混凝土桥面沥青铺装

混凝土桥面沥青铺装（精选12篇）

混凝土桥面沥青铺装 第1篇

在我国桥梁建设中, 钢桥面具有极大的发展和应用前景。但钢桥面铺装作为大跨径桥梁的一项关键技术, 目前仍然是一个技术难题。钢桥面铺装的受力和变形远较公路路面复杂, 环氧沥青混凝土是目前使用较多的桥面铺装材料, 具有良好的追从钢板变形的能力, 具有极大推广应用前景。

1 钢桥面铺装功能要求

钢桥面铺装的受力和变形远比公路路面复杂。铺装层附着在钢桥面板上, 与桥面板共同承担载荷。这就要求铺装层具有优良的强度、高温稳定性、低温抗裂性、疲劳耐久性等路用性能, 特别是良好的追从钢板变形的能力。

在工程设计中, 要求的钢桥面铺装层必须具有以下特性:

1) 抗疲劳开裂性能。桥面铺装层在车辆荷载的反复作用下, 形成的反复拉应力使得铺装面层极易出现疲劳开裂。同时, 为使铺装层能适应大跨径钢桥面的大变形特征, 铺装层必须具备较强的柔韧性和适应变形能力, 否则, 桥面铺装极易出现开裂。

2) 高温稳定性能。在同样的气候条件下, 钢桥面铺装的温度要比普通沥青路面高, 这就会在钢桥面板与铺装层之间形成较大的模量差。在受到车辆的荷载后, 两者之间的剪切作用十分显著。这就要求钢桥面铺装必须具有较强的高温稳定性和抗剪能力。

3) 完善的防排水体系。为确保钢桥面板不被腐蚀, 高度的密水性和抗水损坏能力铺装层必须具备。同时, 防水、排水系统也必须完善。

4) 良好的层间粘结。要确保钢桥桥面结构的整体性, 钢板与防水层、防水层与沥青铺装层之间必须具备良好的粘结。在原材料选择中, 尽可能的采用粘结性能优越且高温稳定性好、抗剪能力强的材料, 尽量提高铺装下层的密实度。

5) 钢板变形良好的追从性。钢桥桥面铺装应具备足够的强度与刚度及良好的变形随从性。由于钢桥面板本身具有很大的变形、位移和振动, 铺装层良好的变形随从性就尤为重要。否则, 导致铺装层与钢板之间错动的剪切破坏和铺装层的弯曲破坏发生。

6) 良好的平整度和优越的抗滑性能。在钢桥桥面铺装中, 为减少车辆的冲击和提高路面的抗滑性能, 良好的平整性和粗糙性可显著增加行车舒适度。

7) 适当的厚度。为减轻桥梁的恒载以及保证铺装层的变形随从性, 铺装层的厚度不宜太厚。在施工中, 铺装层的厚度设计还要考虑到施工摊铺与压实的可能性。

2 常用的钢桥面铺装结构

在国内外钢桥面铺装研究与实践中, 在钢桥面铺装中应用最广泛的材料主要有三种, 分别是浇筑式沥青混合料、改性SMA混合料和环氧沥青混合料。

在我国, 最常见的钢桥面铺装结构有四种类型, 分别是浇筑式铺装结构、沥青玛脂铺装结构、改性沥青SMA铺装结构和环氧沥青铺装结构 ( 见图1) 。

镇江润扬大桥钢桥面铺装结构设计时, 我国的设计者提出了一种“浇筑式沥青混凝土 ( 下层) + 环氧沥青混凝土 ( 上层) ”的新型铺装结构 ( 见图2) , 这是我国的首创。在润扬大桥试验段的成功应用, 证明了该双层结构是适合钢箱梁桥面铺装的一种新型铺装结构, 性能均优于其他结构。

3 环氧沥青混凝土铺装施工工艺及控制要点

施工质量直接决定和影响着铺装层的使用性能。在施工中, 根据气候, 行车条件等综合选择适用的铺装结构, 确保钢桥面沥青混凝土铺装质量, 从而确保设计年限内路面的使用性能, 尽量延长路面的使用寿命。

在我国, 环氧沥青混凝土是应用最为广泛的钢桥面铺装材料之一。该种材料与钢板的热胀冷缩性能较为接近, 具有很强变形追从性和较高的强度, 特别是具有优异的高温稳定性和耐久性, 非常适用于大跨径钢桥桥面的铺装。钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工流程见图3。

1) 钢桥面板防腐处理 ( 见图4) 。采用真空无尘打砂法进行桥面防锈处理, 确保光洁度达到Sa2. 5级, 粗糙度达到40μm ~80μm。一般采用环氧富锌漆防腐涂装, 干膜厚度控制在60μm ~80μm。

2) 喷洒粘结料 ( 见图5) 。喷洒前, 通过人工、机械等方法进行钢桥面板清理。对已涂装过的桥面进行清理后, 应保持干燥、整洁。采用专用洒布车进行喷洒作业, 在行进过程中, 匀速行驶, 以确保喷洒均匀。粘结层厚度按照下层不少于0. 68 L/m2, 上层不少于0. 45 L/m2进行控制。现场气温不得低于15℃ , 对出现的雨、雾天气应停止施工。

3) 摊铺 ( 见图6) 。在选择施工机具时, 应选择带有振动熨平板及振动夯等初步压实、熨平装置的摊铺机。每天铺摊机在正式施工前, 都应进行预热。铺装层分两层铺筑, 通过非接触式平衡梁来进行铺摊厚度与平整度的控制。在铺摊过程中, 为确保匀速摊铺, 应安排专人进行速度控制, 确保“不停机、不超时”。

4) 碾压 ( 见图7 ) 。分为初压、复压和终压。在碾压过程中, 都应竖立相应的标志, 以便操作手辨认。在碾压过程中, 应进行初压温度和终压温度的控制。在初压和终压后, 使用红外测温计进行路面表面温度的测量。当温度达不到设计要求时, 可再用插入式温度计进行内部温度的测量。当内部温度还是达不到要求时, 就再补压两遍。

在施工中, 碾压遍数可参照表1。

在施工中, 对于一些压路机难以有效压实的部位, 可采用小型机具振捣密实。

5) 接缝处治。在施工中, 应尽量减少横向施工缝的产生。对一些确实无法避免的, 则要求将其设置在钢箱梁的横隔板中间附近, 必须将其相邻的两幅及上、下层错开。当继续进行施工时, 先使用切缝机进行切割, 必须确保切面光洁平整。在切割时, 必须对铺装上、下层的切缝深度进行控制。在喷洒粘结料时, 同时喷涂缝壁, 应跨过接缝。

6) 消泡。碾压后的3 d ~ 5 d内, 应派专人不断检查是否有鼓包的发生。对发现的鼓包, 先放气, 再用手持夯锤将其击平, 最后使用环氧胶将空隙填涂抹平。

环氧沥青混凝土在施工中, 与普通沥青混凝土一样, 原材料质量、配合比控制、碾压组合与遍数、施工温度等均会对铺装质量造成影响。在施工中, 应特别注意对温度、时间和水分的控制。温度过低或时间过短, 反应不充分, 难以达到预期强度; 温度过高或时间太长, 则混合料固化太快, 难以碾压密实。

环氧沥青混凝土孔隙率小, 具有不透水特性。因此, 施工过程中应注意不能有水分或油进入混合料。否则, 极易造成铺装层局部开裂和脱层, 影响行车安全。

4 结语

经过多年的研究和发展, 钢桥面铺装无论在技术还是施工上, 均取得了巨大进步, 但还需要进一步发展和完善。

1) 钢桥面铺装要求条件非常高。

在铺装结构设计时, 无论选择采取什么类型的铺装方案, 每种方案都应是一个协调统一的铺装系统, 都必须满足作为路面使用性能的要求, 如抗开裂、抗变形等要求, 还要满足层间粘结良好、平整、抗滑以及具备完善的防水系统的要求。

2) 近年来, 钢桥桥面铺装技术取得了长足的进步, 但铺装设计和施工仍是一个难题, 既经济又能解决问题的材料与工艺仍需进一步的研究和开发。

环氧沥青混合料作为钢桥面铺装材料, 具有强度高、高温时抗塑性流动和永久变形能力强、低温抗裂性能好、抗疲劳性能优越、抵抗化学物质侵蚀能力强的优势。同时, 环氧沥青混合料的生产工艺复杂, 在施工过程中对时间和温度的要求比较严格, 施工难度大。在施工中做好原材料质量、配合比控制及施工质量控制, 确保铺装质 量是可行 的, 在我国具 有极大的 推广应用前景。

参考文献

[1]钱振东, 陈磊磊.国产环氧沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用技术[J].中国科技成果, 2009 (21) :31-32.

[2]钱振东.大跨径桥梁钢桥面铺装设计与施工[Z].东南大学桥面铺装课题组.

沥青混凝土桥面铺装层质量浅谈 第2篇

对桥面铺装的病害及其原因进行了各方面简要分析,结合沥青混凝土复合桥面铺装从设计、施工、使用等环节,结合自己工作经验,提出了一些改进建议,供广大同行参考.

作 者：张一帆 ZHANG Yi-fan  作者单位：临汾市交通勘察设计院,山西,临汾,041000 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(11) 分类号：U443.33 关键词：沥青混凝土   桥面铺装   质量  

浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装 第3篇

【摘要】本文介绍了浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装的特点，并进一步通过实例阐述了浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料配合比设计方法以及施工方法。

【关键词】浇注式；沥青废胎胶粉混凝土；桥面铺装

【Abstract】This article describes the waste tire rubber powder pouring asphalt concrete bridge deck features， and further explained by way of example Gussasphalt waste tire rubber powder mixing concrete mix design method and construction methods.

