沥青混凝土桥面铺装

沥青混凝土桥面铺装（精选十篇）

沥青混凝土桥面铺装 篇1

1 桥面铺装的作用

桥面铺装(bridge deckpavement)是指为保护桥梁的桥面板及分散车辆轮胎的集中荷载，将沥青混凝土、水泥混凝土以及高分子聚合物等建筑材料，铺筑在桥梁的桥面板上，从而形成的保护层。桥面铺装又称行车道铺装，它是与车辆轮胎直接产生作用的地方，因此，桥面铺装的作用主要在于防止车轮或履带对行车道板面造成磨耗，保护桥梁主结构免受雨水的冲击和浸泡，并对车辆轮胎的集中荷载起到分布的作用。由于桥梁桥面的铺装层将受到通行车辆的荷载、桥梁梁结构的变形以及周围环境等因素的影响，因此，桥梁桥面的承载强度、防开裂、抗冲击以及耐磨性是保证桥面安全使用的关键。实践中，我们可以利用水泥混凝土、沥青混凝土以及泥结碎石等材料，对桥面进行铺装，尤其以水泥混凝土与沥青混凝土在桥面铺装时使用的最为广泛。

此外，在一些不设防水层的桥梁桥面上，常采用防水混凝土进行铺装。桥面铺装层的病害(变形等)与应力主要与桥的主梁和桥面板的结构类型有关。一方面，它可以分散车辆荷载并参与桥面板的受力;另一方面，则可以联结各主梁结构进行共同受力。桥面铺装一旦发生病害，将直接影响到桥梁的使用功能、桥梁的使用寿命，甚至还会造成桥梁结构的不可恢复性损害。因此，桥面铺装对桥梁的正常使用和交通安全具有非常重大的意义。

2 桥面铺装的主要破坏形式及成因

由于诸多因素的影响，较之于正常路面和水泥混凝土桥面，沥青混凝土桥面铺装破坏表现出多样性。概言之，主要表现为以下几种类型：

2.1 推移拥包

一般而言，由于推移而产生的桥面铺装层病害可以分为两种：第一种是由于桥面铺装层内部产生了较大的剪应力，这种作用力会导致破坏面剪切变形;第二种是由于桥面铺装层与桥面板层之间的结合面粘结力太差，抗水平剪切能力较弱，在高温条件下沥青桥面的抗剪强度会下降，因此，在水平方向上就会产生相对位移，进而产生推移与拥包病害。

2.2 开裂

开裂就是桥面出现裂缝现象，它是桥面铺装过程中最常出现的病害现象。从实践来看，桥面开裂的种类及原因很多，为了方便说明，本文仅对桥面开裂定位为桥面正常使用过程中，无显著的永久性变形而出现的裂缝。这种裂缝主要表现在桥面出现的各种裂痕、裂纹等。桥面铺装层一旦出现裂缝病害，各种水分将沿着列分缝侵入，使接触到的铺装层质地变软，从而导致桥面承载能力的大幅降低，进而加速开裂病害的进一步发展。同时，施工工艺的不当也会使桥面产生细微的裂缝。细究之，产生这类裂缝的主要原因两种：1)是由于施工时拌料中的含水量控制不严，造成拌料摊铺碾压和收轮时含水量过高，从而产生一些不被重视的细微收缩裂缝;2)拌料时，各种材料的混合不均匀，导致拌料摊铺过程中产生粗集料集中处松散和细集料集中处开裂的问题，通常这类的裂缝不是非常明显，因此很难被发现，从而埋下了桥面铺装层开裂的隐患。

2.3 松散坑槽

这种形式的桥面病害，主要是由于温度的变化并伴随着桥面板及桥梁结构的大挠度等原因而产生。实践中我们可以看到，由于车辆的荷载和渗入水共同作用，造成桥面铺装层松散和坑槽破坏，一旦松散的材料被大量车辆过后产生的真空吸力、风、雨带离桥面，则龟裂与其他裂缝情况将进一步恶化，从而使已经松动的碎块和泥沙脱离桥面层，因此便形成大小不均的坑槽。这些坑槽会随着时间和环境的不断影响而变大、变深，对桥面铺装层将会造成严重的结构性损害。

2.4 过量的车辙

过量的车辙是沥青混凝土铺装的桥面破坏的又一主要病害。一般而言，车辙是指车辆在桥面上集中碾压通过的位置，沿桥面纵向产生的带状凹陷形状。根据车辙的实际深度不同，我们可以将车辙的深度级别分为三个等级：车辙深度在6至13mm之间的为轻级;在13至25m m之间的为中级;大于25m m的则为重级。车辙的等级是桥面铺装病害的直接反映，是导致桥面损害的主要原因。

3 桥面铺装病害的其他成因

除以上几种主要病害形式外，桥面铺装病害还表现在施工工艺中引起不均匀、桥面防水层的影响以及超载车辆对桥面作用力等方面。

1)因施工工艺问题引起的桥面铺装层病害。桥面施工工艺中常会出现铺装层铺设不均匀的问题，铺装层部分位置铺设厚度偏小。实践中我们经常会发现，由于在施工中桥梁支架的沉降和预应力反拱无法预测的非常准确，或者由于施工工艺水平的限制，要做到桥梁顶面标高与设计值完全相符是很困难的。因此，一般在测量桥梁顶面标高后，再对其进行微调，这样就能够基本保证桥面的厚度和均匀程度。如果这一环节调整出现差错，就会造成桥面铺装层铺装厚度不均匀，有些地方的厚度就会偏小，从而产生病害。2)因桥面防水层的问题造成的桥面铺装层病害。由于桥面防水层的强度与铺装层的强度差异较大，使桥面上部结构的按模量形成一种刚———柔———刚的受力体系，中间柔性夹层的存在造成桥面铺装层底部的拉应力增强，在过往车辆的动力荷载作用下，他们彼此间的裂缝缝隙就会变得越来越大，最终导致松散脱落。因此，桥面防水层与铺装层能否有效的融合，在很大程度上决定着桥面铺装层的性能。3)车辆超载导致桥面铺装层脱离。一般而言，车辆超载产生的水平剪应力主要集中在桥面以下10cm的范围之内。由于桥面施工工艺及选用材料的原因，各铺装层之间的粘结能力较差，很难承受车辆超载的压力。超载车辆通过后，铺装层粘结能力较差的地方就会出现脱离或者裂缝，在风、雨水的共同作用下将加速桥面的破坏进程，因此，一旦桥面铺装层出现脱离现象，即便是很小面积，也会很快形成大面积的破坏。

以上三种主要是因桥面铺装层脱落而产生的桥面病害，因此，桥面铺装层粘结层的好坏，对桥面铺装层具有重要的意义。

4 结语

总而言之，造成桥面铺装病害的原因很多，它包括桥面铺装构造上的特殊性、受力环境恶化以及材料性能的差异性等诸多方面，而且从实践来看，桥面铺装层只是作为桥梁工程的附属结构，很难得到设计者的重视，因此出现了很多问题。针对这些病害形式，我们只有从实际出发，充分发挥主观能动性，才能做到知其然，知其所以然，然后防患于未然。

摘要：随着社会经济的飞速发展, 我国桥梁建设事业有了很大的进步, 但同时也存在着很多的问题, 尤其是桥面铺装层损坏业已成为当前影响我国公路正常使用功能和诱发交通事故的一大病害。本文对桥面铺装的病害及其成因进行了初步分析, 主要病害形式为推移、裂缝、松散、坑槽和过量的车辙等, 通过对病害情况进行详尽的调查与分析, 进而提出今后具体施工中应该注意的事项。

简析沥青混凝土桥面铺装早期损坏 篇2

通过对桥面的.破坏、病害分析,以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导,从根本上解决桥面铺装早期损坏问题.

