浅谈沥青混凝土桥面铺装层破坏原因及对策

1、浅谈沥青混凝土桥面铺装层破坏原因及对策摘要：伴随着科学快速的不断发展，公路或者桥面铺装损坏也是常见病害，本文主要针对沥青混凝土桥面铺装损坏问题进行了调查和试验检测，同时也对设计及施工中容易忽视的质量问题进行了分析，并提出了控制的方法。本人结合多年的施工经验分析了原因及处治方法，只供参考。关键词：桥面铺装层病害原因施工及处理中图分类号：TU528.42文献标识码：A文章编号：1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23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，

2、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。2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8cm，一般设计厚度采用810cm，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。表1沥青混凝土桥面铺装损坏频率病害类型坑槽推移拥包

3、翻浆网裂搓板处5612622215频率（）4.14.99.850.818.012.3调查发现坑槽为形式，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6cm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。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

4、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。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813%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36%，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813%的危险范围。施工过程中沥青混

5、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。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24%；对比透水试验结果发现部分轮迹带处渗水系数不超过100ml/min，局部

6、基本不渗水，而轮迹带间的渗水系数为30300ml/min，明显偏高。3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36%，对于桥面铺装层设计宜控制在35%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

7、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100ml/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

8、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。4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2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

9、空隙，压实度不足，上面层空隙率4.3%7.9%，压实度92.294.5，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35%，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30cm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6000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2年多，未出现任何病害，实践证明处理方案是成功的。5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