瀝青混凝土橋面鋪裝層損壞與控制措施
發布時間：2010-01-14 共1頁
近年來，瀝青混凝土復合橋面鋪層裝使用較多，無論是水泥砼復合橋面、還是鋼結構復合橋面，瀝青混凝土鋪裝層早期破損現象時有發生，如出現局部鋪裝脫落、嚴重車轍破損等，這些病害比較普遍，直接影響了行車舒適性、交通安全及橋梁的耐久性。
一、造成瀝青鋪裝層早期破損的原因
1.荷載因素：交通量猛增、車輛型化、荷載等級超過設計標準。
2.結構因素：由于受力體系較為復雜，各種形式的主梁及鋪裝本身的構造均影響其應力的分布。對復合橋面瀝青鋪裝特別是中小跨徑小絞縫簡支梁板橋，梁板整體性差，絞縫處及支座負彎矩區容易開裂。對結合層、防水層等界面材料未進行重點要求，致使結合層抗剪強度不足。橋梁長縱坡各結構層瀝青砼設計時，采用與一般道路同類型瀝青混合料，未對特殊區域進行技術處理。
3.施工因素：
對鋼筋砼簡支梁板橋，支座安裝不穩或墊塊材料強度不高，造成個別梁板行車撓動，絞縫開裂甚至脫落。梁板側向結合面處理不規范、絞縫質量差。梁板安裝標高控制不精確，有些現澆梁板堆載預壓不規范，實際沉降不均勻造成梁頂標高偏差過，因而鋪裝層厚薄不一致，從而降低了梁板與鋪裝層的整體性強度。部分梁板頂部清理不徹底，使砼與瀝青面層的結合層施工質量較差。面層瀝青局部過薄、瀝青混合料配合比控制不嚴、混合料離散性過、現場攤鋪碾壓環節局部離析、碾壓不密實。
對鋼結構橋梁，鋼結構表面過于除銹，表面粘結層、橋面防水層抗拉、抗剪能力不足、面層瀝青砼配合比本身存在問題等。
4.環境因素：厄爾尼諾現象使全球氣候變暖，夏季炎熱天氣延長，冬季極值低溫更低。
5.使用管理因素：車道間車流量分布不均衡，偏載使用。最高及最低氣溫等極值天氣使用管養措施可能不夠到位，治超力度不足等等。
二、改進途徑
（一）優化設計
1.荷載取值方面：應根據當地交通量及軸載的調查合理確定設計荷載標準。跨徑柔性結構橋梁另因考慮風載、溫度變化、防撞力、防震等因素。
2.細部結構設計方面：對鋼筋砼橋梁，對主梁縱向的計算分析與橫向剛度并重，增加構造措施，使橋面鋪裝不分擔過多的次內力、受拉負彎矩。對鋼結構橋梁，加強結合層研究，合理設計防水粘結層、緩沖過渡層、瀝青砼鋪裝層，解決鋼板與瀝青砼溫縮系數差異及鋪裝層防水問題，細化設計明確鋼板表面除銹防腐處理要求、防水層、過渡層材質及施工要求等。
3.優化瀝青砼鋪裝的層間結構及控制技術指標設計：對一般橋面鋪裝層，采用高粘度的重交通道路瀝青或摻加高聚物改性劑來改善瀝青的品質，采用與瀝青粘附性好的集料或用抗剝離措施，提高瀝青粘結力、抗車轍能力。表層瀝青通過選用耐磨石質粗集料、反擊式工藝加工提高粗集料的微觀粗糙度，同時通過設計規定構造深度，達到路面抗滑效果。
對鋼結構橋梁設計瀝青鋪裝層可采用高性能的瀝青混合料，如雙層改性SMA、澆注式瀝青砼、雙層環氧瀝青砼、澆注式瀝青砼與SMA等。由于不同的面層對防水層、結合的要求不同，宜同步優選與防水層的最佳組合設計，如采用環氧富鋅+環氧瀝青，甲基丙烯酸類樹脂等防水層。
目前鋼結構橋梁防水層、過渡層、鋪裝層的組合設計尚處于探索階段，因此設計有必要及時收集國內國外鋼結構實際使用成功案例，及時分析、比較、總結適合本地區的瀝青鋪裝層結構組合設計。
