沥青混凝土桥面铺装施工工艺(74页)
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桥面铺装
重庆交通科研设计院 陈仕周
沥青混凝土桥面铺装—对桥梁的保护
调查：94座混凝土危桥， 收集：结构钢筋锈蚀情况
图 桥面人行道的渗水现象
主梁下的白色析出物及盖梁上的顺筋裂缝
桥面混凝土调平层出现大量冻融破坏裂缝
汕头海湾大桥水侵蚀在箱梁内形成钟乳石
沥青混凝土桥面铺装—对桥梁的保护
对桥梁结构的保护作用现状: 保护作用较差，结构钢筋锈蚀混凝土桥结构钢 筋锈蚀、可明显观察到钢丝截面变化的桥梁86 座， 原因 （1）由于桥面板和调平层均存在裂缝， （2）未考虑铺装结构体系的防水层 结论
桥梁安全设计等级
环境气候条件
桥梁安全设计等级
+
环境气候条件
沥青混凝土桥面铺装研究—铺装结构组合研究
桥 面 铺 铺装结构 防装 水结 体构 系层
砼桥梁 防水层 卷材 涂膜 沥青马蹄脂 沥青砂 热融沥青碎石 稀浆封层 AC SMA 浇注式
面层 底层
防 水 层
沥青混凝土层
桥板 面
沥青混凝土桥面铺装研究—铺装结构组合研究
防水层厚度对铺装结构防水性的影响
致密层
致密层
混凝土桥面板
混凝土桥面板
铺装防水体系防水性试验示意
车速 120k m/h 动水 头 4.4m ， 取5m 水头 作为 试验 水压 力
防水层 水压 空径
加压器 密封垫 沥青层
最小 承压 时间 1min
防水层种类及防水层厚度对铺装结构防水 性的影响
材料 材料类型 厂家 卷材 涂膜 沥青玛碲 脂 沥青砂 稀浆封层 热融沥青 碎石 北京 A 雨虹 B 北京 水乳型 禹王 水乳型 I-D类SBS改性沥 青 I-D类SBS改性沥 青 20 7.3 7.0 油石 比％ 防水层 厚度 3mm 3mm 1mm 1.2mm 5mm 20mm 20mm 5mm 1mm 承压时间 最小值min 3 0 <1 1 1 2 0 <1 0
关于规范中的桥面铺装结构 11.1.2.....防水层和下面层共同组成防水 体系，应重视下面层的密水性和热稳性 1 应根据桥梁类型、设计安全等级，并考 虑工程环境条件（如冰冻、或海洋地 区、工业酸雾、酸雨影响等）确定防水 层
关于桥梁的防水等级要求
桥梁防水等级要求
一级 二级 三级 非盐环境＋正温 盐环境＋负温 Ⅰ级防水等级 Ⅱ级防水等级 Ⅲ级防水等级 Ⅳ级防水等级
桥面铺装的特点 温度及荷载特点 1悬空构造物，空气流通，冬季铺装层温度 比路面温度低，易于结冰而出现冻融破 坏 2温度变化大，混凝土桥面板因温度应力出 现温度裂缝 3桥梁振动产生的共振应力大，铺装层可能 逐渐松散。
关于规范中调平层、沥青层的厚度 11.1.1 2 混凝土调平层厚度不宜小于80mm，纤 维混凝土调平层厚度不宜小于60mm 11.1.4高速公路、一级公路的桥面铺装厚 度宜为70～100mm，二级、三级公路桥 面铺装厚度宜为50～90mm。表面层厚 度不小于30mm。若桥面铺装为单层时， 厚度不宜小于50mm。
工
程
实
例
因桥梁结构产生的裂缝
沥青混凝土桥面铺装—病害原因分析
引起桥面铺装破坏的主要原因：
