沥青混凝土桥面铺装泛碱现象成因及对策

沥青混凝土桥面铺装泛碱现象成因及对策

发表时间：2019-04-11T14:31:08.157Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：何世兴[导读] 摘要：针对桥面沥青混凝土泛碱现象进行分析，提出可能的原因和对策，以期引起有关各方对这一桥面沥青混凝土早期水损坏现象的高度关注，并采取切实措施积极预防。

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摘要：针对桥面沥青混凝土泛碱现象进行分析，提出可能的原因和对策，以期引起有关各方对这一桥面沥青混凝土早期水损坏现象的高度关注，并采取切实措施积极预防。

关键词：桥面沥青混凝土；泛碱；分析及对策

一、现象

桥面沥青混凝土铺装完成后，经雨等外来水作用，在一定时间内出现表面黄、白斑点，进而发展成不规则片状，近观为溢出性液体残留物或风干后水垢、杂质等污渍附着于路表，取样化验分析为碳酸钙、硅酸盐等。显示与水泥混凝土桥面铺装、防撞护栏座及沥青混凝土中石灰岩细料和矿粉接近。

资料及数据表明，出现泛碱现象为大部分桥面早期水损害典型表现，影响桥面使用寿命。上述现象在我国公路建设中较为常见，尤其是集中反映在新完成项目中，属建筑材料选用、路面结构设计和施工控制综和作用产生的质量通病，施工、科研和行业管理部门对此现象进行多方面探索，笔者力图通过掌握的相关资讯结合亲历的工程实例，对此予以剖析。

二、机理与成因分析

导致泛碱现象形成的介质是水，主要是桥面铺装完成后的外部来水，如雨水、路面清洁用水、施工用水的溢漏等。此部分水沿桥面沥青混凝土孔隙或裂缝渗透，进入桥面铺装各层之间，透入深度视铺装结构、沥青选材、压实工艺不同而变化。在外部压力、轮胎真空吸力共同作用下，渗透水携带上述物质运动到路表，经蒸发风干后形成我们所常见的表面黄白斑点。同时，桥梁结构物水泥混凝土外露面如护栏座等部位，碳化后，表面的混凝土粉状物（碳化产物）在外来水冲刷下，进入路面结构层内，由于桥面的不平整或沥青混凝土铺装层的不均匀，产生局部积存，水分蒸发后，其携带或溶解的盐碱类矿物质结晶或发生化学反应后附着于新鲜沥青表面，形成泛碱现象。

由上述分析可见，桥面泛碱是桥面透水的一种外观表现，仅就表象而言，其直接影响的是桥面外观质量，我们更关注这一现象所包含的对桥面质量的内在影响，即：水损害。

三、危害

泛碱是桥面层间和层内水的存在的外在表现。由于水的渗透扩散和冲洗效应，沥青混凝土的稳定性及各层间黏结受到削弱，可能造成桥面推挤松散，甚至开裂；同样由于层间水的存在，经过冬季冻融作用，将直接影响桥面铺装的使用寿命。

四、解决方案

综上所述，沥青混凝土桥面铺装渗水而又不能及时排除是泛碱现象的关键和根本原因。当然，通过使用低碱水泥，控制水泥混凝土的碱集料反应，通过参加粉煤灰或其他添加剂，提高混凝土的抗碳化能力，或通过喷涂混凝土表面处理剂减少碳化反应，对于有效提高水泥混凝土使用寿命，不失为治本之策；此举虽然有助于改善和避免沥青混凝土桥面铺装的泛碱现象，但我们应该透过泛碱的表象看到沥青混凝土桥面铺装压实不足和透水的实质，防渗和排水才是根除此害病进而保证桥面质量的两条有效途径。

首先，我们分析当前桥面铺装渗水的原因，大致可归纳为以下几种： 1、沥青混凝土桥面铺装多与同项目路面结构的中上面层相同，一般不做特殊设计。同样的配合比，由于桥面施工的特殊性，为避免大吨位施工设备自重及震动对大中跨径桥梁结构的影响，施工时对压实组合及工艺均要进行调整，以避重就轻。压实功率和频率的降低又无疑会降低桥面沥青混凝土密实度，增大孔隙率，增加透水可能性。小型结构物上的面层多与路面同步施工，压实度能得到保证。

2、即使压实工艺不变，由于桥面梁板整体弹性变形性能，压实时桥面震颤必将抵消部分压实功效，降低压实度。现场采集的数据显示，桥面压实度较相邻路面相差1~2个百分点。

3、桥面沥青混凝土配合比控制不严，形成透水结构。

4、桥面沥青混凝土施工控制失当，出现离析、低温碾压等现象，出现局部孔隙率偏大而透水。

5、个别改性沥青抗变形能力较差，用于桥面结构有其自身难以克服的缺陷。由于桥面是处于弹性变形状态，其波动起伏及震动对其上的沥青混凝土亦要求具备相应变形能力。否则就会产生开裂，发生渗水。

6、开级配路面配合比设计，本身具有透水性能。

7、桥面使用过程中，因桥面沥青混凝土过薄、水泥混凝土表面强度不足，在重车轮胎搓碾作用下均可能造成桥面开裂渗水，进而泛碱。

8、桥面排水设计不当或排水失灵，桥面自由水沿护栏边缘或泄水口下渗，进入铺装层间。

9、桥面水泥混凝土铺装平整度差，或现浇梁顶面平整度控制不良，影响局部沥青混凝土压实，造成透水；在沥青铺装层透水情况下，不平整处又容易局部积水。

经对上述原因分析研究提出以下应对措施和建议：

1、多雨及冻融地区应避免使用Ⅱ型沥青混凝土桥面铺装，必要时，对桥面沥青混凝土进行特殊配合比设计，以满足其压实及抗变形需要；提倡采用类SMA结构，以沥青玛蹄脂填充混凝土孔隙；

2、切实保证水泥混凝土桥面表面强度、平整度、横坡度，采取凿除浮浆，打磨，冲洗等办法处理表面；

3、对桥面沥青混凝土拌和、摊铺、压实进行特殊工艺控制，对配合比、压实度、平整度加强监控；

4、确保粘层油或桥面防水层施工质量，做到均匀、无污染，无遗漏、无过量、无后期破坏，破乳蒸发后尽早铺筑沥青层；

5、沥青混凝土桥面铺装层不宜过薄，一般应不低于10CM；

6、避免使用延度指标低的沥青或改性沥青；

7、加强养生，保证桥面其他外露混凝土，如防撞护栏座的内外质量。

8、完善桥面排水设计，保证桥面自由水及铺装层间水的顺畅排除。

五、结束语

彻底根除桥面沥青混凝土泛碱现象应从多方面着手，改善桥面排水，防止桥面铺装渗水，只是解决问题的环节之一，相信在设计、施工、监理、业主等各有关方面共同努力下，此一问题将得到有效解决，从而全面提高我国公路桥面使用性能，延长使用寿命。