作 者：孙艳杰 周明永 作者单位：孙艳杰(牡丹江市宏达工程建设监理有限责任公司)

周明永(绥芬河市政府工程管理中心)

沥青混凝土桥面铺装 篇3

济南市公路管理局 山东济南 250013

摘要：橋面铺装的施工质量至关重要，直接影响到整个桥梁的使用性能和使用寿命。本文在借鉴同类桥面铺装施工的基础上，结合济广高速济南连接线工程（济南二环西路高架桥工程，以下简称高架桥）施工，从沥青混凝桥面铺装层施工的全过程进行全面质量控制和关键技术创新，既满足了桥面铺装的功能性及结构性的双重需要，又对提高桥梁寿命有积极的作用。

关键词：沥青混凝土；桥面铺装；质量控制；沥青胶砂；沥青玛蹄脂碎石混合料

1 概述

桥面铺装是桥梁行车体系的重要组成部分，同时桥面铺装也是路面最薄弱环节之一。一方面与普通沥青路面相比，桥面铺装的气候、行车条件更为严酷，破坏现象出现更早，破坏更严重；另一方面由于桥面水泥混凝土层与沥青层的模量相差很大，作用界面上应力相对集中，行车荷载作用时，桥面沥青混凝土层的受力作用比普通沥青混凝土路面要大得多；正是这些特殊的作用条件，要求桥面沥青铺装施工质量控制更为苛刻。高质量的沥青桥面铺装，不仅能提供行驶性能良好而耐久的桥面铺装体系，而且能作为桥面的有效防护系统，防止水份的渗透，保证桥梁结构的耐久性。

2 对水泥混凝土桥面的要求

水泥混凝土桥面要求平整、粗糙，必须具有足够的强度和稳定性。表面不得有浮浆和其它污染物，桥面混凝土层不允许出现脱空的现象，不得使用砂浆和薄层混凝土找平。通常采用五米直尺量测横向和纵向平整度，其最大偏差不应大于2㎝。

为了保证混凝土层与沥青铺装层的连接，在沥青混凝土铺装层施工之前，水泥混凝土桥面板采用凿毛处理，使混凝土表面露出新鲜的集料和混凝土层。凿毛处理后要保证60%单位面积以上露出新鲜的混凝土层。沥青粘结层撒布之前对桥面进行清洗，彻底干燥以后才能进行沥青粘结层施工。

3 原材料

3.1集料

粗集料要求在满足规范要求的同时，必须为清洁、无塑性的基性火成岩破碎集料，具有良好的颗粒形状与表面纹理，与沥青应有良好的粘结力。SBS改性沥青SMA路面表层应使用玄武岩人工砂作为细集料，含量为15%左右。

除应满足规范上的技术要求以外，根据高架桥的实际，提出以下要求：

1）所有的矿料必须清洁、无塑性，沥青混合料中的粘土颗粒成分可以引起沥青混合料的体积膨胀，在水的作用下引起沥青膜与矿料间的剥离现象。要求矿料中<0.075mm的部分其塑性指数<4%。

2）粗集料要求必须为破碎的基性硬质岩集料，具有良好的颗粒形状与表面纹理，与沥青应有良好的粘结力，沥青与集料的粘结力不应小于四级。

3）细集料采用反击式或锤式破碎机生产的硬质岩集料经过筛选的小于3mm的部分，其具有较好的角砾性。但是，所有人工生产的细集料生产过程中必须采用除尘装置，0.075㎜的通过率<10%。

4）填充料应采用石灰岩质矿粉。为了提高沥青混合料的抗水损害能力，矿粉在生产过程中应加入混合料总量为1.3±0.3%的生石灰粉。

5）作为下封层使用的撒布碎石为经过清洗干燥后的5～10㎜基性硬质岩碎石。撒布前进行预拌，预拌沥青用量一般为2～5‰。

3.2 沥青胶结料

为了保证桥面铺装沥青混合料的使用性能，桥面铺装各层均采用SBS改性沥青，SBS改性沥青应必须满足规范的技术标准要求。相应的施工温度应当由供应商根据其沥青的技术性质和经验提供，不可采用粘温关系直接确定。

4 桥面防水层

高架桥采用SBS改性沥青表处防水层。热的改性沥青与混凝土桥面通常具有良好的粘结力。方法是将SBS改性沥青加热至170℃～180℃后，采用专用的改性沥青撒布机，在经过凿毛、清洗、干燥以后的混凝土面上满布一层1㎏/㎡（厚度为0.8～1.2mm）的SBS改性沥青作为粘结剂；然后在其上撒布一层粒径5～10mm单一尺寸经过3-5‰沥青预拌沥青碎石。碎石撒布以后，使用胶轮压路机将碎石碾压稳定。

防水粘结层施工完毕以后，立即进行沥青胶砂层的施工。

5 沥青胶砂

沥青胶砂采用SBS改性沥青和基性硬质岩集料。具体要求见第3节。

5.1矿料的级配

沥青胶砂作为封水层和找平层，级配设计至关重要，其中0.075和1.18作为主要控制点必须满足范围要求。对于沥青胶砂，矿料主要是细集料，其细集料的棱角性要求和沙当量要求是主要控制的技术指标。矿料筛分采用水筛法，每一级集料都要精确筛分出0.075㎜以下的含量，进行合成级配计算。

5.2混合料技术要求

沥青混合料设计包括三部分：马歇尔设计、混合料水稳定性检验、混合料高温稳定性检验。

5.3沥青混合料设计过程

沥青混合料设计过程包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比设计验证三个阶段。

1）目标配合比设计阶段：对工程采用的原材料通过适当的矿料结构设计方法确定适宜的矿料级配组成。根据目标配合比设计所确定的矿料级配组成和最佳沥青含量作为目标配比，供沥青拌和站进行冷料仓的供料比例的调整。

2）生产配合比设计阶段：沥青混合料的生产应采用间歇式拌和站。调整冷料仓进料速度以后，对拌和站热料仓取样筛分。取目标配比最佳沥青含量、最佳沥青含量±0.3%等三个沥青含量进行试拌，进行抽提和马歇尔试验确定生产的最佳沥青含量确定。

3）生产配合比设计验证阶段：对反复调整确定的拌和站热料仓比例和最佳沥青含量进行试拌、铺筑试验段，并对生产的沥青混合料取样抽提和马歇尔试验。根据试验路确定的热料仓比例和最佳沥青含量为生产的标准配合比。满足各项要求的试验段抽提平均的各筛孔通过率为用于生产控制的标准级配曲线。

5.4施工要求

混合料的拌和、摊铺、压实能力必须相匹配。为保证沥青路面连续施工，沥青混合料拌和机生产量不能小于240吨/小时。

1）混合料温度管理

沥青加热温度：170～180℃；

矿料加温度：175～185℃；

混合料出厂温度：175～180℃；

初温度：不低于160℃；

碾压终了温度：不低于120℃；

2）压实

压实是一个非常重要的问题，压实度的高低直接影响到沥青路面的使用寿命和早期损害的可能性。为了更好地保证施工质量，保证混合料的压实效果，对压实度的控制上需要更加严格要求。压实度采用空隙率控制，要求压实后路面空隙率的平均值值为5～7%，极限值为4～8%。

为达到良好的压实效果，并考虑到桥面铺装对于震动的特殊要求，高架桥主压压路机采用水平振荡压路机。对于3000型拌和站，产量为240T/h，基本配备如下：

10-16吨水平振荡压路机 2台

7-11吨钢轮压路级 1～2台

3）压实工艺

一般情况，对于SBS改性沥青混合料，需要在较高温度时充分震动压实，这是得到理想空隙率的保证。压路机通常应紧跟摊铺机，压路机应尽可能提减少撒水量，保持合理的压实速度。具体压实工艺如下：

