淺論橋面鋪裝典型病害成因及其防治措施
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摘要： 近年來(lái)伴隨著高速公路的快速發(fā)展, 橋涵構(gòu)造物的養(yǎng)護(hù)工作現(xiàn)已提到新的日程，如何有效的保證高速公路安全服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)快速的發(fā)現(xiàn)的高速公路出現(xiàn)的各種病害，也是我們當(dāng)前面臨的需要不斷改進(jìn)的課題。本文重點(diǎn)論述了瀝青混凝土橋面鋪裝裂縫、車轍、坑槽典型病害成因，并結(jié)合工作實(shí)際提出相應(yīng)的防治措施。
Abstract: In recent years, along with the rapid development of highway, the conservation work of bridge structures has been referred to a new conservation agenda. How to effectively ensure the service standards of expressway safety and find emerging diseases in time is the issue we are facing and need to continually improve. This paper focuses on the causes of typical disease in the asphalt concrete pavement, such as cracks, rutting, pits, and so on, and proposes appropriate measures combining with the actual work.
關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青混凝土橋面鋪裝；病害；成因及防治措施
Key words: expressway；asphalt concrete deck pavement；disease；causes and control measures
0 引言
高速公路橋梁的橋面鋪裝直接承受行車荷載、連體變形環(huán)境因素的作用，伴隨著高速公路運(yùn)營(yíng)年限的增加、一些施工設(shè)計(jì)因素、超載車輛的行駛等因素也加快了橋涵病害的產(chǎn)生和發(fā)展，以至于橋面鋪裝出現(xiàn)了裂縫、車轍等病害，對(duì)發(fā)現(xiàn)的病害應(yīng)該盡早進(jìn)行控制，及時(shí)的根據(jù)工作具體情況進(jìn)行相應(yīng)的治理與防護(hù)，這樣才能更好保證高速公路服務(wù)水平。
1 橋面鋪裝病害成因分析
1.1 裂縫成因 橋面鋪裝裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，一般有以下幾種形式：第一種是干縮裂縫，其產(chǎn)生原因由于混凝土相對(duì)濕度引起，這種裂縫隨著相對(duì)濕度的增加而減??；第二種是溫度裂縫，其產(chǎn)生原因主要是低溫縮裂，面層降溫而收縮的趨勢(shì)會(huì)受到下部橋面板約束而產(chǎn)生拉力，隨著溫度降低，收縮趨勢(shì)進(jìn)一步增強(qiáng)，導(dǎo)致拉應(yīng)力超過(guò)了瀝青混凝的抗拉強(qiáng)度，便產(chǎn)生了開(kāi)裂，一般為橫向裂縫，嚴(yán)重時(shí)發(fā)展為縱向裂縫；第三種是疲勞裂縫，其產(chǎn)生原因是橋面鋪裝在正常使用情況下，由于荷載的多次反復(fù)作用引起的鋪裝層開(kāi)裂，這也是橋面鋪裝的主要破損類型。
1.2 車轍成因 車轍的產(chǎn)生原因可歸納為重載交通的作用、渠化交通、和鋪裝材料的性質(zhì)等等，高溫更是產(chǎn)生車轍的重要因素。
1.3 坑槽成因 坑槽產(chǎn)生原因是多方面的，首先鋪裝層瀝青混合料設(shè)計(jì)孔隙率偏大或者施工時(shí)出現(xiàn)離析、壓實(shí)不足，導(dǎo)致孔隙率更大，鋪裝層在水或者冰凍作用下，瀝青逐漸失去，與礦料的粘合力，從礦料表面脫落，在車輛的作用下瀝青混凝土鋪裝層出現(xiàn)松散狀態(tài)，以骨料從鋪裝層脫落形成坑槽；其次由于施工中瀝青混合料加熱溫度過(guò)高，致使瀝青老化失去粘結(jié)力，造成瀝青從礦料表面脫落所致；其次橋面不平整，在行車和溫度荷載的作用下，造成這些地方鋪裝層內(nèi)產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的點(diǎn)損失，然后逐漸四周擴(kuò)散，而形成坑槽。