【Key words】Guss；Waste tire crumb rubber asphalt concrete；Bridge deck

1. 前言

（1）桥梁是公路交通基础设施重要的组成部分，随着公路的飞速发展，桥隧比的增加，公路桥梁的数量也在迅速增加。桥梁往往建在咽喉要道，其使用品质决定着整条公路能否正常发挥效能。目前，我国公路桥梁桥面铺装绝大多数采用水泥混凝土和沥青混凝土（包括SMA），存在的突出问题是桥面铺装过早地破坏，进而对桥梁主体造成损害，并且严重影响行车安全和正常通行，不得不过早地进行维修。

（2）水泥混凝土桥面铺装是脆性材料，随从性差，较大的变形会导致其开裂，而桥梁在使用过程中上下振幅较大，因此，水泥混凝土桥面铺装不可避免地发生过早破坏。对于沥青混凝土桥面铺装来讲，在高温时是粘塑性材料，实践证明其抗剪强度往往相对不足，会过早地出现车辙；在低温时是脆性材料，其跟随桥梁上下大幅度振动时很快就会产生开裂，因此，沥青混凝土桥面铺装也不可避免地会发生过早破坏。基于这些原因，开发了浇注式沥青混凝土，它具有独特的防水性能、抗老化性能、抗疲劳性能以及对桥面梁板优良的随从性能和粘结性能，因此，其在国外大量应用于桥面铺装，国内也已经有引进应用。

（3）浇注式沥青混凝土是一种悬浮密实型结构的沥青混凝土，它是采用较硬的沥青（30#～20#），添加高剂量矿粉，与集料在230±10℃的高温下，在专用的搅拌设备中经过较长时间的拌和，形成一种既黏稠又具有很好流动性的沥青混合料，浇注摊铺后，不需要压路机碾压，仅将其刮平，冷却后即形成密实而平整的桥面铺装层。

（4）由于浇注式沥青混凝土是一种悬浮密实型结构，它不得不使用较硬的沥青（往往还要加改性剂）来提高抗车辙性能，这样就导致沥青混合料要在很高的温度下长时间拌和才能具有很好的流动性，并且在沥青混合料的运输和摊铺过程中都要保持这么高的温度。其存在的問题：一是温度高导致能耗高，污染大；二是温度高导致加热时间长，生产效率低；三是加工温度接近闪点，不安全；四是过高的温度导致沥青在施工过程中严重老化。

2. 浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料设计

2.1材料选择。

浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料，由沥青（110#～70#普通道路沥青）、废胎胶粉和集料（高剂量矿粉）制备而成。

所用材料规格和质量符合我国现行公路工程相关规范即可，其中集料的级配符合表1的要求。

2.2浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料配合比设计

混合料设计控制指标（值）如表2所示。

（1）按照表1的要求确定集料的配合比，即4.75mm～13.2mm碎石∶2.36mm～4.75mm（米石）∶石屑∶矿粉的比值；

（2）根据经验确定一个粉集比（废胎胶粉质量与集料质量的百分比），其范围为1%～4%（对应于质量份）；

（3）根据经验确定四个油石比（沥青质量与集料质量的百分比），其范围为6%～9%（对应于质量份）；

（4）确定最佳油石比。进行刘埃尔流动性试验和贯入度试验，根据试验结果结合经验确定最佳沥青用量；

（5）车辙试验和弯曲试验。进行车辙试验和弯曲试验，检验混合料试件的动稳定度和极限应变是否满足要求。

（6）通过上述试验可以确定混合料的配合比，即集料∶废胎胶粉∶沥青的比值。

3. 浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装施工方法

3.1浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料的制备方法。

（1）按照设计配合比把各种规格的集料混合均匀；

（2）把混合均匀的集料和沥青分别加热至170±10℃；

（3）把热集料加入专用搅拌设备，边搅拌边加入废胎胶粉；

（4）废胎胶粉加完后，边搅拌边加入热沥青；

（5）热沥青加完后，保持170±10℃的温度继续搅拌30分钟左右，制得浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料。

3.2浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料的使用方法。

把制得的浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料运输到施工现场；卸入调试安装好的专用摊铺机（包括轨道和侧模板）进行摊铺；紧接着在摊铺好的混合料上撒布油石比为1%～1.5%的预拌沥青碎石（粒径10mm左右），并用滚杠把沥青碎石压入混合料中（当对其没有抗滑要求时则不必撒布沥青碎石）；冷却至常温即为浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装层。

4. 实施例

某桥使用浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装，采用玄武岩集料、石灰岩矿粉、70#沥青、20目～30目废胎胶粉。

4.1配合比设计。

（1）集料总重量为100Kg，集料配合比：4.75mm～13.2mm碎石25Kg、米石20Kg、石屑35Kg、矿粉20Kg时集料级配如表3所示，满足表1要求，即4.75mm～13.2mm碎石∶米石∶石屑∶矿粉=25∶20∶35∶20（集料级配见表3）。

（2）确定废胎胶粉用量。选定粉集比为2%，则废胎胶粉用量为：100Kg×2%=2Kg。

（3）确定最佳沥青用量。首先進行刘埃尔流动性试验和贯入度试验，试验结果如表4所示；然后进行车辙试验和低温弯曲试验，试验结果如表5所示。试验结果表明，最佳油石比为6.4%时各项指标全部满足要求。则最佳沥青用量为：100Kg×6.4%=6.4Kg。

（4）通过上述试验，混合料的配合比即集料∶废胎胶粉∶沥青=100∶2∶6.4

4.2浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装施工。

根据搅拌设备生产能力或者混合料需要量和设计配合比计算每盘材料用量，例如需要4t混合料，那么每盘可用集料4000Kg，需要废胎胶粉80Kg，需要沥青256Kg。

（1）第一步，按照4.75mm～13.2mm碎石∶米石∶石屑∶矿粉=25∶20∶35∶20的比例，把4.75mm～13.2mm碎石、米石、石屑、矿粉混合均匀；

（2）第二步，把混合均匀的集料和沥青分别加热至180℃；

（3）第三步，把4000Kg热集料加入专用搅拌设备，边搅拌边加入80Kg废胎胶粉；

（4）第四步，废胎胶粉加完后，边搅拌边加入256Kg热沥青；

（5）第五步，热沥青加完后，保持不低于170℃的温度继续搅拌30分钟左右，制得浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料；

（6）第六步，调试安装专用摊铺机（包括轨道和侧模板）；

（7）第七步，运输到施工现场；

（8）第八步，把制得的浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料卸入调试安装好的专用摊铺机（包括轨道和侧模板）进行摊铺；

（9）第九步，紧接着在摊铺好的混合料上撒布油石比为1%～1.5%的预拌沥青碎石（粒径10mm左右），并用滚杠把沥青碎石压入混合料中；

（10）第十步，养护，摊铺料冷却至常温即为浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装层。

5. 结语

浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装层的有益效果是：

（1）拌和温度平均降低50℃，带来的效果：一是能够节能减排；二是缩短原材料加热时间，提高生产效率；三是施工温度远低于闪点，保证安全；四是降低沥青在施工过程中的老化程度。

（2）使用废胎胶粉，变废为宝，并且可以减少沥青用量，降低成本。

（3）浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装层具有优良的性能。在浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装层中，胶结料是废胎胶粉橡胶沥青，它具有较大的弹性和弹性恢复能力，可以改善铺装层抗变形能力和抗疲劳开裂的性能；由于废胎胶粉橡胶的存在可将胶结料的塑性区间从60℃～ 65℃提高至70℃～ 90℃；因此，降低了沥青对温度的敏感性，具有更好的高低温性能；再加上废胎胶粉橡胶沥青具有更高的粘度，使浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装层具有更好的随从性；同时，废胎胶粉橡胶沥青具有抗老化、抗氧化能力强等特点，使浇注式沥青废胎胶粉混凝土桥面铺装层的耐久性更好。

（4）浇注式沥青废胎胶粉混凝土混合料用途广泛。它能用于道路路面结构层、防水层、人行道和停车场表面处治等。

参考文献

[1] JT/T797-2011 路用废胎硫化橡胶粉.

浅谈沥青混凝土桥面铺装层质量 第4篇

近年来，沥青混凝土复合桥面铺装使用较多，无论是水泥砼复合桥面、钢结构复合桥面，沥青混凝土铺装早期破损现象也时有发生，如出现局部铺装脱落、严重车辙破损等，这些病害比较普遍，直接影响了行车舒适性、交通安全及钢结构桥梁耐久性。

2 病害原因的简要分析

2.1

协调《注册会计师法》、《公司法》、《证券法》、《刑法》等法律规定对注册会计师法律责任的不同规定，尽量使之趋同。较小、受力体系较为复杂、使用环境恶劣、温度变化影响大等特点。在车荷载、梁体变形和环境因素等因素的不利组合共同作用下，主要产生两类病害： (1) 铺装层内部可产生较大的剪应力，引起不确定破坏面的剪切变形、位移、剪切破坏，产生推移、拥包等车辙病害; (2) 因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙, 或施工时碾压不密实或局部离析，表层裂缝或较大孔隙在车辆荷载动水压力及渗入水的作用下，产生面层松散和坑槽破坏等水损病害。

2.2 造成沥青铺装层早期破损的原因可分为以下几方面：

2.2.1 荷载因素：

交通量猛增、车辆大型化、荷载等级超过设计标准。

2.2.2 结构因素：

由于受力体系较为复杂，各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。对复合桥面沥青铺装特别是中小跨径小绞缝简支梁板桥、大跨径钢结构桥面，梁板整体性差、绞缝处及支座负弯矩区开裂。结合层、防水层等界面材料未进行重点要求，致使结合层抗剪强度不足。桥梁长大纵坡各结构层沥青砼设计时，采用与一般道路同类型沥青混合料，未对特殊区域进行技术处理。

2.2.3 施工因素：

(1)对钢筋砼简支梁板桥，支座安装不稳或垫块材料强度不高，造成个别梁板行车挠动，绞缝开裂甚至脱落。梁板侧向结合面处理不规范、绞缝质量差。梁板安装标高控制不精确，有些现浇梁板堆载预压不规范，实际沉降不均匀造成梁顶标高偏差过大，因而铺装层厚薄不一致，从而降低了梁板与铺装层的整体性强度。部分梁板顶部清理不彻底，使砼与沥青面层的结合层施工质量较差。面层沥青局部过薄、沥青混合料配合比控制不严、混合料离散性过大、现场摊铺碾压环节局部离析、碾压不密实。