①初始碾压采用水平震荡压路机振荡碾压，振荡频率可选为50Hz，速度5～6公里/小时。

②如此重复两到三遍。由于混合料在冷却到110℃以下用震动方式容易造成集料过度压碎，第三遍震动时如温度降低到115℃左右，不应再震。

③使用钢轮压路机赶光2遍。即可完成。

6 沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）

为了进一步提高桥面铺装层的高温稳定性和密水性，桥面铺装层的上面两层均采用SBS改性沥青SMA混合料。针对SBS改性沥青SMA的性能特点，做了以下改进。

6.1材料

1）集料

在满足规范要求的同时，粗集料要求必须为清洁、无塑性的基性火成岩破碎集料，具有良好的颗粒形状与表面纹理，与沥青应有良好的粘结力。SBS改性沥青SMA路面表层应使用玄武岩人工砂作为细集料，含量为15%左右。

填充料应采用石灰岩质矿粉。为了提高沥青混合料的抗水损害能力，矿粉在生产过程中应加入混合料总量为1.3±0.3%的生石灰粉。大约生石灰粉占矿粉的重量比为15%左右。小于0.075mm部分含量的多少对沥青混合料的体积性能有较大的影响，集料筛分应采用水筛法，合成级配必须考虑粗细集料本身带有的小于0.075mm粉尘部分的含量。

2）纤维稳定剂

采用SBS改性沥青生产SMA混合料，需要添加纤维稳定剂。一般情况下，掺加木质纤维。木质纤维的掺加量是沥青混合料的3‰。

6.2 混合料的设计

1）矿料的级配

本工程SBS改性沥青SMA混合料级配选定根据规范推荐的级配，并满足相应的设计要求。

2）混合料技术要求

沥青混合料设计包括三部分：马歇尔设计、混合料水稳定性检验、混合料高低温稳定性检验和施工性能检验。并应当满足设计要求。

3）沥青混合料设计过程

沥青混合料设计过程包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比设计验证三个阶段。具体内容参见5.3。

6.3质量控制和设备要求

1）拌和站

沥青混合料其质量控制主要指标应当采用总量控制与动态变化图控制指导生产。总量控制是根据每天拌合站各热料仓实际生产量计算和成级配和沥青用量与抽提结果相配合作为沥青混合料级配的质量控制手段。动态指标动态图应当包括设定的生产配比、沥青含量、拌和温度和试验温度。主要指标有：马歇尔空隙率、矿料间隙率VMA、沥青含量、0.075、2.36、4.75和最大尺寸的通过率。

沥青混合料的出料温度一般控制在170～175℃，沥青加热温度一般控制在170～180℃。矿料加热温度一般控制175～185℃。

由于各面层混合料生产过程中的回收粉非石灰岩质，SMA生产不允许使用回收粉。

2）储存

为了保证摊铺机的连续摊铺，对拌合的沥青混合料进行储存是有必要的。但应避免温度过高造成沥青混合料的老化。

3）运输

混合料的装载不能一次性装成锥形，自卸车在装料适应前后移动是混合料成山字型。混合料装载后应保持一定的形状，如果过度塌落说明混合料的级配或沥青含量存在一定问题，应注意及时检查。沥青混合料运输过程中应采取蓬布保温措施。

4）摊铺

摊铺过程的主要问题是采取适当的摊铺速度，保证混合料的供应和连续摊铺。摊铺过程应注意减少离析现象。对于纵向接缝的处理，第一是保证摊铺出的沥青混合料不离析，第二是避免使用冷接逢。

6.4施工工艺

混合料的拌和、摊铺、压实能力必须相匹配。

1）现场质量控制

压实：压实是一个非常重要的问题，压实度的高低直接影响到沥青路面的使用寿命和早期损害的可能性。对于SBS改性沥青SMA的压实温度要求初压温度不小于165℃。

为了更好地保证施工质量，保证混合料的压实效果，对压实度的控制上需要更加严格要求。压实度采用空隙率控制，要求压实后路面空隙率的平均值为4～6%，极限值为4～7%。另外，铺筑后的成品路面应当进行渗水试验，渗水系数不大于200ml/min。

2）压实要求与工艺

SMA混合料的压实工艺是很重要的，处理得当可获得最佳密度。具有高的粗集料含量的SMA混合料的确与一般密级配混合料不同，必须在压实作业中考虑压实机具和压实方法。

为达到良好的压实效果，并考虑到桥面铺装对于震动的特殊要求，主压压路机采用水平振荡压路机。对于3000型拌和站，产量为240T/h，一般基本配备如下：

12～16吨水平振荡压路机 2台

7～10吨钢轮压路级 1-2台

一般情况，对于SBS改性沥青SMA混合料，需要在较高温度时充分震动压实，这是得到理想空隙率的保证。压路机通常应紧跟摊铺机，压路机应尽可能提减少撒水量，保持合理的压实速度。具体参照压实工艺如下：

①初始碾压采用水平震荡压路机振荡碾压，振荡频率可选为50Hz，速度5～6公里/小时（如人行走速度相当），后退时轮迹应与前进时重合，相邻应使轮迹重合20㎝左右。

②如此重复两到三遍。由于混合料在冷却到110℃以下用震动方式容易造成集料过度压碎，第三遍震動时如果温度降低到115℃左右时，则不允许继续开振。

③使用钢轮压路机赶光2遍。即可完成。

7 试验段

工开始正式大面积施工之前，应修筑一试验段，来检验混合料体积性质是否满意和评价摊铺与压实技术。这个试验段必须用计划中的相同施工技术，在相同的混合料温度下摊铺与压实，用于验证全部因素的配合，这一点是很重要的。

8 总结

高架桥工程桥面铺装涉及设计、材料、人员、机械、工艺等很多因素；通过高架桥施工，作者对其进行了较深入的研究和探索，并取得了一些初步成果。随着公路事业的发展，对桥梁技术状况和使用性能要求越来越高，因此建议有关部门着手开展城市高架桥中水泥混凝土桥梁桥面铺装技术研究，以指导设计、施工，提高桥面铺装的耐久性和稳定性，保证使用功能。

参考文献：

[1] 公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）

[2] 沥青路面材料与施工技术，黄维蓉，2013年8月

作者简介：

冯涛，工作单位：济南市公路管理局，邮编：250013。

沥青混凝土桥面铺装施工质量控制 篇4

关键词：桥面铺装,施工质量,防治措施

伴随着交通量的持续增长,车辆的超载运输增多,高速公路在投入使用不久就会出现很多质量问题,其中桥面铺装的损害较为严重,例如排水不畅、平整度差、车辙严重、铺装层渗水、甚至还有开裂、松散、推移等破坏现象的出现。因此,加强沥青混凝土桥面铺装的施工质量控制、延长桥梁及桥面的使用年限、减少维修次数是目前沥青混凝土桥面铺装中亟待解决的问题。

1 沥青混凝土桥面铺装常见质量问题

在沥青混凝土桥面铺装中,铺装层应满足抗滑、防水、粘结以及抗振动变形等方面的功能性要求。导致沥青混凝土桥面铺装质量问题的原因包括材料、设计、施工、交通、气候等很多方面。

