探讨高速公路桥梁养护中桥面铺装常见病害及养护措施

探讨高速公路桥梁养护中桥面铺装常见
病害及养护措施
摘要：随着我国交通基础设施建设的快速发展，公路桥梁保有数量大幅提升，截止2020年末全国公路桥梁达到91.28万多座6628.55万延米。

而随着建成年
份的增长，桥梁桥面铺装病害成为桥梁众多常见病害中的首要病害，影响着公路
的营运质量和服务水平。

本文将通过分析高速公路桥梁桥面铺装常见病害及其成因，进而探讨一些可行的养护措施。

关键词：桥梁养护；桥面铺装；常见病害；养护措施
1、桥面铺装的定义
桥面铺装是位于桥面板上部的承载车轮直接作用的功能层，其功能在于防止
车辆碾压荷载直接磨耗桥面板及主梁结构，保护桥梁结构免受水、气、阳光等环
境因素的侵蚀，并且起到分散行车荷载的集中应力的作用。

高速公路桥梁常见的
桥面铺装形式有水泥混凝土桥面铺装、沥青混凝土桥面铺装以及水泥混凝土+沥
青混凝土复合式桥面铺装。

图1 桥面铺装结构示意图
2、不同类型桥梁中桥面铺装常见典型病害简介
目前我省高速公路桥梁从承重结构的主要材料上来看，主要有两种类型：一
种是钢筋混凝土梁桥，还有一种是钢箱梁桥。

2.1、钢筋混凝土梁桥桥面铺装的常见典型病害：
（1）面层裂缝，可分为横向裂缝与纵向裂缝两种形式。

横向裂缝多发生在墩顶连续铺装处，连续梁桥、悬臂梁桥等桥型的负弯矩区。

纵向裂缝则常发生于板梁连接位置处，和铰缝的施工质量不达标有密切关系，特别说明的是，纵向裂缝需要和公路上经常出现的因车辆传动轴断裂而对面层造成的纵向物理损伤区分开来。

（2）坑槽、唧浆。

多发生于重载交通桥梁上，坑槽、唧浆具有渐进性，病害刚出现的时候范围较小，但随着时间的不断推移，如果未能采取好有效的预防养护措施，会导致坑槽、唧浆的面积逐渐扩大，最终导致铺装层出现严重质量问题，造成行车安全隐患。

（3）局部网裂。

沥青面层网裂多发生于局部，一旦出现网裂后，病害范围与程度会迅速加大，特别是在夏季多雨的时候，面层网裂很容易发展为坑槽，沥青老化以及沥青的密实程度不足是导致沥青面层网裂的主要原因。

[1]
（4）沥青面层车辙。

常发生在第二行车道轮迹带处，纵向两列分布。

轻微时一般情况下肉眼不易发现，常在年度车载综合检测设备检测时发现。

2.2、钢箱梁桥桥面铺装的常见典型病害：
（1）沥青面层波浪、拥包。

钢箱梁桥由于钢材与沥青材料的黏结性没有水泥混凝土材料与沥青材料的好，再加上设计原因，没有对钢箱梁的上表面进行特殊的细部防滑移处理，当黏结层性能下降时，容易出现沥青铺装的波浪、拥包。

（2）沥青面层推移。

推移是桥面铺装中非常严重的问题，会出现钢箱梁大面积裸露，梁面构造直接与车轮接触，易造成梁体磨耗，车辆行车失控等安全隐患。

沥青面层推移多和材料性能、粘粘处理措施、工程设计以及车辆超载等原因相关。

（3）沥青面层车辙。

由于钢箱梁的热容系数较小，对环境温度的变化较为敏感，同时沥青铺装层的高温稳定性也比水泥混凝土铺装差，两者综合，在钢箱梁桥面上极易形成车辙。

3、桥梁养护中桥面铺装病害成因
3.1 沥青混凝土桥面铺装病害产生原因：
（1）铺装层内部产生较大的剪应力，引起不确定破坏面的剪切变形，或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力较弱，在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏，产生推移、拥抱等病害；
（2）因温度变化并伴随梁结构的大挠度而产生的裂隙，沥青混凝土铺装在车辆荷载及渗入的雨水的作用下产生面层松散和坑槽破坏；
（3）沥青混凝土铺装施工时未做好温度控制，若沥青混凝土施工时气温较低，或遇上大风天气，后场混合料温度未进行相应调整，造成混合料到场温度、摊铺温度、碾压温度过低，影响到沥青混凝土的密实底，成品耐久性降低，从而造成面层松散、坑槽、块裂破坏。