(2)对钢结构桥梁，沥青钢结构表面过于除锈不净，表面粘结层、桥面防水层抗拉、抗剪能力不足、面层沥青砼配合比本身存在问题等。

(3)路面排水系统不健全。路面排水系统不健全是造成高等级公路沥青混凝土路面水损害的重要原因之一。现在路面排水往往只重视路基范围内的路面表面以外的水排除，对路面结构层内部的排水则很不重视。只是希望在上面层、中面层之间排水。事实上，由上面层渗入的水无法及时排出，大部分水分进入下面层，且长期滞留在半刚性基层顶面(天晴后数日，仍可看到在车轮的作用下，从路面缝中冒出的水)，在车轮荷载的作用下，部分路面水变成有压水，特别在夏季，温水加剧了集料上沥青膜的剥离，削弱了沥青混凝土粘结力，造成路面松散、脱落、坑槽、基层破坏等病害。

(4)路面压实度不足压实度不足是早期水损害最普遍的原因。研究表明：热拌沥青混合料4%-5%的空隙率就认为不透水，也就是说与水破坏无关，大多数沥青混合料设计空隙率为3%-5%，当施工完毕，压实度要求达到92%的最大理论密度，也就是说空隙率为8%，2-3年后，可以认为是达到设计空隙率。如果路面没有碾压好，空隙率的加大对路面各种使用性能都有影响。开放交通后的行车碾压会造成混合料的压密变形而形成不正常的车辙，更严重的是水进入空隙成为水损害的祸根。研究表明：空隙率在8%-12%之间，是路面水破坏最易发生的区域，小于8%水不容易进入，而大于12%水很容易流动，就必须设置排水结构层。

(5)路面离析路面沥青混合料的离析表现为粗细集料和沥青含量不均匀，如在同一个区域内粗细集料的不均匀，偏离了设计级配，沥青含量与设计的最佳沥青用量不一致等。粗集料集中的部位往往孔隙率过大、沥青含量偏少，防水能力差，水容易侵入路面结构内部，导致路面水损害的发生。根据现场混合料离析的状况和特点，造成离析的主要原因有以下几方面： (1) 沥青混合料沥青混合料从贮料罐向运输车里输送时，由于高度原因，大骨料滚落在车厢附近，形成粗集料第一次集中。 (2) 运输车里的混合料卸向摊铺机时，大骨料滚落在摊铺机半厢附近，形成粗集料的第二次集中。 (3) 摊铺机送料器在送料过程中，先将中间集料送于布料器，剩余粗集料留存在料斗中，摊铺机收斗时，形成粗集料的第三次集中。

2.2.4 环境因素：

厄尔尼诺现象使全球气候变暖，夏季炎热天气延长，冬季极值低温更低。

2.2.5 使用管理因素：

车道间车流量分布不均衡，偏载使用。最高及最低气温等极值天气使用管养措施可能不够到位，治超力度不足等等。

3 改进途径

3.1 优化设计。

3.1.1 在荷载取值方面：

应根据当地交通量及轴载的调查合理确定设计荷载标准。大跨径柔性结构桥梁另因考虑风载、温度变化、防撞力、防震等因素。

3.1.2 在细部结构设计方面：

对钢筋砼桥梁，对主梁纵向的计算分析与横向刚度并重，增加构造措施，使桥面铺装不分担了过多的次内力、受拉负弯矩。对钢结构桥梁，加强结合层研究，合理设计防水粘结层、缓冲过渡层、沥青砼铺装层，解决钢板与沥青砼温缩系数差异及铺装层防水问题，因此细化设计明确钢板表面除锈防腐处理要求、防水层、过渡层材质及施工要求等。

3.1.3 优化沥青砼铺装的层间结构及控制技术指标设计。

对一般桥面铺装层，采用高粘度的重交通道路沥青或掺加高聚物改性剂来改善沥青的品质，采用与沥青粘附性好的集料或用抗剥离措施，提高沥青粘结力、抗车辙能力。建立严密的防排水体系，对基层、周边采用防排水处理、合理确定的混合料级配，减少孔隙率，减少沥青与集料界面的水分掺入，防止沥青层水损害。表层沥青通过选用耐磨石质粗集料、反击式工艺加工提高粗集料的微观粗糙度，同时通过设计规定构造深度，达到路面抗滑效果。

对钢结构桥梁设计沥青铺装层可采用高性能的沥青混合料，由于不同的面层对防水层、结合的要求不同，宜同步优选与防水层的最佳组合设计，如采用环氧富锌+环氧沥青，甲基丙烯酸类树脂等防水层。

目前钢结构桥梁防水层、过渡层、铺装层的组合设计尚处理探索阶段，因此设计有必要及时收集国内国外钢结构实际使用成功案例，及时分析、比较、总结适合本地区的沥青铺装层结构组合设计。

3.1.4

加强施工图审查及专家会审是提高项目工程建设质量的重要环节。

3.2 加强施工质量监理，实现设计目标。

根据沥青砼铺装层总厚度较薄、整体性要求高、技术要求严、施工难度大等特点，因此施工阶段监理必须充分理解设计意图，对关键环节、重要指标，进行重点监理、重点控制，确保工程实体质量。

3.3 掌握现场指标控制的操作技巧。

沥青混合料的各项性能指标要求经常是矛盾的，因此熟悉各项技术指标的实际控制意义，灵活应用，努力实现沥青混合料的最佳综合性能指标。如沥青混合料设计空隙率，空隙率小，沥青的水稳定性好，过小，稳定度可能超标、可能动稳定度偏低、表面构造深度不足，过大可产生空隙性车辙或水损害。而影响沥青混合料某项指标的因素是多方面。如实际空隙率与集料品种、级配、含油量、摊铺均匀性、摊铺及碾压温度、压实功等均有关系。因此，要控制沥青混合的实际性能指标，应从集料、结合料、混合料配合比、混合料技术指标、施工工艺进行系统控制，全面控制方能实行设计要求。本人认为尤其应抓好以下几点：

3.3.1 严格按规范要求进行目标配合比、生产配合比、生产配合比验证。

3.3.2 抓好原材料料源，提高稳定性、均匀性。

3.3.3 采用先进的沥青拌和加工设备，如进口拌和楼，精确计时，提高混合料均匀性，技术性能指标稳定性。

3.3.4 加强前场与后场的配合，注意拌和能力与摊铺能力匹配。

3.4 重视缺陷责任期内管理。

项目实施完成后，实体质量已经定型，合理使用及时修补处理质量缺陷仍是提高路面使用寿命的重要环节。在缺陷责任期内应承包人注意定期检查，及时处理施工缺陷。如混合料不均匀、施工碾压不足造成局部泛油;车辙车道凹陷，局部雨天积水、路面坑洞等等。接管养护单位在使用管理方面应注意：

3.4.1 合理组织交通，提高车道间车流量分布均衡性，减少偏载使用。

3.4.2 合理设置路口各向通行时间，避免在长陡坡等特殊部位车辆捅堵，减少汽车尾气加温造成轮迹带软化泛油、急转弯、急刹造成局部车辙损害。

3.4.3 加强关键阶段的针对性管养：如夏季对特殊路段采用多浇水喷淋、降低沥青表面温度。梅雨季节及时巡查、减少路段积水，及时清理路面泥砂等赃物，避免滑溜性污染。

3.4.4 加强特殊时期的治超工作，如最高、最低气温时节、梅雨季节等，对可能产生大量车辙破坏、水损破坏的时机进行专项管理。

3.4.5 做好交通量及轴载监测，对典型桥梁的变形观测，为今后设计、维修提供数据保障。

总之，只有精心设计、规范施工、合理使用，才能提高桥面铺装质量的使用寿命。

参考文献

[1]公路沥青路面施工技术规范.JTG F40-2004.

[2]景彦平.沥青结构及高聚物改性沥青机理研究.长安大学, 2006 (1) .

[3]朱瑶宏.杭州湾跨海大桥钢桥面铺装方案研究.江苏交通科学研究院, 2007 (11) .

混凝土桥面沥青铺装 第5篇

桥面铺装层质量的好坏直接影响桥梁的`正常使用寿命.是桥梁建设的关键技术之一.该文对钢筋混凝土桥面沥青铺装层的痛害及其原因进行了分析研究,为水泥混凝土桥面铺装层的结构和设计提供参考.

