的車轍，車轍斷面一般呈W型，輪跡帶處下陷周邊隆起。車轍會導(dǎo)致行車舒適性的降低，雨天車轍的積水對行車安全性也有極大的威脅。

②波浪擁包指的是由于局部瀝青面層材料移動而路面表面形成的有規(guī)律的縱向起伏，波峰和波谷間隔很近。波浪擁包是一種對路面行駛質(zhì)量影響較大的病害形式。產(chǎn)生的首要原因是路面材料及設(shè)計(jì)與施工缺陷。材料組成設(shè)計(jì)差,如油石比過大細(xì)料過多，施工質(zhì)量差，使面層材料不足以抵抗車輪水平力的作用；或者是面層與基層之間存在不穩(wěn)定夾層，面層在行車荷載作用下推移變形就會形成波浪擁包。

以上兩種病害屬于變形類，在橋梁經(jīng)常檢查中發(fā)現(xiàn)臨洪河特大橋（310國道K31+082）在營運(yùn)初期發(fā)現(xiàn)大面積波浪擁包，而在其它期間比較少見，而車轍較為常見，因?yàn)殡S著交通渠量化逐漸在車道輪跡帶形成 。

③泛油是路面混合料中的瀝青向上遷移到路表面，形成一層有光澤的瀝青膜。其主要是由于瀝青材料或設(shè)計(jì)缺陷造成的。瀝青含量過多，混合料中空隙過少、拌和控制不嚴(yán)，瀝青高溫穩(wěn)定性差，是產(chǎn)生泛油的主要原因，施工時(shí)粘層油用量不當(dāng)，或雨水滲入使下層瀝青與石料剝離，在動水作用下，瀝青膜剝落上浮也會形成路面表面的泛油。一般發(fā)生在天氣炎熱時(shí)，天冷時(shí)又不存在逆過程，因而瀝青永久地積聚在路表面，造成路面搞滑能力降低。

④松散是一種從路面表面向下不斷發(fā)展的集料顆粒流失和瀝青結(jié)合料流失面造成的路面損壞，它是由于瀝青和集料之間失去粘結(jié)而產(chǎn)生的，瀝青混合料中瀝青用量偏少，低溫施工或?yàn)r青和庥料粘結(jié)性差、瀝青老化變硬、壓實(shí)不足或局部集料級配不均勻，都有可能在瀝青路面表面形成松散，瀝青面層的松散不僅造成面層的磨耗、厚度降低，而且松散路面的積水、散落的集料對路面安全性有潛在的威脅。

⑤坑槽是局部集料喪失而在路面表面形成的坑洞，深入不同的路面結(jié)構(gòu)層次?？硬弁ǔＪ瞧渌『θ琮斄选⑺缮⒌任醇皶r(shí)處理而逐漸發(fā)展形成的。當(dāng)車輪駛過去時(shí)龜裂、松散等病害區(qū)域時(shí)有時(shí)會帶走其中已經(jīng)碎裂的小塊面層材料，坑槽就會出現(xiàn)。另外在橋面鋪裝層中瀝青混凝土與水泥混凝土個(gè)別部位粘結(jié)不牢也容易出現(xiàn)坑槽，還有是水泥混凝土出現(xiàn)破損開裂反射造成的。

⑥裂縫分橫裂縫和縱裂縫。橫裂縫是與道路中線近似垂直的裂縫隙，有時(shí)伴有少量支縫，它的產(chǎn)生的主因是溫度變化如果瀝青勁度過大或?yàn)r青變硬，在氣溫下降時(shí)就容易在垂直于行車方向形成間距大致相同的橫向裂縫，橫裂縫也有可能是一種反射裂縫，發(fā)生位置是梁板接頭部位，濕接縫水泥混凝土受損反射上來的?？v向裂縫與行車方向基本平行單條裂縫，或者略帶有圓弧形，如出現(xiàn)縱縫多數(shù)情況是板縫后澆水泥混凝土疲勞受損造成的，橋梁將可能出現(xiàn)單板受力情況。

⑦龜裂是瀝青路面最為嚴(yán)重的一種病害，在路面上表現(xiàn)為互相交錯(cuò)的小網(wǎng)格狀裂縫，因其形狀類似烏龜背殼而被子稱為龜裂，疲勞損壞是產(chǎn)生龜裂的最主要原因。對渠化交通比較明顯的道路，一開始是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條不規(guī)則的小裂縫，而后在裂縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫，形成裂縫網(wǎng)。龜裂繼續(xù)發(fā)展往往就會產(chǎn)生坑槽，影響路面行駛舒適性和安全性。有時(shí)，由于瀝青材料的原因，如低溫時(shí)瀝青混合料脆硬，嚴(yán)重的瀝青老化等，也可能在瀝青路面表形成相互交錯(cuò)的小網(wǎng)格狀、塊度很小的裂縫即龜裂。但這種裂縫病害僅限于瀝青路面的表面，不會產(chǎn)生路的變形，對路面的承載能力和功能性能并沒有多大影響。 但在橋面鋪裝層如果出現(xiàn)龜裂得加以注意，尤其是兩塊板縫之間，是否是梁板出現(xiàn)問題要進(jìn)一步檢查，并且不得遲疑，立即進(jìn)一步檢查。