2 橋面鋪裝病害處置對(duì)策
2.1 灌縫法 ①當(dāng)前受設(shè)計(jì)水平、鋪裝材料和經(jīng)濟(jì)條件的制約，橋面鋪裝開(kāi)裂具有不可避免性，針對(duì)裂縫修復(fù)一般采用灌縫法，縫寬在6mm以內(nèi)的，宜將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣除去塵土后在用熱瀝青或者乳化瀝青封堵；縫寬6mm以上的，應(yīng)剔縫隙內(nèi)雜物和松動(dòng)的縫隙邊緣，或者裂縫開(kāi)槽后用壓縮空氣吹靜，采用沙粒式或者細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實(shí)，并用烙鐵封口，隨即撒沙，掃勻，也可用乳化瀝青混合料填封。②灌縫注意事項(xiàng)：一定要將縫隙清理干凈，封灌飽滿，一般選擇末冬初氣溫降低后集中封灌一遍，其它季節(jié)發(fā)現(xiàn)一道處理一道，不允許裂縫存在。
2.2 鋪裝層改造法 ①對(duì)于由于單板受力引起的縱向裂縫，一般宜采用橋面鋪裝層改造法，鑿除鋪裝層，全部用鋼筋混凝土鋪筑重新做鋪裝層的方法處理，從根本上改善橋梁整體受力功能，灌縫不能從根本上消除此類裂縫。②施工過(guò)程注意事項(xiàng)：將橋面鑿除干凈，避免橋面板鑿壞，橋面植筋時(shí)注意間距控制，澆注前橋面碎塊要徹底清除，養(yǎng)生期間注意灑水，不允許外荷載施加橋面，采取控制交通。
2.3 坑槽修補(bǔ)法 ①坑槽修補(bǔ)法按照“圓洞方補(bǔ)，斜洞正補(bǔ)”的原則，劃出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補(bǔ)輪廓線，基坑底部與四周涂抹粘層油，控制好瀝青混合料的用量，分兩層填筑壓實(shí)，采取平板夯、氣夯配合壓路機(jī)壓實(shí)，邊角處要用工具搗實(shí)，保證碾壓密實(shí)平整，保證修補(bǔ)后坑槽與周圍路面銜接良好、平直。若基層存在問(wèn)題、缺陷應(yīng)處理后在鋪筑瀝青路面。②施工過(guò)程注意事項(xiàng)：開(kāi)槽應(yīng)到穩(wěn)定部位，槽壁要垂直，并將槽底清干凈，新填補(bǔ)部分應(yīng)略高于原路面，待行車壓實(shí)后保持與原路面相平。
2.4 車轍處理法 ①屬于表面磨損過(guò)度出現(xiàn)的車轍，應(yīng)該采用下列方法修復(fù)：1）采用路面銑刨機(jī)或風(fēng)鎬翻松車轍表面一定深度，并清除干凈；2）鋪筑前先噴灑0.3~0.5kg/平方米的粘層瀝青；3）采用與原路面結(jié)構(gòu)相同的瀝青混合料鋪筑，恢復(fù)路面橫坡；4）周圍接茬處要烙平密實(shí)，碾壓密實(shí)。②屬于路面橫向推擠形成的橫向波形車轍，且已經(jīng)穩(wěn)定的宜按照上述步驟銑高補(bǔ)低恢復(fù)路面橫坡，如因路面不穩(wěn)定夾層引起，則應(yīng)清除不穩(wěn)定層，重鋪面層。③施工過(guò)程注意事項(xiàng)：控制好處理車轍的深度，注意周圍接茬處要烙平密實(shí)，碾壓密實(shí)。
3 加強(qiáng)管理、確保道路安全暢通
3.1 加強(qiáng)施工過(guò)程中材料、級(jí)配的選擇，注意施工程序的控制和施工過(guò)程中細(xì)節(jié)事項(xiàng)的控制。
3.2 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理與巡查的頻次和細(xì)度，在巡查中發(fā)現(xiàn)一處病害及時(shí)處理一處。
3.3 加強(qiáng)路政管理，加強(qiáng)對(duì)超限超載車輛的控制，確保公路暢通。
4 結(jié)束語(yǔ)
考慮到時(shí)間、費(fèi)用、安全、綜合效益幾方面的因素，高速公路應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，對(duì)產(chǎn)生的各類橋面鋪裝病害要及時(shí)修復(fù)，對(duì)不影響行車的裂縫坑槽等類病害，提倡預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，確保路面的使用壽命，為行駛車輛提供安全可靠的環(huán)境。
參考文獻(xiàn)：
[1]馮正霖，李華，張春巖等.公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTJ 073-96）.人民交通出版社，1997.2.