1.1 沥青混凝土铺装层渗水

如果沥青混凝土铺装层存在渗水的情况,就会使得在水泥混凝土与沥青混凝土之间形成一层水膜。经过车辆荷载的反复作用,水泥混凝土层与沥青混凝土铺装层分离,就会发生龟裂、脱落、坑槽等情况。另外,一些自由水进入后无法及时排出,并会在雨天,经过车辆荷载的作用,转化成为动力水。动力水压力将会致使石料与沥青脱离,变得松散。

1.2 设计中存在的缺陷

一般而言,沥青混凝土铺装层的厚度应为4～10cm。等级越高的公路,其沥青混凝土铺装层应越厚,并且应进行合理的设计,防止渗水。而实际设计中沥青混凝土铺装层厚度明显不足,或者在不调整沥青混凝土配比的情况下,擅自将沥青混凝土铺装层厚度降低,以确保路面设计标高。这些错误的做法都会减弱沥青混凝土铺装层的抗振变形能力,致使面层容易开裂脱落。

1.3 粘结层没有起到粘结作用

施工中,如果未将原桥面水泥混凝土铺装层进行有效的清洗,就会使得沥青混凝土铺装层与水泥混凝土铺装层之间存在隔层,从而导致粘层起不到作用。假使粘层油不能有效渗入到混凝土面层中,粘层油也就不能够起到粘结的作用。

1.4 铺装层漏水问题

铺装层漏水是影响桥面铺装质量的主要问题之一。由于施工过程中的各种小错误,可能会导致铺装层漏水,之后就会在行车道板间出现一层水膜,经过车辆的反复碾压,最终面层之间互相分离,产生龟裂现象,造成面层脱落现象,影响桥面铺装质量。

1.5 施工操作存在的问题

如果施工中温度过高,会使得沥青老化,粘性大大减弱。除此之外,碾压的规范与否也将会对施工质量产生重要影响。如果施工时碾压不够规范,沥青面层压实度不够,加之沥青温度过高或沥青用料不足,就会导致沥青与石料的粘结力不够,铺装层松散。投入使用后,铺装层就会在车辆碾压之下,脱落破碎。

2 沥青混凝土桥面铺装的功能性要求

2.1 适应变形的能力以及良好的抗裂性

在一些大跨度桥梁结构中,会产生相对较大的变形。因此,桥面铺装应具备较好的适应变形的能力以及较高的柔韧性及抗剪性。某些结构铺装层会在车辆荷载的反复作用之下,产生较强的拉应力,极易疲劳开裂。

2.2 较好的热稳定性

沥青铺装层只有具备较强的抗剪性能和高温抗蠕变性能才能够在高温季节使得车辙深度保持在容许范围之内。

2.3 优良的抗老化能力与防水性

为达到耐久性要求,沥青铺装层必须具有较强的抗老化性能。保证预应力钢筋以及水泥混凝土桥梁不被腐蚀对于保证桥梁功能至关重要。因此,铺装层应具备优良的抗水损害能力和高度的密水性。

2.4 较好的表面特性与优良的间层结合

沥青铺装层表面应具备较强的粗糙性和较好的平整性,从而增强铺装层抗滑能力,减少车辆的冲击。

3 沥青混凝土桥面铺装常见质量问题的防治措施

3.1 防止桥面沥青混凝土铺装层的水损坏

为减少水损坏,可以采取以下措施:第一,在沥青混凝土铺装层与水泥混凝土铺装层中间做一道防水层,从而保证雨水不会渗入水泥混凝土铺装层中。第二,严格按照规范进行水泥混凝土铺装层施工,从而保证水泥混凝土铺装层平整,防止积水现象发生。第三,改进泄水孔设计,使得水泥混凝土铺装标高在泄水孔顶面标高之上,泄水孔能够及时将滞留在面层的渗水排出。第四,优先考虑选用连续性密级配混合料,从而防止沥青混凝土渗水。第五,为使桥面结构避免严重的雨水侵蚀,通常选用改性沥青防水粘层作为桥面防水层。在大桥甚至特大桥中,也可以采用防水涂料作为桥面防水层。

3.2 规范施工

在进行沥青混凝土桥面铺装施工时,复压宜采用胶轮压路机,终压宜采用轻型钢桶式压路机。不应采用可能对桥梁造成损坏的重型钢桶式压路机和大型振动式压路机。除此之外,施工中应严格控制桥面沥青混凝土的压实度,同时还应进行相关检测,保证各项指标符合标准规范。

3.3 严格控制沥青质量

只有符合规范、设计要求的沥青才能够选用。其次,在使用期间,沥青的贮存温度不应高于180℃,同时不应低于130℃。最后,到货的沥青应按照频率、批量进行抽检、自检、送检试验,检查其是否达到规范要求。

3.4 沥青混凝土结构的选择

普通的沥青混凝土难以满足低温抗裂性、高温稳定性、耐久性、抗老化性等要求。因此,桥面铺装的下层宜选用SMA结构或AC型改性沥青混合料结构,表层宜采用沥青玛蹄脂碎石混合料SMA结构,从而应对雨雪气候的影响,承受车辆荷载的反复作用。

3.5 沥青混凝土桥面铺装施工工艺控制

施工过程中,要严格控制施工温度。应在施工中的各个环节对温度进行有效控制。与路基上的沥青面层不同,桥面铺装混凝土的碾压遍数,初压、复压、终压温度,以及压实机具的碾压速度和程序应综合考虑试验段情况以及沥青混凝土的结构。在总体上,碾压应遵循“紧跟、慢压、先静、后振、高频、低幅”的原则。

4 结语

沥青混凝土桥面铺装 篇5

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主梁及桥面板结构型式密切相关,一方面可分散荷载并参与桥面板的受力,另一方面起联结各主梁共同受力的作用;既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层,所以具有足够的强度和良好的整体性,并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。

近年来我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,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,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装问题普遍[1-6]。这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。近年来,人们对于因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视。桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。

桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛。但现行规范[7]对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,关于具体的设计理论与方法还是空白,铺装层的设计无章可循。这就造成了在实际设计中,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。因此,应加快对桥面铺装,特别是结构破坏机理和设计理论方面的研究。

2破坏形式

沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同[8,9]。主要有: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差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;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,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。

欧美自20世纪70年代以来在桥面铺装中广泛使用防水层,随着交通量的增加,出现了一些新问题,如面层的早期破损、开裂、坑槽、防水层与面层和桥面粘结强度不足而产生推移等病害。近年来,在我国的部分地区如北京、天津等地的桥面防水层也出现了相应的病害。

设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装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,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无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结力不足而发生剪切破坏。因此,剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因,故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。

3病害分析

3.1结构理论与设计

(1)桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值[7],工程界一直在各等级的公路中运用了几十年。随着交通量的增大,现行铺装与重型、超重型汽车的增多和车速的增快已不相适应。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,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。

(2)现行桥规第3.2.2条规定:……如无精确的计算方法,箱形梁也可参照T形梁的规定处理[9]。从众多箱梁的设计来看,大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面,又有异于T梁的一面,对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽,桥跨与桥宽之比越来越小,箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋,就越来越不适宜了,导致按梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以,设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。

(3)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,高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。特别在设计计算中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。

(4)对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,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损坏。

(5)在对高速公路进行交通组织管理中,由于车道功能的不同,人为强制地使桥梁结构运营始终处于偏载状态,使主车道的铺装承担了比超车道高得多(量值可达三至四倍)的运营应力水平,因此加快了主车道铺装层的疲劳。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,通过改变车厢结构如加长车厢和加高车轴弹簧等使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层具有严重的毁坏作用,并使桥梁结构局部超载,加快了主车道铺装层的病害发展。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。

3.2施工工艺

(1)铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在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。

(2)梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。

3.3桥面防水层的影响

由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异,它的存在使上部结构按模量形成刚―柔―刚的板体受力体系,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,在车轮的动力荷载作用下,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。