（二）加強施工質量監理，實現設計目標。根據瀝青砼鋪裝層總厚度較薄、整體性要求高、技術要求嚴、施工難度等特點，因此施工階段監理必須充分理解設計意圖，對關鍵環節、重要指標，進行重點監理、重點控制，確保工程實體質量。
（三）掌握現場指標控制的操作技巧。瀝青混合料的各項性能指標要求經常是矛盾的，因此熟悉各項技術指標的實際控制意義，靈活應用，努力實現瀝青混合料的最佳綜合性能指標。要控制瀝青混合的實際性能指標，應從集料、結合料、混合料配合比、混合料技術指標、施工工藝進行系統控制，全面控制方能實現設計要求。本人認為尤其應抓好以下幾點：
1.嚴格按規范要求進行目標配合比、生產配合比、生產配合比驗證。
2.抓好原材料料源，提高穩定性、均勻性。
3.采用先進的瀝青拌和加工設備，精確計時，提高混合料均勻性，技術性能指標穩定性。
4.加強前場與后場的配合，注意拌和能力與攤鋪能力匹配。
（四）重視缺陷責任期內管理。項目實施完成后，實體質量已經定型，合理使用及時修補處理質量缺陷仍是提高路面使用壽命的重要環節。在缺陷責任期內承包人應注意定期檢查，及時處理施工缺陷。接管養護單位在使用管理方面應注意：
1.合理組織交通，提高車道間車流量分布均衡性，減少偏載使用。
2.合理設置路口各向通行時間，避免在長陡坡等特殊部位車輛捅堵，減少汽車尾氣加溫造成輪跡帶軟化泛油、急轉彎、急剎造成局部車轍損害。
3.加強關鍵階段的針對性管養，多雨季節及時巡查、減少路段積水，及時清理路面泥砂等贓物，避免滑溜性污染。
4.加強特殊時期的治超工作，如最高、最低氣溫時節、多雨季節等，對可能產生量車轍破壞、水損破壞的時機進行專項管理。
5.做好交通量及軸載監測，對典型橋梁的變形觀測，為今后設計、維修提供數據保障。
總之，只有精心設計、規范施工、合理使用，才能提高橋面鋪裝質量的使用壽命。
一、造成瀝青鋪裝層早期破損的原因
1.荷載因素：交通量猛增、車輛型化、荷載等級超過設計標準。
2.結構因素：由于受力體系較為復雜，各種形式的主梁及鋪裝本身的構造均影響其應力的分布。對復合橋面瀝青鋪裝特別是中小跨徑小絞縫簡支梁板橋，梁板整體性差，絞縫處及支座負彎矩區容易開裂。對結合層、防水層等界面材料未進行重點要求，致使結合層抗剪強度不足。橋梁長縱坡各結構層瀝青砼設計時，采用與一般道路同類型瀝青混合料，未對特殊區域進行技術處理。
3.施工因素：
對鋼筋砼簡支梁板橋，支座安裝不穩或墊塊材料強度不高，造成個別梁板行車撓動，絞縫開裂甚至脫落。梁板側向結合面處理不規范、絞縫質量差。梁板安裝標高控制不精確，有些現澆梁板堆載預壓不規范，實際沉降不均勻造成梁頂標高偏差過，因而鋪裝層厚薄不一致，從而降低了梁板與鋪裝層的整體性強度。部分梁板頂部清理不徹底，使砼與瀝青面層的結合層施工質量較差。面層瀝青局部過薄、瀝青混合料配合比控制不嚴、混合料離散性過、現場攤鋪碾壓環節局部離析、碾壓不密實。
對鋼結構橋梁，鋼結構表面過于除銹，表面粘結層、橋面防水層抗拉、抗剪能力不足、面層瀝青砼配合比本身存在問題等。
4.環境因素：厄爾尼諾現象使全球氣候變暖，夏季炎熱天氣延長，冬季極值低溫更低。
5.使用管理因素：車道間車流量分布不均衡，偏載使用。最高及最低氣溫等極值天氣使用管養措施可能不夠到位，治超力度不足等等。
二、改進途徑
（一）優化設計