王英才，黃平明，金泰麗，許爽等.公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范（JTG H11-2004）.人民交通出版社，2004.9.
孟廣文，趙衛(wèi)國(guó)編著.簡(jiǎn)明公路橋涵設(shè)計(jì)使用指南[M].人民交通出版社，2005.10.
Abstract: In recent years, along with the rapid development of highway, the conservation work of bridge structures has been referred to a new conservation agenda. How to effectively ensure the service standards of expressway safety and find emerging diseases in time is the issue we are facing and need to continually improve. This paper focuses on the causes of typical disease in the asphalt concrete pavement, such as cracks, rutting, pits, and so on, and proposes appropriate measures combining with the actual work.
關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青混凝土橋面鋪裝；病害；成因及防治措施
Key words: expressway；asphalt concrete deck pavement；disease；causes and control measures
0 引言
高速公路橋梁的橋面鋪裝直接承受行車荷載、連體變形環(huán)境因素的作用，伴隨著高速公路運(yùn)營(yíng)年限的增加、一些施工設(shè)計(jì)因素、超載車輛的行駛等因素也加快了橋涵病害的產(chǎn)生和發(fā)展，以至于橋面鋪裝出現(xiàn)了裂縫、車轍等病害，對(duì)發(fā)現(xiàn)的病害應(yīng)該盡早進(jìn)行控制，及時(shí)的根據(jù)工作具體情況進(jìn)行相應(yīng)的治理與防護(hù)，這樣才能更好保證高速公路服務(wù)水平。
1 橋面鋪裝病害成因分析
1.1 裂縫成因 橋面鋪裝裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，一般有以下幾種形式：第一種是干縮裂縫，其產(chǎn)生原因由于混凝土相對(duì)濕度引起，這種裂縫隨著相對(duì)濕度的增加而減??；第二種是溫度裂縫，其產(chǎn)生原因主要是低溫縮裂，面層降溫而收縮的趨勢(shì)會(huì)受到下部橋面板約束而產(chǎn)生拉力，隨著溫度降低，收縮趨勢(shì)進(jìn)一步增強(qiáng)，導(dǎo)致拉應(yīng)力超過(guò)了瀝青混凝的抗拉強(qiáng)度，便產(chǎn)生了開(kāi)裂，一般為橫向裂縫，嚴(yán)重時(shí)發(fā)展為縱向裂縫；第三種是疲勞裂縫，其產(chǎn)生原因是橋面鋪裝在正常使用情況下，由于荷載的多次反復(fù)作用引起的鋪裝層開(kāi)裂，這也是橋面鋪裝的主要破損類型。
1.2 車轍成因 車轍的產(chǎn)生原因可歸納為重載交通的作用、渠化交通、和鋪裝材料的性質(zhì)等等，高溫更是產(chǎn)生車轍的重要因素。
1.3 坑槽成因 坑槽產(chǎn)生原因是多方面的，首先鋪裝層瀝青混合料設(shè)計(jì)孔隙率偏大或者施工時(shí)出現(xiàn)離析、壓實(shí)不足，導(dǎo)致孔隙率更大，鋪裝層在水或者冰凍作用下，瀝青逐漸失去，與礦料的粘合力，從礦料表面脫落，在車輛的作用下瀝青混凝土鋪裝層出現(xiàn)松散狀態(tài)，以骨料從鋪裝層脫落形成坑槽；其次由于施工中瀝青混合料加熱溫度過(guò)高，致使瀝青老化失去粘結(jié)力，造成瀝青從礦料表面脫落所致；其次橋面不平整，在行車和溫度荷載的作用下，造成這些地方鋪裝層內(nèi)產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的點(diǎn)損失，然后逐漸四周擴(kuò)散，而形成坑槽。
2 橋面鋪裝病害處置對(duì)策