3.4桥面铺装的约束条件

桥面铺装受桥梁结构的约束,受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。

4桥面铺装设计方法的讨论

目前关于桥面铺装的研究还很不成熟,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很少。

罗立峰[5]等人将桥面板简化为正交异性的弹性小挠度薄板,将铺装层简化为各向同性的大挠度薄板,并假定两板之间相对滑动,完全没有摩阻力且没有脱空现象。在此基础上提出了桥面铺装的平衡微分方程,并以竖向变形为主要控制指

标。张占军[8,10]等人以弹性层状体系为理论基础,用三维有限元的方法对水泥混凝土桥面柔性铺装的层间剪应力进行了计算和分析。并通过对沥青类桥面铺装层的破坏现象的分析,发现使用摩尔___库仑理论来确定铺装厚度是比较合适的,即以桥面板与沥青铺装层之间的层间剪应力为控制指标,要求其不超过层间抗剪强度。另外,还结合防水层、平整度、施工工艺和车辙指标的要求,提出了桥面沥青铺装层厚度的计算方法。张占军[11]等人用有限元的方法对设防水层的水泥混凝土桥沥青铺装结构的层间剪应力的计算进行了分析,讨论了防水层的厚度、模量、泊松比、沥青混凝土铺装层厚度和模量等参数对结构层层间剪应力的影响。认为层间最大剪应力主要取决于面层厚度和防水层模量;在防水层模量相同的情况下，增加面层厚度是降低层间剪应力的最有效手段。合理的控制指标是进行结构设计的重要依据,也是此课题今后要重点研究的一个方面。

从现有的结构分析方法看,主要是用三维等参元模型进行分析,目前较多采用的是三维八结点和二十结点单元。

合理的有限元模型是计算分析的前提,从目前的研究状况来看,主要有如下几个方面急需探讨。

对于桥面铺装,如何假设及模拟层间接触状况是有限元建模一个很重要的问题。对于不设防水层的情况,可以借鉴复合路面的处理方式。胡长顺[12]等人在进行复合路面结构分析时,利用各向异性线弹性理论和三维有限元的方法,构造了一种正交各向异性接触模型,模拟板与地基之间的接触情况。黄晓明[13]和刘玉荣[14]等人分别在对旧水泥混凝土路面混凝土加铺层和水泥混凝土沥青混凝土复合路面进行力学计算时,接触面采用了Goodman夹层单元模型模拟既非完全连续又非完全光滑的接触状态。Goodman模型是由Goodman等人最先提出的用于模拟岩体节理的一种特殊单元,将它运用于夹层即为夹层单元。夹层单元由两个面组成,两个面之间假想由无数微小弹簧连接,单元厚度假定为0,每片接触面有4个结点,一个单元共有八个结点,是一种二维单元。对于设防水层的情况,实际施工中防水层的厚度在2～5mm之间,一般约为3mm。由于防水层的厚度很薄,有的学者将其简化为一种接触条件来处理,黄晓明[15]和黄卫[16]等人在对设有防水层的钢桥桥面铺装层进行力学分析时,同样采用了无厚度的Goodman夹层单元来模拟防水层的作用,夹层单元与相邻的夹层单元或铺装体单元之间,只有结点处有力的联系。张占军等人在文献[11] 里在计算水泥混凝土桥沥青混凝土铺装结构的层间剪应力时考虑了防水层厚度。胡长顺[17]等人在利用有限元法对有裂缝夹层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层进行力学计算时,对有一定厚度的夹层直接使用三维等参元划分单元,而对于土工织物这一类的无厚度夹层,则根据薄膜问题的物理方程与几何方程推导4结点矩形单元,建立单元刚度矩阵,进行力学分析。

总之,如何模拟层间接触状况,特别是如何考虑防水层的影响,是建立合理有限元模型的一个关键问题,是研究铺装层结构设计理论的一个重点。要采取理论计算与试验分析相结合的方法,将计算结果与试验和实测结果相对比,寻找一种与结构实际受力吻合的模型。

桥面铺装层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布载,也直接关系到计算结果的精确程度。文献[8,10,11]中在计算剪应力时参照路面设计中的荷载模型,荷载参数为BZZ-100,p=0.7MP,δ=10.65cm,水平荷载与垂直荷载同时考虑。黄晓明在文献[15]中,则对不同的桥跨截面在横向不同位置进行布载,找出最不利的荷位。只有将桥梁结构分析和路面理论结合起来,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它形变,这些因素对铺装层的力学特性有何影响,如何考虑这些影响,这也是桥面铺装不同于一般复合路面的一个方面。目前,国内还没有专门针对这方面的讨论。

合理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,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比,较好的解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响;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,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,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。

5小结

本文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究,总结了当前国内桥面铺装结构分析的主要方法,提出了用有限元分析需要注意的一些问题,指出了今后主要的研究方向。

当务之急是加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究,以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导;同时,加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究,开发适应桥面破坏机理的新材料;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,从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。

参考文献：

[1]赵满,梅琪,赵庭耀.混凝土桥面铺装设计与施工[J].东北公路,,23(3):63-65.

[2]涂常卫,黎增丰,凌子如.混凝土桥面铺装病害与设计和施工的关系浅析[J].公路,,(2):17-22.

[3]凌坚,李志能.对桥面裂缝及铺装层破坏的讨论[J].公路,,(9):7-9.

[4]梁志标,何惠红.桥面铺装过早损坏的原因分析及处治对策[J].中南公路工程,,22(2):25-29.

[5]罗立峰,钟鸣,黄成造.桥面铺装设计方法探讨[J].中南公路工程,1999,24(2):20-22.

[6]季节,徐世法,罗晓辉.桥面铺装病害调查及成因分析[J].北京建筑工程学院学报,2000,16(3):33-39.

[7]JTJ014―97,公路沥青路面设计规范[S].

[8]张占军,曹东伟,胡长顺.水泥混凝土桥面沥青铺装层厚度的研究[J].西安公路交通大学学报,2000,20(2):16-19.

[9]JTJ023―85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[10]张占军,胡长顺,王秉纲.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构设计方法研究[J].中国公路学报,,14(1):56-59.

[11]张占军,胡长顺.设防水层的混凝土桥桥面铺装结构剪应力计算与分析[J].西安公路交通大学学报,2001,21(2):14-17.

[12]胡长顺,王秉纲.复合式路面设计原理与施工技术[M].北京:人民交通出版社,1999.

[13]黄晓明,刘玉荣,邓学钧等.旧水泥混凝土道面加铺层有限元分析方法[J].中国公路学报,1996,9(1):30-36.

[14]刘玉荣.水泥混凝土沥青混凝土复合式路面的

荷载应力分析[J].东北公路,1996,(1):25-91.

[15]黄晓明,王捷,陈仕周.大跨钢桥桥面铺装结构受力分析[J].土木工程学报,1999,32(1):37-42.

[16]黄卫,钱振东.高等沥青路面设计原理与方法[M].北京:科学出版社,2001.

