公路监理工程师辅导:基于沥青混凝土桥面铺装层质量浅谈_公路监理工程师_复习指导

一、概述
    近年来，宁波地区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。
    二、病害原因的简要分析
    （一）与普通路段沥青相比，桥面铺装层具有沥青铺装的层厚较小、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。
    （二）造成沥青铺装层早期破损的原因可分为以下几方面：
    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、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。
    3、施工因素：
    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。
    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。
    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。
    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。
    三、改进途径
    （一）优化设计
    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。
    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、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。

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