2.1 灌縫法 ①當(dāng)前受設(shè)計(jì)水平、鋪裝材料和經(jīng)濟(jì)條件的制約，橋面鋪裝開(kāi)裂具有不可避免性，針對(duì)裂縫修復(fù)一般采用灌縫法，縫寬在6mm以內(nèi)的，宜將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣除去塵土后在用熱瀝青或者乳化瀝青封堵；縫寬6mm以上的，應(yīng)剔縫隙內(nèi)雜物和松動(dòng)的縫隙邊緣，或者裂縫開(kāi)槽后用壓縮空氣吹靜，采用沙粒式或者細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實(shí)，并用烙鐵封口，隨即撒沙，掃勻，也可用乳化瀝青混合料填封。②灌縫注意事項(xiàng)：一定要將縫隙清理干凈，封灌飽滿，一般選擇末冬初氣溫降低后集中封灌一遍，其它季節(jié)發(fā)現(xiàn)一道處理一道，不允許裂縫存在。
2.2 鋪裝層改造法 ①對(duì)于由于單板受力引起的縱向裂縫，一般宜采用橋面鋪裝層改造法，鑿除鋪裝層，全部用鋼筋混凝土鋪筑重新做鋪裝層的方法處理，從根本上改善橋梁整體受力功能，灌縫不能從根本上消除此類裂縫。②施工過(guò)程注意事項(xiàng)：將橋面鑿除干凈，避免橋面板鑿壞，橋面植筋時(shí)注意間距控制，澆注前橋面碎塊要徹底清除，養(yǎng)生期間注意灑水，不允許外荷載施加橋面，采取控制交通。
2.3 坑槽修補(bǔ)法 ①坑槽修補(bǔ)法按照“圓洞方補(bǔ)，斜洞正補(bǔ)”的原則，劃出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補(bǔ)輪廓線，基坑底部與四周涂抹粘層油，控制好瀝青混合料的用量，分兩層填筑壓實(shí)，采取平板夯、氣夯配合壓路機(jī)壓實(shí)，邊角處要用工具搗實(shí)，保證碾壓密實(shí)平整，保證修補(bǔ)后坑槽與周圍路面銜接良好、平直。若基層存在問(wèn)題、缺陷應(yīng)處理后在鋪筑瀝青路面。②施工過(guò)程注意事項(xiàng)：開(kāi)槽應(yīng)到穩(wěn)定部位，槽壁要垂直，并將槽底清干凈，新填補(bǔ)部分應(yīng)略高于原路面，待行車壓實(shí)后保持與原路面相平。
2.4 車轍處理法 ①屬于表面磨損過(guò)度出現(xiàn)的車轍，應(yīng)該采用下列方法修復(fù)：1）采用路面銑刨機(jī)或風(fēng)鎬翻松車轍表面一定深度，并清除干凈；2）鋪筑前先噴灑0.3~0.5kg/平方米的粘層瀝青；3）采用與原路面結(jié)構(gòu)相同的瀝青混合料鋪筑，恢復(fù)路面橫坡；4）周圍接茬處要烙平密實(shí)，碾壓密實(shí)。②屬于路面橫向推擠形成的橫向波形車轍，且已經(jīng)穩(wěn)定的宜按照上述步驟銑高補(bǔ)低恢復(fù)路面橫坡，如因路面不穩(wěn)定夾層引起，則應(yīng)清除不穩(wěn)定層，重鋪面層。③施工過(guò)程注意事項(xiàng)：控制好處理車轍的深度，注意周圍接茬處要烙平密實(shí)，碾壓密實(shí)。
3 加強(qiáng)管理、確保道路安全暢通
3.1 加強(qiáng)施工過(guò)程中材料、級(jí)配的選擇，注意施工程序的控制和施工過(guò)程中細(xì)節(jié)事項(xiàng)的控制。
3.2 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理與巡查的頻次和細(xì)度，在巡查中發(fā)現(xiàn)一處病害及時(shí)處理一處。
3.3 加強(qiáng)路政管理，加強(qiáng)對(duì)超限超載車輛的控制，確保公路暢通。
4 結(jié)束語(yǔ)
考慮到時(shí)間、費(fèi)用、安全、綜合效益幾方面的因素，高速公路應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，對(duì)產(chǎn)生的各類橋面鋪裝病害要及時(shí)修復(fù)，對(duì)不影響行車的裂縫坑槽等類病害，提倡預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，確保路面的使用壽命，為行駛車輛提供安全可靠的環(huán)境。
參考文獻(xiàn)：
[1]馮正霖，李華，張春巖等.公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTJ 073-96）.人民交通出版社，1997.2.
王英才，黃平明，金泰麗，許爽等.公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范（JTG H11-2004）.人民交通出版社，2004.9.
孟廣文，趙衛(wèi)國(guó)編著.簡(jiǎn)明公路橋涵設(shè)計(jì)使用指南[M].人民交通出版社，2005.10.