1.荷載取值方面：應根據當地交通量及軸載的調查合理確定設計荷載標準。跨徑柔性結構橋梁另因考慮風載、溫度變化、防撞力、防震等因素。
2.細部結構設計方面：對鋼筋砼橋梁，對主梁縱向的計算分析與橫向剛度并重，增加構造措施，使橋面鋪裝不分擔過多的次內力、受拉負彎矩。對鋼結構橋梁，加強結合層研究，合理設計防水粘結層、緩沖過渡層、瀝青砼鋪裝層，解決鋼板與瀝青砼溫縮系數差異及鋪裝層防水問題，細化設計明確鋼板表面除銹防腐處理要求、防水層、過渡層材質及施工要求等。
3.優化瀝青砼鋪裝的層間結構及控制技術指標設計：對一般橋面鋪裝層，采用高粘度的重交通道路瀝青或摻加高聚物改性劑來改善瀝青的品質，采用與瀝青粘附性好的集料或用抗剝離措施，提高瀝青粘結力、抗車轍能力。表層瀝青通過選用耐磨石質粗集料、反擊式工藝加工提高粗集料的微觀粗糙度，同時通過設計規定構造深度，達到路面抗滑效果。
對鋼結構橋梁設計瀝青鋪裝層可采用高性能的瀝青混合料，如雙層改性SMA、澆注式瀝青砼、雙層環氧瀝青砼、澆注式瀝青砼與SMA等。由于不同的面層對防水層、結合的要求不同，宜同步優選與防水層的最佳組合設計，如采用環氧富鋅+環氧瀝青，甲基丙烯酸類樹脂等防水層。
目前鋼結構橋梁防水層、過渡層、鋪裝層的組合設計尚處于探索階段，因此設計有必要及時收集國內國外鋼結構實際使用成功案例，及時分析、比較、總結適合本地區的瀝青鋪裝層結構組合設計。
（二）加強施工質量監理，實現設計目標。根據瀝青砼鋪裝層總厚度較薄、整體性要求高、技術要求嚴、施工難度等特點，因此施工階段監理必須充分理解設計意圖，對關鍵環節、重要指標，進行重點監理、重點控制，確保工程實體質量。
（三）掌握現場指標控制的操作技巧。瀝青混合料的各項性能指標要求經常是矛盾的，因此熟悉各項技術指標的實際控制意義，靈活應用，努力實現瀝青混合料的最佳綜合性能指標。要控制瀝青混合的實際性能指標，應從集料、結合料、混合料配合比、混合料技術指標、施工工藝進行系統控制，全面控制方能實現設計要求。本人認為尤其應抓好以下幾點：
1.嚴格按規范要求進行目標配合比、生產配合比、生產配合比驗證。
2.抓好原材料料源，提高穩定性、均勻性。
3.采用先進的瀝青拌和加工設備，精確計時，提高混合料均勻性，技術性能指標穩定性。
4.加強前場與后場的配合，注意拌和能力與攤鋪能力匹配。
（四）重視缺陷責任期內管理。項目實施完成后，實體質量已經定型，合理使用及時修補處理質量缺陷仍是提高路面使用壽命的重要環節。在缺陷責任期內承包人應注意定期檢查，及時處理施工缺陷。接管養護單位在使用管理方面應注意：
1.合理組織交通，提高車道間車流量分布均衡性，減少偏載使用。
2.合理設置路口各向通行時間，避免在長陡坡等特殊部位車輛捅堵，減少汽車尾氣加溫造成輪跡帶軟化泛油、急轉彎、急剎造成局部車轍損害。
3.加強關鍵階段的針對性管養，多雨季節及時巡查、減少路段積水，及時清理路面泥砂等贓物，避免滑溜性污染。
4.加強特殊時期的治超工作，如最高、最低氣溫時節、多雨季節等，對可能產生量車轍破壞、水損破壞的時機進行專項管理。
5.做好交通量及軸載監測，對典型橋梁的變形觀測，為今后設計、維修提供數據保障。
總之，只有精心設計、規范施工、合理使用，才能提高橋面鋪裝質量的使用壽命。