作 者：刘金利 吴少鹏 王虹 王根艳 LIU Jin-li WU Shao-peng WANG Hong WANG Gen-yan  作者单位：刘金利,LIU Jin-li(长安大学,西安,710064;内蒙古公路工程局,呼和浩特,010010)

吴少鹏,王虹,WU Shao-peng,WANG Hong(武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉,430070)

王根艳,WANG Gen-yan(中国五环工程有限公司,武汉,430223)

刊 名：建材世界 英文刊名：THE WORLD OF BUILDING MATERIALS 年，卷(期)： 30(3) 分类号：U4 关键词：混凝土桥   沥青铺装层   病害  

混凝土桥面沥青铺装 第6篇

【关键词】预应力混凝土箱梁；桥面铺装；防水

在现如今的桥梁建筑中，整个桥梁结构由多个部分构成，包括防水层、沥青混凝土铺装层和水泥混凝土调平层等等。在具体的建筑施工中，如果其防水功能没有达到一定的标准就会直接影响到桥梁的质量，降低桥梁主体的施工功能，缩短桥梁的使用寿命。因此，在对桥梁工程进行施工的过程中，要对桥面铺装维修和防水功能加强重视。

1.桥梁防水缺陷引起的病害

纵观我国的桥梁建筑工程，其中由于渗水的原因引起混凝土结构或者是钢筋的腐蚀、脱落现象较为严重，这就是由于桥梁的防水功能欠缺。严重的甚至会出现预应力钢绞线和波纹线锈蚀，钢筋矛头锈断的现象。

2.病害成因分析

形成桥梁病害的原因有很多，但是多数都与施工有关。首先，桥梁的设计通常都是有沥青混凝土层和水泥混凝土调平层构成，但是如果水泥层的厚度没有达到相关的标准，也没有与箱梁面进行连接，就会产生不同程度的裂缝现象。其次，当桥梁建筑施工完毕之后要做好后期的养护，但是如果养护不到位就会出现质量问题，在没投入使用的时候就会出现小的裂纹，进而施工的水泥混凝土的调平层的防水能力有所降低。如果在养护阶段没有对钢筋保护层的重视，就会导致钢筋的锈蚀现象。最后，桥梁施工的工艺对其本身的防水性产生了很大的影响。防水性能的的强度主要取决于防水层。但是这一桥梁在建造的过程中，对于防水层的建设和施工没有达到科学的标准，其防水效果欠佳。

3.铺装层的维修

对铺装层进行维修可以有多种方案可供选择，但是经过对每一种方案进行逐一的分析，可知在维修的过程中要尽量避免病害的隐患，使得维修效果达到最佳。因此，采用的维修方式是将沥青混凝土铺装层进行改造，将其变为防水混凝土桥面铺装层的形式。

3.1清除所有桥面铺装层

在对铺装层进行维修的时候首先要对桥面进行清理。对表面的浮浆清洁干净，对于箱梁的顶板混凝土进行凿毛，保证桥梁的表面无淤泥、无泥沙。

3.2桥面植筋

桥面植筋是一项较为重要的环节，是对桥梁进行加固的重要措施。箱梁顶板的预应力管道非常密集，因此，在进行桥面植筋之前要对管道的具体位置进行确认。在进行植筋的时候要尽量避开预应力管道。如果遇到无法植筋的位置，要将钢筋与梁体进行捆绑。施工人员要对植筋的规格以及钻头的具体尺寸进行规定。在进行桥面植筋的过程中会遇到顶板钢筋或者是钢绞线，这种情况下要向小距離的方向移动。钻孔结束之后要对孔洞进行清理，采用风枪或者是毛刷等工具来进行，然后注入植筋胶，然后将钢筋注入其中。在此之间要对钢筋进行除锈，同时用小铲将胶泥刮掉。

3.3桥面内铺设钢筋网

桥面植筋之后，要进行钢筋的铺设。要对钢筋的直径和间距进行控制，最后将其钢筋网放置在植筋上面。钢筋网要进行现场制作，而且主要以绑扎为主。对于钢筋网来说，要对其定位进行严格的控制，放置在混凝土的中层部位，而且保护层的厚度要控制在一定的范围内，避免钢筋出现下沉的现象。

3.4浇筑桥面混凝土

浇筑桥面的混凝土厚度要具有一定的抗渗能力，同时要控制好各种材料的比例，在需要的情况下可以添加一些抗渗的剂料。其中要对水泥、骨料和细砂等材料的质量进行保证，要用自来水对混凝土进行拌制。在一切工作准备就绪的之后，可以采用插入式振捣器来进行混凝土的振捣。在具体的施工过程中，要对振捣器的半径进行控制，根据混凝土的质量，注意振捣时间，总之，要保证混凝土的振捣密实，不出现气泡，表面要平坦，最后进行人工找平。

混凝土面层表面刻成平行的纹理，并使混凝土表面的构造深度符合规范要求，刻纹时间为混凝土浇筑24h后进行。

3.5混凝土的养护

混凝土桥面施工完毕，应在收浆后尽快覆盖和洒水养护。混凝土的养护采用麻袋或用塑料薄膜覆盖洒水的方法养生，经常保持潮湿状态。混凝土板在养护期间禁止一切车辆通行。混凝土养护由专人全天24h进行，混凝土养护时间暂定为5d。养护5d后，对混凝土试块进行试压以决定开放交通时间。

4.预应力混凝土箱梁桥防水

（1）随着我国城市建设蓬勃发展，相继兴建了一批城市道路和桥梁。经过一段时问的运营和维护，人们对城市桥梁桥面防水技术的研究逐渐提到议事日程上来。主要是城市桥梁桥面漏水对桥梁结构腐蚀十分严重，直接影响桥梁的正常使用寿命，并威胁到城市桥梁的安全，而当时业内对城市桥梁桥面防水工程缺乏统一的认识。此后的20多年，国内许多设计和科研单位都积极开展城市桥梁桥面防水技术的研究，桥梁桥面防水技术得到了一定的发展。但是，相当长一段时间来，我国桥梁桥面防水相关设计规范和技术规程一直处于缺失状态。

（2）钢筋混凝土桥面板与铺装层之间是否要设置防水层，应视当地的气温、雨量、桥梁结构和桥面铺装的型式等具体情况确定。防水性水泥混凝土和沥青混凝土铺装层下可不设防水层，但桥面在主梁受负弯矩作用处应设置防水层。而当时的防水层，主要采用阳离子乳化沥青三油二布涂料、沥青油毡等材料。由于我国当时大多数城市桥梁不做防水或防水设防措施不力，造成桥梁出现桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应、钢筋锈蚀而引起的混凝土胀裂等严重损坏问题，严重影响了桥梁的耐久性和正常使用寿命，以及行车的舒适性和安全性。随着我国城市桥梁建设的大规模开展，不少桥梁工程采用了新型防水卷材和阳离子乳化沥青涂料等防水材料。

5.结论及建议

在具体的建筑施工中，如果其防水功能没有达到一定的标准就会直接影响到桥梁的质量，降低桥梁主体的施工功能，缩短桥梁的使用寿命。所以对于沥青混凝土铺装，防水层至关重要。桥面防水涂料的关键是与水泥混凝土及沥青混合料都有很好的亲和性，能牢固地粘结在一起，并且能够在沥青混合料的高温下，只软化，不流淌。目前高性能的聚合物改性沥青防水涂料可以满足这一要求，可以广泛采用。水泥混凝土桥面铺装的平均厚度不能小于8cm，为了减少混凝土的开裂，在其中加钢纤维或聚丙烯纤维，而且对混凝土的配合比设计和浇筑质量严加控制。钢筋网钢筋直径不宜小于10mm，间距不能大于15cm。对于连续箱梁来说，铺装层防水能力不足是一个致命的缺陷，直接威胁到负弯矩区的预应力筋。应该在设计、施工、养护的各个环节都加以重视。如果能彻底解决这一潜在病害，不仅能延长桥梁的使用寿命，而且还能带来经济效益。 [科]

【参考文献】

[1]吕学文.浅析桥面破坏原因及改建技术措施[J].黑龙江交通科技，2004（05）.

[2]韩敏玉.桥面铺装存在问题及改进措施[J].辽宁交通科技，2004（07）.

关于沥青混凝土桥面铺装病害的分析 第7篇

1 桥面铺装的作用及破坏形式

1.1 桥面铺装的功能

桥面铺装的功能是保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗, 防止主梁遭受雨水的侵蚀, 并能对车辆的集中荷载起一定的分布作用。因此, 要求桥面铺装具有抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水、刚度好等特点。

1.2 桥面铺装的主要病害形式及成因分析

1) 摊铺平整度达不到要求。摊铺机械性能好坏, 决定着铺装层的平整度。摊铺机基准线的控制, 影响着平整度。目前使用的摊铺机大都有自动找平装置, 摊铺是按照预先设定的基准来控制, 但施工单位往往不够重视或由于高程的测量误差, 形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度, 使面层出现波浪。摊铺机操作不正确, 最容易造成桥面出现波浪、搓板。

2) 推移和拥包。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问结合面粘结力差, 抗水平剪切能力较弱, 沥青路面在气温较高时抗剪强度下降, 在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏, 产生推移、拥包等病害。

3) 车辙。车辙是指沿道路纵向在车辆集中碾压通过的位置, 路面产生的带状凹陷, 车辙已成为沥青路面的一种主要病害, 是导致沥青路面破坏的重要原因。

4) 松散和坑槽。因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙, 在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。松散是路表面集料的松动、散离现象;而坑槽是松散材料散失后形成的凹坑。当面层材料组合不当或施工质量差, 结合料含量太小或粘结力不足, 使面层混合料中的集料失去粘结而成片散开, 形成松散。若松散材料被车轮后的真空吸力及风和雨水带离路面就会形成坑槽, 坑槽是龟裂及其他裂缝的进一步发展, 使松动碎块脱离面层, 便形成大小不等的坑槽。

5) 开裂。开裂是路面出现裂缝的现象, 在桥面铺装中也是属于较为常见的损坏现象。开裂的种类和原因有多种, 上述各种变形伴有裂缝出现, 而这时指的开裂是路面在正常使用情况下, 路面无显著永久的变形而出现的裂缝———疲劳开裂。其特点是首先出现较短的纵向开裂, 从而在纵裂的边缘逐渐发展为网状开裂, 开裂面积不断扩大。桥面铺装一旦出现裂缝, 水将沿缝侵入, 导致承载能力降低, 加速裂缝发展, 还可能会引起其他的病害, 如坑槽、松散。

2 其他方面因素引起的病害分析

2.1 施工工艺引起的病害

沥青混凝土桥面铺装病害发生从集料的采购到最后沥青混合料摊铺压实完成的整个桥面铺装的建设过程中。既有道路建筑机械本身存在的缺陷而带来的混合料不均匀, 也有施工过程中人为因素造成的混合料离析。在施工中料场、拌和设备、摊铺设备和施工工艺分析, 把发生离析的主要环节及原因如下:

1) 原材料质量不稳定, 先后供应的材料性能指标不同;另外材料运到料场后存储不当, 常有混料现象发生, 这都将导致混合料的级配偏离标准级配, 形成路面离析。

2) 沥青混合料拌和设备控制不严格, 如运输带送料调整不及时, 热料筛网不符合级配要求, 拌和的混合料级配与设计级配产生偏离, 先后拌和的混合料存在较大差异。

3) 摊铺完成后压路机压实不均匀, 造成铺装层材料的内部结构不一致。

2.2 桥面防水层的影响

柔性防水层的强度与主板和铺装层强度差异, 使上部结构按模量形成刚—柔的板体受力体系, 中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂, 在外界荷载及水的作用下, 彼此间的缝隙越来越大, 直到松散脱落。另外, 防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。