3.2 水泥混凝土桥面铺装病害产生原因：
（1）施工完成后未及时进行全覆盖、全湿润养生，或刚施工完成后，人为踩踏外露钢筋等因素，都易出现早期裂缝，裂缝深度多在 5～20mm 之间，施工质量将大受影响。

忽视混凝土养生会促使温度收缩和干缩裂缝的发育，造成桥面的过早损坏。

（2）桥面不宽时以全幅一次性浇筑为好，桥面宽度大的可以分隔带为分界面。

部分施工单位在进行桥面铺装时随意设置施工缝，且处理不规范(如不按规范要求进行凿毛等预处理)。

此外，浇筑混凝土过程中出现的间歇时间太长，超出水泥初凝时间(一般不宜超过 1h)，又未按规定设置施工缝，这些都严重地影响混凝土的连续性和整体性。

（3）在以往的结构设计中，桥面铺装未引起足够重视，铺装层在整体结构受力中只是采用经验使用 C25-C35等级、厚度 6cm-10cm的水泥混凝土，钢筋按构造钢筋配置，而不是作为受力钢筋来配量。

（4）行车荷载作用下，桥面铺装一方面产生局部弯压，即桥面局部产生向下弯曲和向上弯曲，形成正弯距和负弯距，铺装层上下均出现拉应力；另一方面产生应力集中，由于混凝土存在微观裂（空）隙，在集中荷载作用下，微裂隙尖端会产生拉应力集中，造成微裂隙扩展，最后在主拉应力作用的方向产生拉伸破坏。

铺装层上下与纵横方向均出现拉应力，而且是一种反复应力、冲击应力。

桥面铺装中的任何缝隙（包括施工缝和假缝）都会激发更严重的拉应力集中，使混凝土在薄弱处首先破坏，进而逐渐向周围扩展[2]。

4、桥梁养护中桥面铺装病害养护措施
4.1 优化桥面铺装材料
耐疲劳、抗老化、防滑、防渗以及高温下的稳定性和低温下的抗裂性，都是对桥面铺装材料的基本要求。

传统施工材料很难达到，建议采用高性能混凝土增强桥面铺装的各项性能，其主要分为密实类和多空隙类，由沥青混凝土和高分子复合材料组合而来，高性能混凝土中加入了钢纤维和聚丙烯晴纤维，抗裂、抗渗性能较佳，能够有效提升桥面的铺装质量。

4.2 优化桥面铺装设计
桥面铺装需要部分或全部参与到主梁共同受力要求中，才能有效增加桥面铺装的刚度以及耐久性。

在条件允许的情况下，可以采用纤维增强技术，借助有机高分子纤维可以有效地降低早期干缩裂缝的形成，同时，有机高分子纤维的加入也能在混凝土内部产生三维乱向分布结构，提升混凝土的性能。

4.3 加强养护工程施工管理
为避免支架出现不均匀沉降的现象，支架的地基需要进行承载力验算，在此基础上，做好原地面的整平工作，并以15cm厚的水稳砂砾等做基础。

同时，要完善支架质量的检验流程，从强度、刚度、稳定性等多个角度出发，急性验算，从源头上避免因支架质量问题而导致的铺装病害现象。

支架安装完毕后，要进行等载预压工作，预压的时间需要在15d以上，这是确保预压质量的重点。

4.4加强养护工程质量控制
在高速公路养护工程管理过程中，公路管理机构、公路经营管理单位、养护
施工单位应当建立、健全养护工程质量检查、抽查管理制度，必要时引入社会监
理进行第三方质量控制，通过检查、抽查等技术手段，确保养护工程质量达到规
范要求。

结束语
桥面铺装的质量将直接影响整条公路的营运服务水平和行车安全，因此在施
工和养护过程中切不可掉以轻心，只有严格按技术规范施工，不断摸索总结经验，发现问题及时解决，才能防患于未然，保证公路桥梁的畅通无阻。

参考文献：
[1]吴吉林.高速公路桥梁病害成因及预防措施[J].交通世界(运输.车辆)，2013(07):158-159.
[2]张松.桥面沥青铺装层病害成因及预防措施[J].交通世界(运输.车辆)，2015(Z1):76-77.。