预防桥面铺装早期病害

预防桥面铺装早期病害
【摘要】为提高车辆在桥梁上的行车舒适性，目前城市立交桥桥面铺装普遍采用沥青混凝土铺装。

由于沥青混凝土铺装与桥梁自身水泥混凝土在材料物理性质各方面的差异，城市桥梁结构结合面上易发生早期病害。

其病害的原因很大程度上取决于现场施工工艺和关键质量环节的控制。

因此防止桥面铺装早期病害成为桥面铺装施工技术的一个重要问题。

【关键词】桥面铺装；早期病害；施工技术；防水
一、桥面早期病害的原因
桥面铺装出现病害以后，不但有损桥梁的整体形象，而且行车不舒适甚至易出现交通安全事故，社会影响极大。

另外由于立交平面线形半径较小，且桥梁断面需变宽变高，梁跨为非预应力连续梁。

这种体系设计允许桥梁有较大的变形，存在细微的裂缝，在这种情况下，桥面铺装的早期破坏更易导致梁体在水作用下的腐蚀侵害，对梁体的结构安全及使用寿命造成极大的危害。

桥面早期病害的原因很多，但施工原因主要有以下三个方面。

（一）桥面铺装抗剪强度不足桥面抗剪强度不足主要是因为沥青混凝土桥面铺装与水泥混凝土结合不好，粘结力较小，抗剪强度较低。

在行车荷载作用下，由于沥青混凝土与水泥混凝土弹性模量不同，桥身混凝土与沥青混凝土铺装弯曲变形存在差异，从而产生反复的剪切作用，降低结合面的抗剪疲劳强度。

一旦抗剪强度不足处刹车过于频繁或者有车辆紧急制动产生较大剪切力时，将会造成桥面铺装病害。

（二）桥面铺装积水当混凝土桥面平整度不是很好时，桥面上积水经沥青混凝土面层渗入后，易在低洼处积存，在重力作用下无法沿横坡渗出。

此部分积水受车辆荷载作用时，水压力增加数倍，对防水层与梁体顶面、沥青与集料之间起到剥离作用，从而引起桥面铺装的破坏。

在冬季即使没有外部荷载，桥面积水的冻胀也能造成桥面铺装的病害。

（三）桥面铺装透水桥面铺装要求具有一定的抗滑性能，提供表面的构造深度和降低孔隙率是沥青混凝土配比设计的一对矛盾。

在桥梁上使用沥青混凝土时，规范要求不开强振，导致压实度很难提高。

由于以上因素，即使优化配合比设计和完善压实工艺，桥面沥青混凝土铺装也难以完全杜绝雨水渗入。

桥面铺装内水的存在，将极大地减弱桥面抗剪强度，使桥面铺装产生波浪、拥包、裂缝、坑槽等病害。

二、防止桥面混凝土早期病害的施工技术
防止桥面早期病害，主要应从桥梁施工和沥青混凝土施工两方面着手：一是要做好桥面清浆工作，选择适当的防水材料，以增大桥面混凝土与沥青混凝土铺
装的粘结力和提高抗剪疲劳强度，完善桥梁排水设施，提高桥面平整度；二是从原材料和施工工艺上确保桥面铺装的施工质量。

（一）提高梁体混凝土顶面平整度的技术提高梁体混凝土顶面平整度是防止桥面积水的重要措施，在现浇梁施工中应采用以下技术措施，提高桥面平整度。

1、提高平整度标准，增大平整度保证率。

一般规范中要求混凝土桥面平整度3米直尺不超过1mm，桥面积水概率相应减少。

2、完善施工控制措施，提高平整度。

以钢丝线作为控制桥面高程及平整度的参照标准。

3、防止内模上浮。

浇筑前将内模固定下穿底板在支架上，也可采取压重等措施防止内模上浮。

在浇筑施工中采取纵向分段、水平分层的浇筑方式，减少内模上浮的可能性。

4、强化桥面收面工艺控制。

现浇梁混凝土浇筑完顶板后，人工收面不应少于两次。

第一次应在顶板振捣完进行，收面时应注意不平整的地方进行摊平或补料，第二次应在顶板初凝前进行，采用木板搓板对桥面进行提浆和抹平，对混凝土初凝产生的裂缝进行处理，并防止局部离析。