2.3 超载车辆对桥面作用力

桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用, 其变形和应力特征与不梁及桥面板结构型式密切相关。桥面铺装一方面可分散荷载并参与桥面板的受力, 另一方面也联结各主梁与不梁共同受力。由于桥面铺装层部分采用柔性路面材质, 在重车及超重车活载的作用之下, 使得桥面板自身挠度增大, 变形增加, 当变形超过标准规定限值时, 桥面铺装将变得不再稳定, 趋于变形状态, 当超重荷载反复作用之后, 致使桥面铺装产生推移、开裂、坑槽, 甚至松散等病害, 且会急剧发展。

3 结语

桥面铺装是桥梁上部结构的组成部分, 它直接承受车轮的压力、冲击和剪切作用, 并在汽车和气候变化的反复作用下被磨耗和风化。桥面铺装质量的好坏将直接影响服务水平和行车安全。特别在高等级公路上, 由于交通量大、重型车多、速度快、冲击力强, 桥面铺装显得尤为重要。本文对柔性桥面沥青混凝土铺装病害及其产生原因进行了分析, 指出了在设计和施工中应注意的具体方法及问题。为了减少施工后返工, 延长桥面铺装的使用寿命, 应对桥面铺装的设计和施工予以足够的重视。另外, 还要改进铺装技术及提高施工质量, 保证设计模型的准确性, 尽快从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。

参考文献

[1]刘自明.桥梁工程养护与维修手册[EM-].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]JTG D60-2004.公路桥涵设计通用规范[S].

钢桥面沥青混凝土铺装施工技术 第8篇

1 工程概况

五石路大桥（现环岛干道天圆大桥）位于厦门市内，连接五通和墩上。大桥主跨采用钢箱梁结构，钢桥面长127m、宽22m，约2800m2作为厦门环氧沥青混泥土施工的试点和研究。桥面采用了3cm（下层）+4cm（上层）的环氧沥青混凝土双层铺装体系。我们联系了长安大学（原西安公路交通大学）对施工进行指导。

2 钢桥面铺装技术要点

钢桥面铺装除要满足普通沥青路面的基本要求外，还应具有与桥梁结构及正交异性钢桥面的结构特点、使用条件相适应的技术性能，具体表现在：

(1）足够的强度与适当的钢度，以有效抵抗车辆荷载的作用并为钢桥面分散荷载；

(2）良好的变形追从性，以与钢板协同工作并适应复杂的整体与局部变形；

(3）优异的抗疲劳与抗裂性能，以抵抗车辆荷载及温度作用所引起的高应力/应变水平的疲劳破坏与温度裂缝；

(4）较高的高温稳定性与层间抗滑能力，以抵抗极端高温与重载交通综合作用下过大的永久变形、滑移，推挤等破坏；

(5）与钢板黏结牢靠，以保证铺装层与钢桥能够共同作用；

(6）良好的密水性和抗水损能力，以最大限度地保护钢桥面免遭水侵蚀；

(7）良好的抗化学物质侵蚀能力；

(8)合理的厚度，以减轻桥梁恒载；

(9）良好的工艺特点，以利于在钢桥面上施工作业；

(10）优异的耐久性与易维护性，以降低对交通的干扰。

综上技术要求，采用钢桥面环氧沥青铺装的原材料与混合料，混合料与铺装结构设计及铺装实施等各个阶段都要充分考虑以上结构特点和技术性能。

3 环氧沥青混凝土材料及配合比设计（此配合比试验在长安大学内完成）

环氧沥青混凝土由环氧树脂A（主剂）、固化剂B（硬化剂）、改性沥青（C）和集料拌和而成。集料应采用强度和韧性较高的玄武岩石料，改性沥青宜采用与集料相适宜的SBS改性沥青（该工程采用ISO SBS改性沥青）。

3.1 结合料组分及技术要求

结合料用SBS改性沥青进行改性，其掺配比例根据针入度、抗拉强度与断裂延伸率等指标确定，其实测性能见表1、表2。

3.2 配合比设计

根据环氧沥青SMA13混合料设计指标与标准，以及环氧沥青矿料级配的要求，经过多次选料和不同油石比的反复试验，通过各项马歇尔试验及计算结果，分别绘制表观密度、空隙率、稳定度、流值、饱和度与油石比的5大关系曲线。该工程最终确定的配比为：最佳油石比6.5%，矿料组成：1号集料（10～15mm）占42%；2号集料（10～5mm）占34%；3号集料（0～5mm）占12%；4号矿粉占12%。各种检验结果见表3～6。

按照3.5%～4.5%设计孔隙率的要求和各参数的计算，确定最佳油石比为6.5%，其各项指标如下：

4 环氧沥青混凝土铺装

环氧沥青混合料的拌制和摊铺是钢桥面环氧沥青施工的关键，必须做到精心组织，精心施工。由于环氧沥青掺有固化剂及施工温度的要求，各个环节必须连贯作业，在有效的作业时间段（一般不大于2h）内完成。

4.1 施工准备

桥面应干燥、清洁，且确认当天施工期间不出现雨雾天气，方可进行黏结料的喷涂。凡与铺装层接触的部位都属喷洒区，当天的喷洒要与次日铺装层的施工相对应，且喷洒区边缘要比铺装区边缘多出2～3cm。黏结料的洒布量为0.5L/m2，在黏结层终凝完成后，应在48h内进行铺装作业，防止黏结层粘上异物，影响与环氧沥青铺装层的黏结质量。

4.2 混合料的拌制

为保证沥青混合料的拌和质量，使用拌和楼生产，拌和机采用加热烘干矿料除尘，每盘拌和1.5～2.0t混合料。各热料仓矿料累计称量，矿粉、加温环氧沥青分别称量进入搅拌机，周期性进行拌和、出料。

矿料温度控制在180～190℃之间，沥青加热温度设定在170℃，环氧树脂加热温度设定在60℃。环氧沥青混凝土的出料温度控制在160～170℃之间，最好控制在165℃，以保证混合料的压实温度，确保碾压质量。

4.3 摊铺与碾压

混合料使用摊铺机摊铺，以桥面原铺装层顶面为摊铺基准。施工前摊铺机、压路机及其他设备都在桥面范围以外，施工过程不允许停机加油。熨平板的预热温度控制在160℃，加热温度应均匀一致，为防止局部过热，采取断续加热方式。摊铺过程中应设专人负责翻动螺旋布料器两端和中间部分的“死料”，每天摊铺完毕，必须将摊铺机各处粘着的环氧沥青擦拭干净。为保证面层的平整、密实，上层环氧沥青混凝土摊铺宜采用挂线法施工。

混合料压实就是固化颗粒在一种粘弹性介质中的填实和定位，以形成一种更密实有效的颗粒排列过程，直接影响铺装的耐用性能。环氧沥青混合料压实程序分为初压、复压、终压3道工序。初压是整个压实工作的基础，压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压，目的是整平和稳定混合料，同时防止混合料的温度下降过快，为复压创造有利条件，初压应在温度下降至82℃以下之前完成;复压的目的是使混合料密实、稳定、成型，混合料的密实程度取决于本工序，碾压速度不宜太快，一般不得超过5km/h;终压的目的是清除轮迹，最终形成平整的压实面，终压应在混合料温度下降至65℃之前完成。碾压时应注意:碾压路线及碾压方向不应突然改变，碾压过程要保持匀速进行;相邻碾压带的叠轮宽度应为1/3轮(或轮组)宽;设专人用拖把在碾压轮上涂油（水）以防止压路机粘轮;注意控制涂油量，过量的压路机用油（水）在桥面和不透水环氧沥青铺装间产生的气泡可能会导致环氧沥青混凝土鼓包的产生。如果产生气泡，应立刻用锐物将其戳破并重新压实；压路机无法碾压的边缘部位（由于钢护栏已安装），采用振动夯板或小型压路机紧随摊铺机进行碾压，待压路机复压完毕后，再次采用该机械消除压路机留下的轮印痕迹。

压实后环氧沥青混凝土，表面应平滑，无凹辙、隆起、凹坑或不规则形状。由任何设备在环氧沥青表面留下的凸起，凹痕或其他可见的印痕都应通过压实或其他方法消除。

4.4 接缝处理

由于此桥较短，且左、右幅分离，分幅一次摊铺到桥头的伸缩缝位置，纵向无接缝。若需设置横向施工缝时，上下层施工缝要间隔1m以上，横向施工缝禁止设置在横隔板处。施工后自由边应切割整齐，以便于邻幅施工时与其衔接。一般碾压完成2h后即可开始切割，切割时要保证切缝平顺、不拉料，切割面光洁平整，切割角度以45o为宜。切割后，用适当的工具将多余部分撬走，刷除不稳定的颗粒，不能破坏钢板防锈层。

5 后期处理与养护

混合料铺装完成后一天内，派专人对铺装表面进行检查，检查铺装表面有无因水汽产生的鼓包或因混合料混入异物而产生的表面隆起病害。对于此类病害，应将隆起部位的混合料挖除，重新采用冷拌高强度环氧混合料将空缺处填补，以防止行车荷载作用下导致坑洞进一步恶化。

环氧沥青混凝土的养护一般采取自然养护方式，如环境温度很低时，为不影响交通，可采用手推式移动红外灯或其他加热设备加热铺装层，直到达到设计固化状态为止。施工过程中必须在混合料拌制的同时取样成型马歇尔试件，在同条件下养护，不定期检测其马歇尔稳定度，达到固化强度的50%（一般稳定度30kN左右），即可开放交通。