⑧塊裂表現(xiàn)為縱向和橫向裂縫的交錯(cuò)而使路面分裂成近似成直角的我邊形大塊，塊裂的網(wǎng)格在形狀和尺寸上都有別于龜裂。塊裂產(chǎn)生的主因是材料，塊狀裂縫的產(chǎn)生同生車荷 載作用關(guān)系不大，它主要是由面層材料的低溫收縮和瀝青老化所收起。不象龜裂主要出現(xiàn)在荷 載作用的輪跡處，塊裂可能出現(xiàn)在整個(gè)路面寬度內(nèi)，范圍較大。塊裂的裂縫深度一般僅限于路面表面，對路面承載能力和功能性能都沒有太大影響。在橋面瀝青鋪裝層中塊裂比較少，只有瀝青老化才有可能出現(xiàn)。

4 實(shí)例

1）2010 年連云港東海境內(nèi)310國道90+360處代相橋，橋面寬12米，橋長10米，簡支梁，跨徑6米，板梁高30cm，實(shí)心板，橋面鋪裝層為5cm細(xì)粒式瀝青混凝土。起初鋪裝層病害表現(xiàn)為龜裂，接著為松散，形成坑槽，每次都當(dāng)作一般的病害維修處治，但時(shí)間不長病害又出現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)監(jiān)管和維修人員都沒引起重視，只認(rèn)為修補(bǔ)質(zhì)量不合格或使用的材料不合格所致。在一次巡查中正好一輛重車過橋發(fā)現(xiàn)橋面上下起伏成彈簧狀態(tài)，進(jìn)入橋底仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)有三塊板在跨中橫向裂縫，鉸縫混凝土脫落，板梁邊緣橫裂縫非常多，長度在15-35cm之間，板梁已成為單板受力，繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)車輪接觸梁與鄰近梁有3cm的高差，撓度變形和縫寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)范規(guī)定，初步判定該橋?yàn)槲?，五類橋。立即向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，并邀請專家會審，形成處置意見，封閉交通，并按要求實(shí)施上部結(jié)構(gòu)改造，同時(shí)對同一時(shí)期的同一結(jié)構(gòu)形式建設(shè)的另外三座橋進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)都在不同程度的病害，并相續(xù)進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)改造，消除安全隱患。

2）310 國道的32+950處半灘橋,三跨,邊跨為20米,中跨為25米, 該橋上部結(jié)構(gòu)中主梁采用主梁采用預(yù)應(yīng)力空心板梁，下部結(jié)構(gòu)形式：樁柱式墩臺，鉆孔灌注式基礎(chǔ)。在2013年年初，在日常巡查中發(fā)現(xiàn)右幅中跨瀝青鋪裝層龜裂病害發(fā)展比較快，且瀝青混凝土出現(xiàn)松散現(xiàn)象，重在駛過時(shí)有輕微變形，清理松顆粒發(fā)現(xiàn)三角混凝土破碎，鋪裝層中鋼筋被拉斷，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷板梁完全單板受力狀態(tài)，目測重車駛過的板梁下?lián)系某潭瓤梢苑治鐾茢喟辶旱走吘壱殉霈F(xiàn)裂縫，該橋已存在較大安全隱患。立即安排養(yǎng)護(hù)作業(yè)人員對松散部位進(jìn)行清理，邀請專家對該橋進(jìn)行鑒定，并按專家建議和主管部門意見對該橋?qū)嵤┯曳忾]。而后按照設(shè)計(jì)圖紙對中跨進(jìn)行換板，兩邊跨重做。

以上兩座橋例說明橋面瀝青鋪裝層的病害不同于一般瀝青路面的病害，往往是由其它隱性安全隱患所引起，在橋梁日常巡查中應(yīng)重視,不得掉以輕心。

結(jié)語

作為干線公路橋梁養(yǎng)護(hù)工程人員，在橋梁經(jīng)常檢查中橋面鋪裝的病害不能僅僅認(rèn)為是一般的病害，不要被表面現(xiàn)象所蒙敝，而要根據(jù)實(shí)際情況加以分析判斷，找出造成病害真正原因所在。橋梁養(yǎng)護(hù)工程師一定要細(xì)心，切不可掉以輕心,只有不斷摸索,發(fā)現(xiàn)問題，分板問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn),從現(xiàn)象到本質(zhì),才能防患于未然,保證公路橋梁的暢通。

參與文獻(xiàn)

[1]JTG/TH21-2011，公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]JTGH11-2004，公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].

[3]JTGH10-2009，公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[4]JTGH20-2007，公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

TU74

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.019