沥青砼桥面铺装早期破坏的原因分析 篇6

关键词：沥青 桥面铺装 破坏原因

0 引言

桥面铺装是桥面系的一部分，它铺筑在桥面系的上部。主要用来防止行车荷载直接磨耗桥面板，并扩散荷载，防止主梁遭受雨水侵蚀，同时为车辆提供平整、耐久的行驶表面。现在修建的二级以上公路，其桥面铺装结构设计，一般多采用沥青混凝土加铺水泥混凝土防水层（防收缩层）的结构，这种结构的优点在于易于施工，平整度容易控制，行车舒适。其缺点：如果防水问题解决不好，在渗透水反复冻融的情况下，经车载反复作用，很容易引起桥面铺装的早期破坏。

1 沥青砼桥面铺装破坏分析

沥青砼桥面铺装层在水和荷载的作用下早期破坏开始不明显，在春融结构层渗透水往上蒸发时，表面蒸发很容易观察到，如果渗透较多水份，蒸发不及时，在高速行驶的重载车辆的作用下，结构层由于动水作用，内部产生唧浆，水压力达到一定程度，砼浆从沥青砼空隙中挤出结构层，造成桥面沥青砼泛白，松散破坏，严重的会造成桥面铺装钢筋破坏。

2 沥青砼桥面铺装破坏的原因分析

2.1 设计因素

2.1.1 对桥面排水设计没有引起足够的重视 在桥涵设计中，往往都注重防水，但没有重视到排水的问题。沥青砼桥面铺装结构型式，细粒式沥青砼结构和多碎石沥青混凝土结构，从理论上讲，都是防水结构，施工生产如果细集料在生产中掺加剂量不够，或掺加剂量足够但在摊铺过程中产生离析，或者碾压不当，就会造成沥青表面层砼透水，使沥青层间或沥青砼与水泥混凝土层间有游离水，造成沥青砼桥面铺装破坏。

2.1.2 对桥面泄水孔的设计没有引起重视 桥面泄水孔，主要是排出地表流水，即便桥面的纵坡和横坡及泄水孔安装均能满足排除表面水的要求，但在雨水较大时，地表水不可避免的会渗透到桥面铺装结构层内，这些水只能靠蒸发，而不能通过桥面的泄水孔排出，因为泄水孔周围都是封闭的。

2.1.3 对桥面铺装的结构过渡结合问题，没有引起重视 在行车道板（梁）上面，一般都是高标号的防水混凝土（或防收缩钢筋网），设计中没有考虑层间的过渡，不可避免地使水泥直接受渗透水的作用造成破坏。

2.2 施工因素

2.2.1 水泥混凝土的施工 现有的水泥混凝土大都沿用传统的滚浆法施工工艺，来保证桥面防水混凝土的平整度，这种施工方法会造成骨料与填料的部分分离。局部水泥砂浆集中，众所周知，水泥砂浆强度远不如水泥混凝土的强度高。渗透水在这些不能排除的薄弱层间，反复冻融作用下，水泥砂浆与水泥砼发生分离，形成夹层，长时间作用后会形成唧浆，影响沥青砼桥面铺装层的使用寿命。

2.2.2 沥青混凝土施工 ①沥青混凝土不论是何种结构类型和级配范围，其组成设计配比经过试验和生产配合比阶段后，从理论上讲，是不会有问题的，在生产阶段，实际配合比和理论配合比会出现较大的出入，如果生产阶段不认真控制，混合料中如果加入矿粉和用油量不准，其摩擦，纹理、稳定性、透水性、压实等均会出现较大的变化。②沥青混凝土的碾压方式也对质量有影响，胶轮与钢轮压路机相比，胶轮在沥青膜作用下会对沥青砼产生吸附作用，影响层间的结合和空隙率。

2.3 外部原因

2.3.1 构造物表面长期不能排出的积雪、积水的作用，也是桥面渗水破坏的一个重要的外界因素。桥面长期积聚的雨、雪在液态情况下，会通过桥面施工的缝隙渗透的结构层中。

2.3.2 荷载作用 二级以上公路超载超速车辆较多，高速行驶的重载车辆对桥面产生较大的冲击震动力，在急骤变化的冲击力作用下，桥面整体产生颤动的过程中，会促使桥面结构层间产生分离。

3 桥面铺装层早期破坏的处治方法：

以上从设计、施工和其它方面分析了桥面铺装早期破坏的原因，几个结合因素会对桥面铺装产生较大的破坏，严重时会造成钢筋腐蚀、混凝土破坏，常见有以下几种方法对桥面铺装层进行处理：

3.1 将桥面沥青砼清除，对砼进行横向拉毛，凿除表面浮浆，以防止桥面层间出现薄弱层，并有利于层间的结合，已经破坏的混凝土彻底凿除，用高于原设计标号至少一个等级的混凝土进行修补，确保混凝土的强度。

3.2 将泄水槽进行更换或处理，一般设计的泄水槽周围封闭，上盖是铁篦子，只能排出表面而不能排出层间水，更换后的泄水槽，要保证排水通畅。

3.3 沥青砼采用防水密集型级配，碾压时，采用双钢轮进行最终碾压，防止吸附现象。

3.4 增加桥面防水层（或封层）：在水泥混凝土与桥面沥青砼间增设，防水效果较好的防水层。

4 结论

4.1 复合式桥面铺装中增设排水层，及改进排水设施，会增加资金投入，但可以大大改善桥面铺装层，提高使用寿命。

4.2 经过处理后的桥面经过雨后钻孔发现，混凝土和沥青层间结合牢固，没有发现，沥青混合料的松散现象。

沥青混凝土桥面铺装 篇7

1 桥面铺装的作用及破坏形式

1) 桥面铺装的功能是保护桥面板不受车轮轮胎的直接磨耗, 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、刚性和等特点。

2) 桥面铺装的主要破坏形式及成因。沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比, 损坏形式有所不同。主要有以下几种类型:

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间结合粘结力差, 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。

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、风和雨水带离路面, 促使龟裂及其他裂缝进一步发展, 使松动碎块脱离面层, 便形成大小不等的坑槽。

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。根据深度不同, 将车辙程序分成3个等级, 车辙深度6~13m m为轻度;13~25m m为中度;大于25m m为重点。

平整度达不到要求。摊铺机械性能好坏, 决定着摊铺层的平整度。例如:采用一台5.5m小型沥青摊铺机半幅铺筑, 桥面接缝多, 在铺筑时, 几乎是人工在摊铺, 根本谈不上平整度, 勉强能达到二级路的验收标准, 而采用12.0m的大型沥青摊铺机, 一次成型, 路面的平整度有了大大的改善。

摊铺机基准线的控制也影响着平整度值。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操平误差, 形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支撑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。无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机, 若摊铺机操作手不熟练, 导致摊铺机曲张前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业, 都会使路面形成波动或搓板。

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, 上述各种变形拌有裂缝出现, 而这时指的开裂是路面在正常使用情况下, 路表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, 继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, 水分将沿缝侵入, 使之变软而导致承载能力降低, 加速裂缝发展。更可能会引起其他的病害, 比如坑槽、松散。

2 其他成因

1) 施工工艺中引起不均匀的原因。沥青桥面铺装在从集料的购买到最后沥青混合料摊铺压实过程中都有可能导致病害。这里面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不遵守施工规程而造成的混合料离析。在对多条公路的料场、拌合设备、摊铺设备和施工过程调查分析后, 将发生离析的主要环节及原因总结以下几点:

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。

沥青混合料拌合设备控制不严格。如送料调整不及时, 热料筛孔不符合级配要求, 拌合的混合料级配与设计级配产生偏离, 先后拌合的混合料存在较大差异。

铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架沉降及预应力反拱无法十分准确地预测, 或由于施工工艺控制欠佳, 施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的, 一般在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。这样一来, 当受到外力重载碾压及不均匀荷载作用下时, 尤其是在夏季气温较高的时候, 便会不同程度地出现拥包、推移等情况。

梁顶清理不干净。有多余杂物, 如细沙、干土杂物等现象, 造成铺装层与主梁结合欠佳。

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) 桥面防水层的影响由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异, 它的存在使上部结构按模量形成刚———柔———刚的板体受力体系, 中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层的铺装层一经开裂, 在车轮的动力荷载作用下, 彼此间的缝隙越来越大, 直到松散脱落。

3) 超载车辆对桥面作用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。

3 结语

以上对柔性桥面沥青混凝土铺装病害及其产生原因的初步分析, 为根治病害找到一些对策, 可以作为施工技术人员、设计人员、现场施工管理人员等的参考。

摘要：分析桥面沥青混凝土铺装病害的成因, 为解决病害提供参考

关键词：沥青混凝土铺装,病害,成因

参考文献

[1]公路工程技术标准[JTG041-2000].中华人民共和国交通部发布.