6 结束语

五石路钢桥面环氧沥青混凝土的铺装和混合料质量检测表明，环氧沥青混合料的矿料级配和施工过程的碾压温度以及混合料的固化时间掌控是保证环氧沥青施工质量的关键，精心组织、精心施工是保障。通过我们的努力和长安大学教授的精心指导，桥面的铺装质量达到了满意的结果：桥面密实、平整、不渗水，同条件马歇尔试件浸水稳定度达到60kN。在保证铺装层有足够柔性的同时，满足了钢桥面铺装强度高、钢度大、韧性足、质量轻、高黏结、不透水的要求，达到了预期的效果。

摘要：由于钢材的弹性模量、导热系数及热膨胀系数均与沥青铺装层有较大差异,因此,钢桥面的铺装技术一直是个难点。环氧改性沥青混凝土具有比普通沥青混凝土优异得多的物理、力学性能,如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能,是受力特性异常复杂的正交异性钢桥面铺装、超重载交通道路、城市道路交叉口、公共汽车停靠站等特殊路段的理想材料,但由于环氧树脂和固化剂的不可逆反应,其施工要求非常严格。通过厦门市五石路钢箱梁桥面铺装环氧沥青混凝土的应用,从原材料质量、混合料性能、配合比设计、拌和生产、现场摊铺等施工技术作了研究和总结,对环氧沥青的施工温度、施工时间、碾压以及接缝的处理进行了研究,提出了关键工序中的控制指标和相关的控制方法。工程实体质量取得了较为理想的结果。

环氧沥青混凝土桥面铺装的效益分析 第9篇

一 经济效益分析

公路的建设成本除了包含道路在初期的投资外, 还应该包括养护费用以及改建费用等其它后续费用, 所以我们在进行工程经济分析时, 还应该分析路面寿命周期内全部过程所发生成本的经济效益。

1.初期建设中增加的费用

与普通改性沥青混合料所铺设的路面相比, 采用环氧沥青混合料铺设路面所增加的初期费用主要发生在以下几个方面:材料费用的增加 (主要为环氧树脂费用) ;人工费用的增加;延长拌和时间增加的拌和费用;拌和机生产率降低增加的费用。

环氧沥青混合料试验路全长1.5km, 路面宽大约为18.8m, 厚度为4cm, 普通沥青混合料相对密度大约为2.5吨每立方米, 那么铺设1km沥青路面所需要的普通沥青混合料约为:

1000m×0.04m×18.8m×2.5t/m3=1880t

则环氧沥青混合料同普通改性沥青混合料相比, 其增加费用如下:

(1) 材料费用的增加

材料费用的增加主要是添加环氧树脂的费用。以普通的SMA沥青混合料为参考, 油石比按5.5%计算。本次环氧沥青混合料试验段采用的最佳油石比为5.5%, SBS改性沥青:环氧树脂 (主剂+固化剂) =78:22, 其中主剂:固化剂=61:39。环氧树脂 (主剂+硬化剂) 单价按6万元/t计算, SBS改性沥青单位价格按照8000元/t计算, 则每吨混合料将增加费用约为 (60000元/t-8000万元/t) ×0.055×0.22=630元/t。

(2) 人工费用的增加

环氧沥青混合料的施工工艺较普通沥青混合料没有较大区别, 只是增加了环氧树脂添加这个施工环节, 因此人工费用的增加主要体现在这方面。本次试验段施工, 环氧树脂的添加采用人力和机械相结合的方式, 环氧树脂的搬运和添加都需要人工进行, 考虑到轮岗制, 每天需要大约12名工作人员负责此项工作。工作人员的工资按100/天计算, 每天生产1500t混合料, 则毎吨混合料将增加费用约为 (12×100/天) /1500t=0.8元/t, 与材料费用相比, 这部分引起的成本不会太大, 故在计算这部分成本时, 可视情况不予考虑。

(3) 拌和机生产率下降费用

对于普通改性沥青混合料, 每一盘混合料从上料开始干拌到拌和完毕卸料时长为40秒到50秒, 现添加环氧树脂后, 为保持拌合的均匀性, 一般要延长为75s～80s。5000型间歇式拌和机生产本次试验段混合料, 普通沥青混合料正常生产效率为300吨/小时, 拌和成本为35元/吨～40元/吨, 那么加入环氧树脂后使间歇式拌和机产量下降了23%～33%, 产量下降为200吨/小时～230吨/小时, 这样的话, 每吨混合料的拌和成本将增加9～13元, 每吨环氧沥青混合料的拌和成本将提高10元。在保证拌合均匀性的基础上, 如果适当缩短环氧沥青混合料拌和的时间, 那么环氧沥青混合料拌和成本将会减小。

(4) 摊铺与碾压的成本比较

摊铺机摊铺速率一定程度上决定了摊铺碾压成本, 而拌和机的生产能力决定了摊铺速度, 由于拌和机在拌合环氧沥青混合料时能力有所下降, 继而导致摊铺碾压速度下降。若摊铺的路宽为18.8米, 使用一台拌和机, 每小时可拌合普通混合料300吨, 可摊铺159m长4cm厚的面层;若为环氧沥青混合料, 则产量平均约为220t/h, 则每小时可摊铺117m。这表明, 在摊铺机摊铺速度降低的情况下, 摊铺碾压成本会增加。因为摊铺的速度越慢, 摊铺机对摊铺层振捣次数也越多, 摊铺层的密实度以及平整度会越好, 这种情况是有利于铺装效果的, 同时摊铺速度降低导致成本的增加不会太显著, 所以在计算这部分成本的时候, 可根据情况决定不予考虑。

通过对以上三种增加费用的分析来看, 环氧沥青混合料与普通沥青混合料相比, 每吨环氧沥青混合料增加的费用主要为材料费用的增加和拌和机生产率下降费用, 总计约为630元/t+10元/t=640元/t, 则此试验路增加建设费用约为640元/t×1880t/km=120万元/km。

2.养护费用

环氧沥青混合料强度高、韧性好, 具有超强的的高温稳定性、良好的低温抗裂性, 良好的抗疲劳性能和水稳定性能, 另外还具有很强的抗化学物质侵蚀的能力, 能有效延长道面使用寿命。按照10年为寿命周期计算, 则普通沥青路面在寿命周期内至少需要大中修一次 (有沥青罩面层情况下) , 方可达到寿命周期的使用寿命, 因此同环氧沥青路面相比, 在寿命周期内普通沥青路面会增加养护费用。若沥青罩面按50元/m2计, 则18.8m宽的路面每公里将增加罩面费用约为94万元/km。另外, 采用本项目研究成果也可以节省日常养护费用, 养护费用按15.0元/m2计, 则每年节约日常养护费用为15万元/km。因而在10年分析期内, 使用本项目研究成果后, 每年节约养护维修费用undefined万元/km。

经过全寿命周期成本分析, 得出使用环氧沥青混合料作为桥面铺装材料, 采用10年分析期, 每年共节约undefined万元/km, 随着使用年限的延长, 可节省费用逐年增加, 经济效益显著。

因此尽管从初期建设成本来看, 环氧沥青路面的成本较高, 但是从项目生命周期的全过程去看, 环氧沥青路面较普通沥青路面占有一定优势。

二 社会效益分析

社会效益包括了道路使用者的车辆营运费用、延误费用、行程时间费用和事故费用等。同环氧沥青混合料桥面铺装相比, 普通沥青路面用户费用在路面使用后期将因路面使用性能的下降而大大增加, 如路况变差, 车辆行驶中的燃油、轮胎消耗增加, 车辆的保修、折旧以及误工等费用增加, 因养护维修及大中修影响车辆正常行驶, 使车辆减速或绕道行驶等, 都会导致用户费用的增加。

同时, 国内外大量调查研究发现, 由于道路养护维修对交通进行分流管制, 一方面会导致交通通行能力显著下降, 影响正常的通行服务;另一方面, 由于施工的干扰, 极易在分流区诱发交通事故。上述情况的出现, 都会极大的影响公路的服务水平, 造成恶劣的社会影响。而采用环氧沥青混合料作为桥面铺装后, 由于减少了养护维修的次数, 避免了施工对正常行车的干扰, 降低了交通事故的发生率, 具有良好的社会效益。

三 结论

综上所述, 采用本项目研究成果对桥面铺装结构和材料进行优化设计, 具有经济环保的社会意义, 同时具有良好的经济和社会效益以及广阔的推广应用前景。

参考文献

[1]吕伟民.国内外环氧沥青混凝土材料的研究与运用[J].石油沥青, 1994 (3) :11-15.

[2]李喆.国产环氧沥青防水粘结材料在水泥混凝土桥面应用研究[D].南京:东南大学, 2005.

[3]JTJ001-97公路工程技术标准.北京:人民交通出版社, 1998.