（1） 桥梁结构、桥梁平纵线型、交通气候原因， (2) 桥面 铺装结构及材料施工控制的原因： ①铺装层与混凝土板的粘结力丧失，铺装层出现 滑移、坑凼 a 调平层有浮浆 b 调平层未彻底干燥，表面含水量高 c 粘接材料性能差， d 铺装层渗水，水集中在混凝土板与沥青层的 界面附近，混凝土板表面和沥青层底部产 生水损 坏、冻融损坏
重庆及广西
陕西
甘肃
新疆
沥青混凝土桥面铺装—路用性能调查
沥青混凝土桥面铺装病害类型及发生率
病害类型 车辙、推移、拥包 调查桥梁总数量 出现总数 数 42 出现平均比例%
43.8
剥落、松散、坑洞、
96
53
55.2
裂缝 、龟裂、网裂
29
30.2
桥面沥青铺装产生的裂缝
工
程
实
例
桥面沥青铺装产生的坑槽
工程实例
铺装结构层必须考虑桥面防水
沥青混凝土桥使用状况 收集：
桥面铺装的病害类型、病害发生率
沥青混凝土桥面铺装—路用性能调查
水泥混凝土桥梁铺装使用情况调查典型区域
调查地区 极限低温 >-9℃ -9℃～-21℃ -21℃～37℃ <-37℃ 七月平均气温 >30℃ >30℃ >20℃ >20℃ 年降雨量 >1000mm 500mm~1000m m 250mm~500mm <250mm
混凝土桥梁沥青混凝土铺装——
以往桥面铺装设计施工中的不足：
① 无桥梁结构保护意识，仅将铺装作为桥梁结构的磨 耗层，铺装一般不设防水层 ② 缺少防水结构体系的意识，不注重防水层材料和 厚度与铺装层的匹配性，使铺装联接不良或不防水 ③ 桥梁铺装层厚度确定仅源于桥梁恒重，垫层和沥 青层厚度确定带有任意性，不依据铺装体系受力要求 ④ 对桥梁结构无针对性 ⑤ 对特殊桥梁和桥梁的特殊部位无特殊技术措施
沥青层推荐厚度依据：
① 厚度计算值50～90mm ② 平整性对厚度的要求50～90mm ③ 施工工艺对厚度的要求≥60mm
σ1 ≤[σ1]/Kf
厚度结论：
建议厚度：高速公路、一级公路70～100mm，并采用两层铺装层结构组合 二、三级公路50m～90mm
调平层及铺装层裂缝易发部位
①箱梁变截面、 或负弯矩部位 ②T梁翼缘交接处（湿接缝），③支点附近0.1m
铺装材料防水性评定方法：
① 防水层的粘接性能 ② 防水层、沥青混凝土的防水性 a 材料类型、材料配和比 b 在铺装结构中的厚度 ③ 材料的裂缝跨越能力（与材料的强度及粘弹性有关） ④ 材料施工变异性及搭接缝（影响铺装的有效防水面积）
防水结构体系的形成结果： 防水可靠性分析 防水层＋沥青层
1类防水结构体系 2类防水结构体系 3类防水结构体系 4类防水结构体系
关于规范中调平层厚度
调平层厚度理论计算结论：
调平层的拉应力大，易产生纵向开裂等；厚 度宜≥60mm
结合桥面铺装使用状况调查 建议调平层厚度大于80mm
关于规范中沥青层厚度
关于沥青铺装层的厚度计算方法结论: 沥青层和垫层厚度增大将引起铺装层拉、剪、弯应力的减小，
τ ≤ [τ ]/K T
σ y ≤ [σ y ]/KT
沥青混凝土桥面铺装—病害原因分析
引起桥面铺装破坏的主要原因： ② 调平层损坏引起铺装层开裂或坑凼 a 调平层厚度薄，因过大拉应力而出现纵向开裂 b 调平层与桥面板粘结不良，湿接缝因剪应力大而开 裂、负弯矩处因弯拉应力大而开裂 ③ 沥青层厚度、混合料性能不实引起车辙、推拥等病害 a 沥青层厚度过薄，铺装层剪应力大 b 沥青混合料的热稳性不足