[2]范立础.桥梁工程 (第二版) [M].北京:人民交通出版社, 1996.

沥青混凝土桥面铺装病害的成因分析 篇8

气候条件对桥面铺装层有直接影响, 温度与雨水的作用最为突出。

1) 温度。温度变化会导致铺装层的劲度变化, 从而直接影响沥青混凝土铺装层的力学特性。高温条件下, 铺装层材料的力学强度大幅度降低, 材料也体现出黏塑性和流变性, 在荷载作用下, 材料的残余变形增大, 在夏季易发生车辙破坏。在温度下降时, 铺装体系的降温需要一个过程, 这会在铺装结构内产生一定的温度梯度, 面层遇降温而收缩的趋势会受到其下部桥面板的约束产生拉应力, 刚开始沥青混合料的劲度相对较低, 拉应力较小, 但是随着进一步降温, 混合料的劲度增加, 伴随收缩趋势的进一步增强, 导致拉应力超过沥青混凝土相应条件下的抗拉强度, 产生开裂。

2) 雨水。雨水是沥青混凝土铺装层破坏的另一个重要因素。如果桥面铺装层未设防水层或者防水效果不好, 那么从面层渗入的雨水或防冻盐溶液可能会引起桥面板的损坏, 甚至腐蚀主梁钢筋, 并威胁主梁安全, 同时主梁下部将出现盐霜或渗水现象, 影响桥梁美观和桥下交通安全。特别在冬季的雨水和冰雪不能及时排除, 夜间冻结的层间水, 在白天由于温度和车辆荷载的作用下会融化, 反复冻融会降低铺装层的强度, 导致沥青混凝土结构松散, 层面滞留的水分在车辆荷载的反复作用下, 容易造成脱层。

此外, 动水压力的作用也不容忽视。桥面沥青混合料铺装层有一定的孔隙率, 如果桥梁铺装层的排水系统设计不当, 雨水容易滞留在沥青混合料面层的孔隙内。当车辆高速通过时, 车轮在瞬间会对路面产生巨大的脉冲动态水压。先是挤压迫使空隙中的滞留水沿隙四周挤压、渗流;车轮驶离时, 轮后的真空抽吸、路面自身的回弹又会促使结构内的滞留水产生抽吸和回流。根据动水压力理论分析和现场测定表明, 动水压力随行车速度的提高, 呈几何级数增长。如此往复, 动水压力 (空隙水压力) 的挤压、抽涮频繁交替作用, 促使空隙中的自由水往复剧烈运动、冲刷。加之寒冬、炎夏、荷载应力等诸多不利因素相互作用和影响下的损伤和破坏, 进而加速了沥青油膜与矿料颗粒之间的剥离, 加剧病变的恶性循环。可见, 要求桥面防水粘结材料在这样的压力下保持良好的抗渗漏性, 是对材料性能的基本要求。

3) 其他气候因素。桥面铺装在使用过程中, 在阳光、空气等因素的综合作用下, 沥青中的轻质组分慢慢挥发, 并不断发生氧化聚合反应, 使沥青中的油分、树脂逐渐减少, 沥青质相对增多, 且部分转化为沥青碳, 致使沥青混合料的粘塑性降低, 出现桥面铺装层干涩、裂缝甚至松散现象。随着老化现象的发展, 沥青混合料的抗变形能力降低, 在行车荷载和冰冻的作用下铺装层极易产生裂缝, 最终形成龟裂而导致桥面铺装的破坏。

2 交通荷载

目前大部分高速公路上车辆的实际载重量超过了标定载重量很多, 汽车的超载运营, 加重了桥面铺装层的负荷, 车轮荷载的重型化加大了作用在桥面铺装层上的垂直力和水平力的综合作用, 加剧了推移、拥包、铺装层剪切破坏等病害, 而且荷载的大型化也给桥面带来了更大的冲击力、振动力, 特别是路面不平整或桥面伸缩缝处冲击力更大, 造成桥面铺装层的过早破坏;其次, 在对高速公路进行交通组织管理中, 由于车道功能的不同, 人为强制地使桥梁结构运营始终处于偏载状态, 使主车道的铺装承担了比超车道高得多的运营应力水平, 加快了主车道铺装层的疲劳和破坏。

3 设计施工

设计施工因素主要体现在结构、材料与施工方面。

1) 结构方面。随着材料的发展, 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要求, 高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。而水泥混凝土桥梁构理论对桥面铺装本身的受力与计算甚少, 桥面铺装层在设计中只作为桥梁工程的附属结构, 一般不做单独设计, 普遍是在主梁顶面采用8~10 cm厚的沥青混凝土铺装作为磨耗层。由于对横向受力分析不够, 主梁部分横向刚度过小, 桥面铺装层承担了过多的次应力。由于主梁的横向分配力不一样, 随着主梁受力大小的改变, 其挠度变化也改变, 在重复荷载作用下, 桥面铺装受力分布受到影响。同时桥面铺装层还受混凝土徐变和收缩的影响, 以及超静定结构的次应力影响。由此可见对沥青混凝土铺装层进行单独的力学分析和设计是很有必要的。

2) 材料方面。铺面材料的抗剪切性能不足, 是目前材料面临的最主要问题。剪切破坏是桥面层最常见的破坏种类之一, 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, 沥青层内产生较大的剪应力, 引起的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结力不足, 发生剪切破坏。

3) 施工方面。最明显的问题是铺装层与桥面板的粘结处理不好, 在桥面铺装施工前, 主梁表面未凿毛或凿毛密度、深度不够, 效果差, 对梁板顶部表层的浮浆、泥砂、油污、松散混凝土清理不彻底, 严重影响桥面铺装层与梁顶面混凝土之间的粘结力, 造成一定“空鼓”现象, 破坏了水泥混凝土的整体性, 在车辆荷载的反复作用下, 桥面铺装层容易出现开裂、松散等;其次, 铺装层厚度和平整度控制不严。由于施工工艺控制欠佳, 施工中主梁顶面标高与设计值相符较困难, 一般在测量主梁顶面标高后, 再对桥梁进行调坡。但后期往往由于工期紧、任务重、主梁与引桥合龙时间的差异等因素, 易造成铺装层混凝土浇筑厚度偏小, 使桥面铺装难以承受荷载的作用而产生病害。同时, 平整度的不足会增加行车荷载对桥面的冲击, 加速桥面的破坏。从分析结果来看, 解决沥青混凝土桥面铺装病害的关键是加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究, 以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性和相关参数, 为桥面铺装的设计提供指导;其次, 加强对各铺装层的材料性能指标和测试技术的研究, 开发适应桥面破坏机理的新材料;再次, 提高施工质量使设计意图得到完全实施;最后, 做好气候条件的调查, 进行合理的施工组织也必不可少。[ID:001114]

摘要：介绍了沥青混凝土桥面铺装病害的表现形式和成因, 并对其进行了分析和总结。

关键词：沥青混凝土,桥面铺装,病害成因

参考文献

[1]孙立军.沥青路面结构行为理论[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]李少波, 张宏超, 孙立军.动水压力的形成与模拟测量[J].同济大学学报:自然科学版, 2007, 35 (7) :915-918.