沥青混凝土桥面铺装初期病害的探讨 第10篇

1 沥青混凝土桥面铺装损坏形式和原因分析

根据我省已建的大部分高速公路的施工建设和使用、管理中的经验与教训,在此仅就沥青混凝土桥面铺装的问题进行一些探讨。

桥面铺装层直接承受行车荷载,其变形和应力特征与桥梁的上部结构有关,与主梁即桥面板结构形式联系密切,一方面可分散荷载并参与桥面板的受力,另一方面起到联结各个主梁共同受力的作用,即起到桥面保护层的作用和桥面结构共同受力的作用,所以应具有足够的强度和良好的整体稳定性,并应具有足够的抗滑、抗冲击、耐磨耗性能。

随着重型车辆(特别是超载车辆)和交通辆的不断增加,桥面铺装的问题越来越受到关注。桥面铺装采用沥青混凝土,其柔性性能可以减轻行车荷载对桥面板的冲击,较易达到车辆行驶安全、平稳、舒适的要求,而随着沥青材料性能的不断改进,此应用将更加广泛。现行规范对沥青混凝土的铺装结构设计主要从原材料的选择、施工工艺及铺装厚度等方面作了指导性说明,对于具体的设计理论与方法未加阐述,因而铺装层的设计就无章可循。这就造成在实际设计中,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构(即只作为联结层而不是结构层),设计者对其很少花费精力,从而为桥面铺装损坏埋下了隐患。因此,应加快对桥面铺装结构层结构破坏机理和设计理论方面的研究。

沥青混凝土桥面铺装与水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同,主要有:

①因主梁跨度较大尤其是预应力的作用,在行车荷载作用下,梁板结构发生较大的振动,而使铺装层产生裂缝,在雨水渗入后导致桥面水泥混凝土面层松散和沥青混凝土水损坏而产生破坏。

②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间粘结力差、桥面水泥混凝土面层存在软弱层(如水泥浮浆层)而抗水平剪力减弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害。

③因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂缝,在车辆荷载及渗水的作用下产生沥青混凝土面层的松散、坑槽等破坏。

在公路建设和使用过程中,我国自20世纪90年代,就注意到了这个问题并在桥面铺装中改进设计,广泛应用了防水层,改善了桥面沥青混凝土与水泥混凝土层间结合问题,但这只是减缓,并没有根本解决,上述现象仍时有出现,如盘海线的辽河大桥还是存在桥面水泥浮浆层的情况。

随着超载车辆的大量出现和交通量的不断增加,沥青混凝土面层的初期破损如开裂、坑槽,防水层与沥青混凝土和桥面水泥混凝土的粘结强度不足而产生坑槽、推移等病害,还是不断出现。当然,这有设计和施工的问题,但也不能排除不确定性的问题。

设防水层的水泥混凝土桥面铺装沥青混凝土,在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况:

一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青混凝土层内产生较大的剪应力而引起不确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘接力不足而发生剪切破坏。因此,剪切破坏是破坏的主要原因,故在实际设计中应基于剪切破坏的两种形式分别加以分析和计算。

1.1 结构理论与设计

(1)以往桥梁结构理论,对桥面铺装层的分析计算论述很少涉及。而现行规范中只给定了厚度的规定值,公路工程在设计、施工和检验中一直在各等级公路中运用了很多年也未加改变。随着交通量的增加,现行铺装面方式与重型甚至超重型车辆的增多和车速的大幅度提高不相适应,桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击,桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形,因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁体及铺装本身的结构均影响受力的分布。

(2)随着材料工业的发展,桥梁承重结构的改进,使桥的主梁能以较柔的结构达到受力的要求,高等级公路大跨桥梁的横向空间也越来越宽。而在设计计算中特别侧重于主梁纵向的计算分析,对桥梁横向刚度重视不足,横向构造措施不利,使桥面铺装分担了过多的次内力。

(3)对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥梁结构,由于荷载的作用而产生负弯矩和拉力,使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的破坏。

(4)在对高速公路交通组织管理中,由于车道功能的不同,人为地强制使桥梁结构在运营过程中始终处于荷载不均匀状态,使不同车道的铺装层承担了不同的运营力水平(如重型车道比超车道高得多,量值可以达到三至四倍),而令主行车道特别是重型车道的铺装层变得疲劳不堪,加快其疲劳破坏。特别是随着私营运输业的发展,货运业主为追求短期经济利益,擅自强行改变车厢结构如加高车厢板或加厚车轴弹簧板等使车辆的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层有严重的破坏作用,并使桥梁结构局部超载,加快了主车道铺装层特别是重型车道的病害发展。因此,在设计中应根据运营中车辆荷载的实际分布情况,在明确了桥梁结构受力的基础上,对桥面铺装层进行受力计算。只是这样的设计难度比较大一些,因为交通流量很难调查,擅自强行增加成倍的车辆载重、轴重及轮载也不好统计,还要有交通警察的密切配合。

1.2 施工工艺

(1)铺装层厚度偏小(我省注意到了这个问题,设计厚度已由4cm增加到8cm ～ 10cm)。但由于桥梁上部结构在施工中,支架的沉降及预应力的反拱无法十分准确预测,或由于施工工艺欠佳,施工中主梁顶面标高于设计值相符是比较困难的,一般测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小,尽管密实度偏大,但会形成薄弱环节,力学作用减弱;或使有的地方厚度偏大,而使密实度偏小,容易产生松散和渗水,以至于容易产生车辙和水损害。

(2)梁顶清理不利,造成铺装层与桥面结合不好(如桥面清扫不利、桥面顶层存在水泥浮浆薄弱层未予凿除)。

1.3 桥面防水层的影响

由于柔性防水的强度与桥面板和铺装层的强度有所差异,其存在使上部结构按模量形成刚—柔—刚的板体受力体系,而中间柔性夹层会增大桥面板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮荷载和外力的作用下,彼此间缝隙会越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。

1.4 桥面铺装的约束条件

桥面铺装受桥梁结构的约束,承受荷载,其边界条件与一般路面相差较大,加之梁体挠度、扭曲等变形作用,会给铺装层的工作性能造成不利影响。

2 解决的思路

目前关于桥面铺装层的研究还很不成熟,并且现有研究主要集中在材料设计和铺装技术等方面,而关于理论分析和结构计算的研究还是非常有限。对于这一问题,国内不少专家学者已高度重视,提出了许多不同的见解,同时也进行了许多有益的探讨。

桥面铺装是一种特殊的路面结构,如何合理简化荷载模型,以及如何进行横向和纵向分布荷载,也直接关系到计算结果的精确程度。在计算剪应力时参照路面设计中的荷载模型,荷载参数BZZ—100,P=0.7MP,δ=10.65cm,水平荷载与垂直荷载同时考虑。对不同桥跨截面在横向不同位置的分布荷载,找出最不利荷载位置。只有将桥梁结构分析和路面结构理论结合起来才能较好的解决这一问题。

另外需要研究的一个重要问题是,桥梁在荷载作用下产生挠度及其他变形,这些因素对铺装层的力学特性有何影响,这也是桥面铺装不同于一般复合路面的一个方面。但目前国内好象还没有这方面的专门讨论。

切实解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面入手,科学的理论基础是根本,正确的力学模型是关键。

要通过分析计算与实测对比,较好的解决接触模型、荷载简化问题,了解其它因素的影响;还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究;在条件允许的情况下,更要加强对其动力性能的研究;在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,等等。要达到这一目标需要做就大量的基础性研究工作。

3 结语

混凝土桥面沥青铺装 第11篇

【关键词】桥面铺装;原因分析;病害;混凝土;桥面;措施

0.概述

桥面铺装是桥梁结构很重要的组成部分，桥面铺装暴露在外，直接影响整个桥梁的外地人观质量，它是车辆直接接触受力的部分，直接影响行车安全和舒适性。另外，桥面铺装的作用还在于保护桥面，防止车辆直接磨损行业道板，保护主梁免受雨水侵蚀，并分布桥面荷载，参与结构受力，为此，桥面铺装要求有一定强度，并能满足抗裂，抗冲击，具有耐磨性等各项要求。

1.对桥面铺装层作用认识的不足

1.1设计上的欠缺

近年来，我国公司桥梁建设快速发展，桥梁结构不断创新，但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法，在进行桥梁结构设计时，桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构，一般不作专门的计算分析，对铺装层的防水用语防护作用认识不足，很少对其花费精力，这样导致桥面铺装层的作用和重要性经常被忽略，从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。

1.2施工不认真

桥面铺装施工时，工程已接近尾声，紧迫的工期往往使施工者不想在它上面多用时间，忽视了桥面铺装层的质量和进行养护的重要性。

1.3业主和监理不重视

人们大多把注意力都集中在桥梁的主体结构上，而认为桥面铺装是附属工程，对它的监理不严，要求不高。

2.常见病害及原因分析

2．1设计方面的原因

2.1.1桥面铺装的受力分析

（1）某些设计单位设计时，没有考虑桥面铺装参与结构受力，亦即没有按主受力截面要求配筋，至铺铺装层受力情况应随承重结构的类型不同而不同，桥面铺装层必须作为受力截面计算内力并配置受力钢筋。目前，对桥面铺装层的配筋没有特别的计算，只是要求配置少量的构造钢筋，这是影响桥面铺装质量的因素之一。（2）随着材料工业的发展，桥梁承重结构的改进，使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求，桥梁的横向亦越来越宽，特别在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析，较少进行横向分析计算，对桥梁横向结构刚度重视不足，使向构造措施不力，使部分桥梁横向刚度过小，使混凝土桥梁铺装分担了过多的次应力。

2.1.2配筋材料的选用

配筋材料的选用也是影响桥面铺装质量的一个重要因素。目前桥面铺装层中多用直径为8或10的钢筋，具有经济，使用效果相对较好的特点。

2．2施工方面的原因

目前，大桥桥面铺装多采用泵送混凝土工艺，为满足泵送混凝土较大塌落度的要求，除掺加外加剂外，还常用加大水泥用量和适当加大水灰比的办法，水泥用量大时，水化热大，干缩和冷缩产生的拉应力超过其抗拉强度，将导致桥面铺装层产生裂缝。

2．3桥面铺装早期损坏的原因分析

2.3.1桥面铺装层产生的裂缝原因

（1）温度裂缝。水泥混凝土具有热胀冷缩的性能，而铺装层与梁，板顶是紧密聯结的，在温度降低时，铺装层顶产生拉应力，底层产生压应力，当拉应力大于混凝土极限抗拉强度时就会产生温度裂缝。（2）干缩裂缝。当水泥混铺装层中的水在混凝土硬化过程中失去时，受到水泥混凝土本身各种集料，预制板和上部沥青混凝土面层的限制，从而产生收缩应力，出现干缩裂缝。（3）疲劳裂缝。水泥混凝土材料内部和强度的不均匀性，在行车荷载作用下，桥面经常处于抖动变形状态，水泥混凝土会逐渐产生微裂缝，应力反复作用下，使裂缝逐步扩展，最科在车辆荷载的反复作用下形成破坏，使水泥混凝土出现疲劳现象。