（二）桥面清浆的施工工艺桥面清浆的目的一是可以提高混凝土与防水层之间的粘结力，二是可以提高桥面平整度，处理桥面的缺陷。

（三）防水层的施工技术与工艺应着重控制桥面凿毛及清理，喷涂防水层前后作业面要有满足要求的湿润或干燥程度和喷洒均匀程度。

除此之外还应把施工作业前后工作面的保护作为重点，在铺筑混凝土前防水层不得有破坏、污染。

（四）保证桥面渗水排出的施工技术桥面铺装渗水的排出涉及盲沟和泄水管两个方面。

1、固化盲沟的设置
盲沟应设在低侧防撞墙边，使桥面水和面层内渗水在此汇合后通过泄水管排出。

（1）固化盲沟的施工工艺①中面层施工时，在梁体较低的一侧留5-10cm 不铺；②上面层施工时，对中面层施工所留缝隙用上面层沥青料补齐，碾压时只进行轻压；③上面层施工后，对边部沥青料进行修整。

（2）伸缩缝的渗水处理在伸缩缝混凝土后高程较高的一端留竖向排水管，管口与桥面混凝土齐平，以排桥面渗水和盲沟汇集的水。

2、竖向泄水管的设置
竖向泄水管适用于连续结构，将泄水管盖和汇水管主体分开设置，泄水管主体自梁体水泥混凝土表面向下安装（顶部宜略低于梁体表面0.5-1cm），生铁泄水管盖铺设在其上面顶层，不与泄水管主体发生接触，对桥面铺装表面水及面层内渗水的排出不产生任何阻碍作用，较在泄水管上部打孔或打槽能更大限度发挥排水作用。

（五）改进桥面铺装层性能的施工技术
1、选用提高混合料性能的材料
（1）选择SBS改性沥青，以提高沥青混合料粘结力和高低温性能。

实验证明相同级配使用SBS改性沥青抗车辙能力提高100-150%，尤其是SBS改性沥青具有良好的弹性恢复性能，具备抵御重复荷载作用下的变形能力。

（2）选择表面粗糙、有棱角、质地坚硬的矿料，提高桥面铺装抗磨、抗滑性能。

（3）掺加专门加工的适量生石灰粉，进一步提高石料与沥青的粘附性能。

2、提高混合料性能的技术要点
（1）集料的级配组成根据superpave对集料级配的要求，在级配曲线某些特定的粒级规定通过范围，明确控制点和禁区。

这些控制点和禁区与规范的控制粒级和范围有较大的区别，控制点位于最大标称尺寸，通过级配偏离该区域，提高混合料抵抗永久变形的能力。

（2）以空隙率（Va=4%）为设计标准随着空隙率的增大，沥青易老化，路面使用寿命缩短。

若完全按Superpave4%进行配比设计，在当前商品料的情况下，难以实现避开禁区。

（3）注重于水损害及耐久性有关指标的控制Superpave对沥青混合料水损试验、疲劳开裂、低温开裂等试验，规定以成型空隙率Va=7%作为标准。

因为随着空隙率的逐步增大，水损害破坏程度即进入敏感区域，此时再经过气候因素作用破坏程度最大，当空隙率继续增加时，就相当于沥青碎石结构，水损害破坏程度反而降低。

（4）灵活运用规范允许的偏差现场施工时，摊铺厚度和混合料油石比都利用规范规定偏差的上限，从而保证实际压实度和空隙率目标的实现。

（5）选用与沥青混合料粘结性能较高的防水材料柔性防水材料对下层具有较强的渗透作用，对上具有粘结作用，具有一定的延展性，遇冷不脆，遇热不变形。

其作用不仅是防止水渗透，而且还具备较高粘弹性，用于抵抗桥面水泥混凝土与沥青混凝土层之间由于温度、荷载等作用产生的剪切变形，从而使不同特性的两结构层能抵抗这种变形而产生脱离，提高整体防水性能。

结束语
桥面铺装早期病害的发生，与桥梁的结构型式、沥青混凝土铺装的性能及施工质量密切相关，完全杜绝早期病害是不现实的，但通过对其发生概率的研究，可采取有效的施工措施，尽量减少其发生的可能性。