重庆交通科研设计院 陈仕周
沥青混凝土桥面铺装—对桥梁的保护
调查：94座混凝土危桥， 收集：结构钢筋锈蚀情况
图 桥面人行道的渗水现象
主梁下的白色析出物及盖梁上的顺筋裂缝
桥面混凝土调平层出现大量冻融破坏裂缝
汕头海湾大桥水侵蚀在箱梁内形成钟乳石
沥青混凝土桥面铺装—对桥梁的保护
对桥梁结构的保护作用现状: 保护作用较差，结构钢筋锈蚀混凝土桥结构钢 筋锈蚀、可明显观察到钢丝截面变化的桥梁86 座， 原因 （1）由于桥面板和调平层均存在裂缝， （2）未考虑铺装结构体系的防水层 结论
桥梁安全设计等级
环境气候条件
桥梁安全设计等级
+
环境气候条件
沥青混凝土桥面铺装研究—铺装结构组合研究
桥 面 铺 铺装结构 防装 水结 体构 系层
砼桥梁 防水层 卷材 涂膜 沥青马蹄脂 沥青砂 热融沥青碎石 稀浆封层 AC SMA 浇注式
面层 底层
防 水 层
沥青混凝土层
桥板 面
沥青混凝土桥面铺装研究—铺装结构组合研究
防水层厚度对铺装结构防水性的影响
致密层
致密层
混凝土桥面板
混凝土桥面板
铺装防水体系防水性试验示意
车速 120k m/h 动水 头 4.4m ， 取5m 水头 作为 试验 水压 力
防水层 水压 空径
加压器 密封垫 沥青层
最小 承压 时间 1min
防水层种类及防水层厚度对铺装结构防水 性的影响
材料 材料类型 厂家 卷材 涂膜 沥青玛碲 脂 沥青砂 稀浆封层 热融沥青 碎石 北京 A 雨虹 B 北京 水乳型 禹王 水乳型 I-D类SBS改性沥 青 I-D类SBS改性沥 青 20 7.3 7.0 油石 比％ 防水层 厚度 3mm 3mm 1mm 1.2mm 5mm 20mm 20mm 5mm 1mm 承压时间 最小值min 3 0 <1 1 1 2 0 <1 0
关于规范中的桥面铺装结构 11.1.2.....防水层和下面层共同组成防水 体系，应重视下面层的密水性和热稳性 1 应根据桥梁类型、设计安全等级，并考 虑工程环境条件（如冰冻、或海洋地 区、工业酸雾、酸雨影响等）确定防水 层
关于桥梁的防水等级要求
桥梁防水等级要求
一级 二级 三级 非盐环境＋正温 盐环境＋负温 Ⅰ级防水等级 Ⅱ级防水等级 Ⅲ级防水等级 Ⅳ级防水等级
桥面铺装的特点 温度及荷载特点 1悬空构造物，空气流通，冬季铺装层温度 比路面温度低，易于结冰而出现冻融破 坏 2温度变化大，混凝土桥面板因温度应力出 现温度裂缝 3桥梁振动产生的共振应力大，铺装层可能 逐渐松散。
关于规范中调平层、沥青层的厚度 11.1.1 2 混凝土调平层厚度不宜小于80mm，纤 维混凝土调平层厚度不宜小于60mm 11.1.4高速公路、一级公路的桥面铺装厚 度宜为70～100mm，二级、三级公路桥 面铺装厚度宜为50～90mm。表面层厚 度不小于30mm。若桥面铺装为单层时， 厚度不宜小于50mm。
工
程
实
例
因桥梁结构产生的裂缝
沥青混凝土桥面铺装—病害原因分析
引起桥面铺装破坏的主要原因：