2.3.2桥面铺装层产生拥包，坑槽的原因

沥青混凝土施工级配控制不严，孔隙率偏大而导致面层透水，个别桥梁边侧的泄水管高于桥面水泥混凝土铺装层，虽然沥青路面表面的水可以通过泄水管流出，但聚集在水泥铺装表面的自由水不能及时排出，在行车的作用下对沥青铺装层形成冲刷，在行车荷载的长期作用下导致桥面铺装出现离析，松散和坑槽现象。

3.桥面铺装病害的对策

3.1设计方面

铺装层钢筋不应单纯按构造钢筋配置，而应更多地考虑接受力筋配置，同时在满足功能要求有前提下，尽可能减少各种隙缝，在铺装层钢筋网间距较密的情况下，可大大减少各种假缝数量，纵向工作缝应设置在车道分界线及车道之外，以减少荷载对缝隙的作用次数。

3.2施工方面

对于预制应力混凝土梁，应采取切实措施，使梁部起拱在规范允许的范围内,以保证桥面铺装层的厚度。

3.3桥面铺装病害的修复

混凝土要求采用满足施工技术规范要求1-2cm级配石,优质的含杂质少的砂及普通硅酸盐水泥拌制干硬性混凝土,塌落度小于5cm,混凝土中加入Jk-24混凝土路面修补剂,钢纤维,提高混凝土的早期强度和品质,要求混凝土强度48h达到35mpa以上,以便开放交通。

3.4加强施工过程的管理和监理,保证桥面铺装层的质量

3.5养护过程中要对桥梁防水有详细要求，应用较为有效的防水材料和合理的施工方法，在进行桥面维修时要尽量保持路面的平整性。

【参考文献】

［１］涂常卫.混凝土铺装病害与设计和施工的关系浅析.公路，1999,(21).

［２］罗立峰.混凝土桥面铺装概述.国外公路,1999,(6).

［３］王利娜.高速公路桥面铺装早期病害产生的原因及养护对策.黑龙江省交通科技,2009,(10).

浅谈沥青混凝土桥面铺装设计与施工 第12篇

关键词：桥面铺装,病害,设计与施工

0 前言

桥面铺装质量直接影响行车舒适性和安全性, 以及桥梁结构的耐久性, 然而公路建成通车后2年～3年内桥面铺装往往出现坑槽、推移、拥包、网裂、翻浆、搓板等病害, 在我国十分普遍。为摸清桥面铺装损坏的原因, 笔者进行了现场调查和试验检测, 发现桥面铺装损坏主要原因是桥面沥青混凝土铺装下层出现水损坏。为此, 在桥面铺装设计和施工工艺方面采取了一些技术措施, 并在一座高速公路桥梁上应用, 取得良好效果。

1 病害特征及原因分析

我国《公路沥青路面设计规范》规定沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜少于8 cm, 一般设计厚度采用8 cm～10 cm, 桥面铺装上层采用细粒式沥青混凝土, 下层采用中粒式沥青混凝土, 设计技术指标按规范的规定进行控制。笔者长期从事沥青路面养护和试验检测工作, 曾对50多座桥梁桥面铺装损坏进行了调查和试验检测, 发现桥面铺装主要病害形式为坑槽、推移、拥包、翻浆、网裂, 严重的出现搓板, 各种病害的频率见表1。

调查发现坑槽为独立形式, 推移主要发生在水泥混凝土铺装层不够粗糙, 沥青混凝土桥面铺装层厚度小于6 cm的桥梁。对其它病害进行取芯检测发现桥面铺装下层强度偏低或松散, 网裂和搓板处铺装下层几乎全部松散, 沥青膜已经剥离, 呈现典型的水损坏特征。从调查和检测结果来看, 水损坏是沥青混凝土桥面铺装损坏的主要形式, 究其原因主要有以下几方面。

1.1 沥青混合料水稳定性不足

沥青路面结构内如果长期存在水分, 在车辆荷载和冻融循环反复作用下, 就会使沥青膜从集料表面剥离, 导致沥青路面结构强度逐步降低, 严重的出现混合料松散。为避免水损坏的发生, 沥青混合料必须具有较高的抗水损坏能力。施工过程中往往因为配合比控制不严, 0.075mm以下的粉尘含量偏高, 集料含泥量超标, 集料与沥青粘附等级不高等原因都有可能降低沥青混合料的抗水损坏能力。

1.2 沥青路面空隙率偏高

空隙率偏高一方面降低了沥青路面结构的强度和水稳定性, 另一方面提供了水进入沥青路面结构内部的通道, 使水损坏发生成为可能。美国SHRP研究结果表明, 沥青路面空隙率在8%～13%时最容易发生水损坏, 桥面铺装下层广泛采用了AC型结构, 规范规定AC型沥青混合料空隙率范围是3%～6%, 压实度要求不小于97%, 如果沥青混合料配合比设计的空隙率高于5%, 那么沥青面层碾压完成后的空隙率可能处于8%～13%的危险范围。施工过程中沥青混合料离析、局部压实度偏低等原因都可能导致沥青路面空隙率偏高, 现场检测发现左缘带压实度偏低十分普遍。

1.3 排水不畅

桥面铺装排水不畅主要表现在两方面, 一是泄水孔设计不合理, 使表面水不能排出, 引起桥面积水;二是桥面铺装层内部水无法排出, 这也是引起桥面铺装发生水损坏的重要原因。现场调查发现, 桥面水泥混凝土铺装层平整度不良, 横坡度不满足要求, 容易使沥青铺装层内积水。更重要的是沥青混凝土铺装层在车辆荷载作用下逐步追密引起阻水作用, 使从左缘带或车道轮迹中央渗入沥青面层结构内的水无法流出。对比轮迹带和轮迹间的压实度发现, 前者压实度比后者高2%～4%;对比透水试验结果发现部分轮迹带处渗水系数不超过100 ml/min, 局部基本不渗水, 而轮迹带间的渗水系数为30 ml/min～300 ml/min, 明显偏高。

2 提高桥面铺装抗水损坏能力的对策

根据上述桥面铺装调查和试验检测分析结果, 从设计和施工方面采取以下措施可以减少或避免水损坏的发生。

2.1 优化沥青混合料配合比设计

沥青混凝土桥面铺装层应具有较高的抗车辙能力和水损坏性能, 为此其混合料配合比应根据其特殊要求进行有针对性的设计, 尤其是铺装下层应进行精心设计。我国《沥青路面施工技术规范》规定AC型混合料的设计空隙率为3%～6%, 对于桥面铺装层设计宜控制在3%～5%之间, 目标配合比设计空隙率为4%左右比较合理, 为同时满足空隙率和抗车辙要求, 除在精心进行级配设计的基础上, 可以根据材料性能添加纤维, 以提高抗车辙性能。

桥面沥青混凝土铺装层施工应优选原材料, 严格控制集料含泥量, 确保沥青混合料水稳定性满足要求, 施工压实度不小于97%, 渗水系数不大于100 ml/min。

2.2 控制沥青混合料离析

沥青混合料离析主要有温度离析和集料离析, 不论哪种离析均会降低沥青路面的抗水损坏性能, 或引起局部空隙率偏高。控制沥青混合料离析的主要措施有混合料装料过程中应按前、后、中的程序不断移动运输车;运输过程中应覆盖车厢顶面和侧面进行保温;摊铺过程中应连续匀速摊铺, 尽量减少收斗次数, 螺旋布料器埋深不小于2/3, 熨平板采用加强杆防止变形, 摊铺较大厚度时应适当放低螺旋室前档板, 保证前档板和分料器有足够的长度, 摊铺宽度大于7m时应采用两台摊铺机梯队作业, 如有可能可采用转运车进行二次拌和。沥青混合料摊铺后应及时采用钢轮压路机和胶轮压路机碾压密实, 提高密水性能, 应特别注意左缘带等薄弱环节的碾压。

2.3 合理设置桥面排水系统

合理的桥面排水系统是保证表面水和层间水迅速排出的重要因素, 应根据桥面铺装特点进行设计。泄水孔应略低于水泥混凝土铺装层, 有超高的桥梁应保证在高程最低处设计泄水孔, 有纵坡的桥梁在接近伸缩缝处应设计泄水孔。在桥面标高低的一侧宜设排水明沟或盲沟, 以保证层间水迅速排出。

3 工程应用实例

某大桥沥青混凝土桥面铺装原设计为4cmAK-13A+5cmSAC-20I, 通车后二年开始发生推移、翻浆和网裂病害。取芯检测发现面层有明显的空隙, 压实度不足, 上面层空隙率4.3%～7.9%, 压实度92.2%～94.5%, 中面层空隙率4.3%～8.1%, 压实度91.3%～95.8%, 中面层沥青混合料强度偏低, 翻浆处中面层已松散破碎, 出现水损坏;局部沥青混凝土铺装层厚度偏低。根据现场检测实际情况, 将沥青混凝土铺装结构改为4cmSMA-13+5cmAC-16, 将AC-16设计空隙率调整为3%～5%, 掺入3‰聚酯纤维。同时设计纵向排水明沟, 鉴于该桥存在超高和纵坡, 在距伸缩缝30 cm左右增设泄水孔。

施工过程中严格控制原材料质量, 精心进行配合比设计和施工。现场抽样检测沥青混合料空隙率为3.8%, 动稳定度大于6 000次/mm, 冻融劈裂残留强度比为86.8%, 各项指标均满足规范要求。桥面铺装施工完成后检测压实度6点, 代表值98.8%, 最小压实度98.2%, 空隙率平均值为5%, 最大值5.6%。桥面铺装处理完毕后已运行二年多, 未出现任何病害, 实践证明处理方案是成功的。

4 结语

尽管沥青混凝土桥面铺装损坏是公路质量通病, 调查和试验检测发现绝大部分为铺装下层发生水损坏, 只要严格控制原材料质量, 优化沥青混合料配合比设计, 精心施工, 梳理桥面排水系统, 就可以有效避免或减轻水损坏的发生。

参考文献

[1]JTGD50-2006, 公路沥青路面设计规范[S].

[2]JTGE60-2008, 公路路基路面现场测试规程[S].