[3]王克中.动水压力下的沥青路面水损害[J].公路交通技术, 2006, 22 (5) :57-58.

[4]张敏江, 石岩, 王新波, 等.车辆超载对沥青路面结构的影响分析[J].沈阳建筑大学学报:自然科学版, 2008, 24 (1) :16-20.

[5]胡晓, 苏凯, 胡小弟, 等.水泥混凝土桥桥面沥青铺装层的有限元分析[J].公路交通科技, 2007, 24 (3) :5-9, 14.

[6]徐华东, 王世良.混凝土桥面铺装层破坏原因分析及防治措施[J].华东公路, 2008, 31 (2) :14-15.

沥青混凝土桥面铺装 篇9

1 桥面铺装的作用及破坏形式

桥面铺装的功能是保护桥面板不受车辆轮胎 (或履带) 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、不透水的刚度好 (与桥面板一起作用时) 等特点。

桥面铺装的主要破坏形式及成因。沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比, 损坏形式有所不同。主要有以下几种类型:

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间结合面粘结力差, 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。

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, 工是龟裂及其他裂缝进一步发展, 使松动碎块脱离面层, 便形成大小不等的坑槽。

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。根据深度不同, 将车辙程序分成3个等级, 车辙深度为6-13mm为轻级;13-25mm为中级;大于25mm为重级。

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。如果采用一台5.5m的小型沥青摊铺机半幅铺筑, 桥面接缝多, 在铺筑时, 几乎是人工在摊铺, 根本谈不上平整度, 勉强能达到二级路的验收标准, 而采用12.0m的大型沥青摊铺机, 一次成型, 路面的平整度有了大大的改善。

摊铺机基准线的控制, 也影响着平整度值。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操平误差, 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绕度, 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。无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机, 若摊铺机操作手不熟练, 导致摊铺机曲张前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业, 都会使路面形成波动或搓板;

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, 路表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, 继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, 水分将沿缝侵入, 使之变软而导致承载能力降低, 加速裂缝发展。更可能会引起其他的病害, 比如坑槽、松散。

2 其他成因

2.1 施工工艺中引起不均匀的原因。

沥青桥面铺装在病害发生在从集料的购买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。这里面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不遵守施工规程而造成的混合料离析。在对多条公路的料场、拌和设备、摊铺设备和施工过程调查分析后, 将发生离析的主要环节及原因总结以下几点:

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。

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。

装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架沉降及预应力反拱无法十分准确地预测, 或由于施工工艺控制欠佳, 施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的, 一般在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。这样一来, 当受到外力重载碾压及不均匀荷载作用下时, 尤其是在夏季气温高的时候, 便会不同程度地出现拥包、推移等情况。

梁顶清理不利、清理不干净、有多余杂物, 如细沙、干土杂物等现象, 造成铺装层与主梁结合欠佳。

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。

由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异, 它的存在使上部结构按模量形成刚一柔一刚的板体受力体系, 中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层的铺装层一经开裂, 在车轮的动力荷载作用下, 彼此间的缝隙越来越大, 直到松散脱落。

2.3 超载车辆对桥面作用力。

由于桥面铺装层部分采用柔性路面材质, 在重车及超重车 (规定10吨, 实际30吨-100吨) 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。

结语

以上对柔性桥面沥青混凝土铺装病害及其产生原因进行了初步分析, 例举了桥面铺装病害特征及其破坏的原因, 使我们初步认识到在以后的工程施工中应注意的一些具体方法及问题。

摘要：文章对桥面铺装的病害及其成因进行了初步分析, 主要病害形式为推移、裂缝、松散、坑槽和过量的车辙等, 在通过对病害情况的调查与分析的过程中, 提醒了我们今后在具体施工中应该注意的问题。

关键词：沥青混凝土,桥面铺装,损坏原因及分析

参考文献

[1]邵旭东.桥梁工程[M].武汉理工大学出版社, 2002.

[2]梁志标, 何惠红.桥面铺装过早损坏的原因分析及处治对策[J].中南公路工程, 1997, 22 (2) .

沥青混凝土桥面铺装 篇10

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主梁及桥面板结构型式密切相关, 一方面可分散荷载并参与桥面板的受力, 另一方面起联结各主梁共同受力的作用;既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层, 所以具有足够的强度和良好的整体性, 并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。近年来我国公路桥梁建设快速发展, 桥梁结构不断创新, 大跨桥梁已很普遍, 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, 对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加, 桥面铺装问题普遍。这不仅妨碍了正常交通, 影响了桥面的美观, 更易造成交通事故, 也给维修工作带来了很大困难。近年来, 人们对于因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视。桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。

桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击, 较易达到运营中平稳舒适的要求, 随着沥青材料性能的改进, 应用将更加广泛。但现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明, 关于具体的设计理论与方法还是空白, 铺装层的设计无章可循。这就造成了在实际设计中, 桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构, 从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。因此, 应加快对桥面铺装, 特别是结构破坏机理和设计理论方面的研究。

2 破坏形式

沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比, 损坏形式有所不同。主要有: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差, 抗水平剪切能力较弱, 在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏, 产生推移、拥包等病害;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, 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。欧美自20世纪70年代以来在桥面铺装中广泛使用防水层, 随着交通量的增加, 出现了一些新问题, 如面层的早期破损、开裂、坑槽、防水层与面层和桥面粘结强度不足而产生推移等病害。近年来, 在我国的部分地区如北京、天津等地的桥面防水层也出现了相应的病害。

设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装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, 沥青层内产生较大的剪应力而引起的无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结力不足而发生剪切破坏。因此, 剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因, 故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。

3 病害分析

3.1 结构理论与设计

1) 桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零, 现行规范中只给定了厚度的推荐值, 工程界一直在各等级的公路中运用了几十年。随着交通量的增大, 现行铺装与重型、超重型汽车的增多和车速的增快已不相适应。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, 各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。2) 从众多箱梁的设计来看, 大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面, 又有异于T梁的一面, 对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽, 桥跨与桥宽之比越来越小, 箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋, 就越来越不适宜了, 导致按梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以, 设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。3) 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, 高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。特别在设计计算中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。4) 对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构, 由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力, 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损坏。

3.2 施工工艺

1) 铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测, 或由于施工工艺控制欠佳, 施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的, 一般在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。2) 梁顶清理不利, 造成铺装层与主梁结合欠佳。

3.3 桥面防水层的影响

由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异, 它的存在使上部结构按模量形成刚—柔—刚的板体受力体系, 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, 在车轮的动力荷载作用下, 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。

3.4 桥面铺装的约束条件

桥面铺装受桥梁结构的约束, 受荷后其边界条件与一般路面相差甚大, 加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用, 给铺装层的工作性能造成不利影响。

4 桥面铺装设计方法的讨论

目前关于桥面铺装的研究还很不成熟, 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很少。

合理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, 正确的理论基础是根本, 合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比, 较好的解决如上述的接触模型、荷载简化等问题, 搞清其它因素的影响;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, 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, 要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。

5 小结

本文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究, 总结了当前国内桥面铺装结构分析的主要方法, 提出了用有限元分析需要注意的一些问题, 指出了今后主要的研究方向。当务之急是加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究, 以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数, 为桥面铺装的设计提供指导;同时, 加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究, 开发适应桥面破坏机理的新材料;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, 从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。

摘要：本文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究, 在总结当前国内桥面铺装结构分析主要方法的基础上, 通过理论分析, 提出了用有限元进行结构分析时, 需要重点研究的几个问题, 指出了今后主要的研究方向。