（1） 桥梁结构、桥梁平纵线型、交通气候原因， (2) 桥面 铺装结构及材料施工控制的原因： ①铺装层与混凝土板的粘结力丧失，铺装层出现 滑移、坑凼 a 调平层有浮浆 b 调平层未彻底干燥，表面含水量高 c 粘接材料性能差， d 铺装层渗水，水集中在混凝土板与沥青层的 界面附近，混凝土板表面和沥青层底部产 生水损 坏、冻融损坏
重庆及广西
陕西
甘肃
新疆
沥青混凝土桥面铺装—路用性能调查
沥青混凝土桥面铺装病害类型及发生率
病害类型 车辙、推移、拥包 调查桥梁总数量 出现总数 数 42 出现平均比例%
43.8
剥落、松散、坑洞、
96
53
55.2
裂缝 、龟裂、网裂
29
30.2
桥面沥青铺装产生的裂缝
工
程
实
例
桥面沥青铺装产生的坑槽
工程实例
铺装结构层必须考虑桥面防水
沥青混凝土桥使用状况 收集：
桥面铺装的病害类型、病害发生率
沥青混凝土桥面铺装—路用性能调查
水泥混凝土桥梁铺装使用情况调查典型区域
调查地区 极限低温 >-9℃ -9℃～-21℃ -21℃～37℃ <-37℃ 七月平均气温 >30℃ >30℃ >20℃ >20℃ 年降雨量 >1000mm 500mm~1000m m 250mm~500mm <250mm
混凝土桥梁沥青混凝土铺装——
以往桥面铺装设计施工中的不足：
① 无桥梁结构保护意识，仅将铺装作为桥梁结构的磨 耗层，铺装一般不设防水层 ② 缺少防水结构体系的意识，不注重防水层材料和 厚度与铺装层的匹配性，使铺装联接不良或不防水 ③ 桥梁铺装层厚度确定仅源于桥梁恒重，垫层和沥 青层厚度确定带有任意性，不依据铺装体系受力要求 ④ 对桥梁结构无针对性 ⑤ 对特殊桥梁和桥梁的特殊部位无特殊技术措施
沥青层推荐厚度依据：
① 厚度计算值50～90mm ② 平整性对厚度的要求50～90mm ③ 施工工艺对厚度的要求≥60mm
σ1 ≤[σ1]/Kf
厚度结论：
建议厚度：高速公路、一级公路70～100mm，并采用两层铺装层结构组合 二、三级公路50m～90mm
调平层及铺装层裂缝易发部位
①箱梁变截面、 或负弯矩部位 ②T梁翼缘交接处（湿接缝），③支点附近0.1m
铺装材料防水性评定方法：
① 防水层的粘接性能 ② 防水层、沥青混凝土的防水性 a 材料类型、材料配和比 b 在铺装结构中的厚度 ③ 材料的裂缝跨越能力（与材料的强度及粘弹性有关） ④ 材料施工变异性及搭接缝（影响铺装的有效防水面积）
防水结构体系的形成结果： 防水可靠性分析 防水层＋沥青层
1类防水结构体系 2类防水结构体系 3类防水结构体系 4类防水结构体系
关于规范中调平层厚度
调平层厚度理论计算结论：
调平层的拉应力大，易产生纵向开裂等；厚 度宜≥60mm
结合桥面铺装使用状况调查 建议调平层厚度大于80mm
关于规范中沥青层厚度
关于沥青铺装层的厚度计算方法结论: 沥青层和垫层厚度增大将引起铺装层拉、剪、弯应力的减小，
τ ≤ [τ ]/K T
σ y ≤ [σ y ]/KT
沥青混凝土桥面铺装—病害原因分析
引起桥面铺装破坏的主要原因： ② 调平层损坏引起铺装层开裂或坑凼 a 调平层厚度薄，因过大拉应力而出现纵向开裂 b 调平层与桥面板粘结不良，湿接缝因剪应力大而开 裂、负弯矩处因弯拉应力大而开裂 ③ 沥青层厚度、混合料性能不实引起车辙、推拥等病害 a 沥青层厚度过薄，铺装层剪应力大 b 沥青混合料的热稳性不足