公路桥梁桥面铺装层常见病害分析

曹雪琴

摘 要 近些年随着公路桥梁交通建设的不断发展，桥面铺装层所存在的各种隐患不断涌现。本文旨在分析水泥砼和沥青砼两种不同材料的公路桥梁桥面铺装层常见的病害和诱因，并对应急修补、表面处治、车辆限行、改变结构层等常规病害处理措施做了阐述，从防治公路桥梁桥面铺装层病害出发，实现增加铺装层使用年限的目标。

关键词 公路桥梁 铺装层 病害 处理措施

中图分类号：U44 文献标识码：A

桥面铺装层对桥面板起到保护层的作用，具有防护行车道板不被车轮等直接作用物磨损，分布车辆轮重等集中荷载，防止雨水侵蚀主梁的作用，也是公路桥梁建设当中不可或缺的一道工序，其主要材料成分包含水泥砼、沥青砼以及高分子聚合物等。同时，桥面铺装层又被称作行车道铺装，且必须满足强度、防裂和耐磨三大要求。目前铺装层主要以水泥砼和沥青砼两种铺装形式存在，但随着近几年不断扩大的交通量和日益增多的车辆类型对公路桥梁的影响，人们也对其通行的安全性、舒适性和耐久性提出了更高的要求，公路桥梁铺装层病害防治也逐渐构成行业研讨的核心。本文针对公路桥梁桥面铺装层常见病害现象进行了研究讨论，从其诱因入手，探究铺装层损坏的预防及处理措施，在桥面铺装层的保养和维护方面为工程建设提供合理化策略，以此确保行车的安全舒适性，同时延长桥面铺装层工作寿命。

1桥面铺装层病害及成因分析

1.1水泥混凝土桥面铺装层

引起桥面铺装层病害的原因大致分为两类：一是环境影响因素；二是主梁自身构造形式。桥面铺装层破损一般集中在主梁跨中挠度最大处和桥面板负弯矩等，譬如梁肋和翼板交接部位和墩顶处。水泥砼铺装层常见病害大致包括：桥面板出现裂缝、桥面变形、接缝损坏、表层混凝土网裂等。

（1）桥面板裂隙。桥面板裂隙是桥面铺装层中的常见病害，普遍表现为贯通面层的较大裂隙宽度的断裂裂缝，对连续的桥面板进行分割，严重打破了铺装层的整体结构平衡。为了使水泥获得较大坍落度，在使用外加剂拌和水泥混凝土时，会使混凝土在初凝时由于桥面铺装和桥面板间的温差而引起约束变形，又因为混凝土在初凝时会产生干缩作用，其抗拉能力削弱，桥面更容易产生裂隙。

（2）桥面变形。主要体现在桥面在纵向发生较大的位移，使驾驶人员在行车过程中的舒适度明显降低。施工中常选用高强度钢筋来代替部分桥面板厚，达到缓解桥面恒载的作用，但此类桥面板往往会因为刚度降低，在承受冲击荷载或重荷载的作用时，产生较大变形，同时也会导致大面积的网裂。

（3）接缝损坏。具体表现为铺装层的纵横向接缝附近产生局部混凝土破碎现象。重载汽车以及大型化客、货车的增多，致使桥面铺装层的承重加大，特别是在有高差的桥面处，如设有伸缩缝处。汽车制动力等强大冲击力引起的剪切应力一般大于该处铺装层水泥混凝土的抗剪强度，从而导致铺装层局部毁坏，进而引起铺装层的连锁破坏。

（4）铺装层表层混凝土网裂现象。表现为铺装层表面产生纵横向的细微裂纹，在绑扎或安装钢筋网的过程中，钢筋网片的走位很可能会引起铺装层表层混凝土网裂。

1.2沥青混凝土桥面铺装层

沥青砼桥面铺装层顾名思义是采用沥青砼作为面层的桥面。通过人工按规定比例筛选出的路用沥青材料和相应级配组成的矿料（砂、矿粉以及石屑等），在严格遵守标准拌和条件下拌制而成的有机胶凝材料。沥青砼铺装层外表面光滑、无拼接、行车安全舒适，并且具有高耐磨、低振动、低噪音、易清洁、短工期、可分期建造、可再生、易护理等优点。目前交通建设的快速发展及重载车辆数目的剧增，铺设沥青桥面有助于铺装层的维修及加固；另外，沥青桥面为深色路面，在夏季可以很好的吸收热量，以减少路面行驶温度，特别是在重庆、四川、湖南等夏季炎热地带应用十分广泛。沥青砼桥面铺装层主要的病害类型有横、纵向开裂，铺装层变形鼓包，脱层及推移等。

（1）横向开裂主要原因在于桥面所承受荷载过大，而桥梁结构中桥面系刚度不足，铺装材料抗疲劳的性能较差，在外界反复施加过大荷载的情况下，铺装层就会出现横向裂纹。

（2）因为铺装原料热稳定性过低，桥面铺装在长期的车辆荷载作用之下，会导致铺装层混合料的蠕变，然后逐渐形成桥面永久变形，从而引发纵向开裂类损坏。倘若该地区长期处于高温季候，则封闭式的钢箱梁内部则会由于受热不均而引起铺装层畸变。

（3）铺装表层鼓包源自于沥青砼混合料热稳定性过低、桥面板起伏过大、高温、过大通行量以及驾驶人员频繁的加速制动操作。伴随着桥面鼓包病害的产生，铺装层的细骨料也会逐渐脱离，由此引起桥面铺装的磨损，表面呈现出锯齿式状态。

（4）桥面脱层和推移主要是大跨径钢桥桥面铺装中的常见问题，其出现主要原因是由于铺装层与钢板之间的粘结层强度偏低，在高温、水平和垂直荷载等循环加载下铺装层抵抗剪切推移变形的能力大幅下降，导致表层推移。

2桥面铺装层破坏的治理措施

桥面铺装是保护主梁与保证平稳行车的重要结构，一旦出现病害，将影响行车安全和桥梁整体结构的使用。

2.1应急修补

针对病害不太严重的铺装层，可直接采用沥青填补较小的裂隙，也可以用沥青混合料弥补小范围凹陷。在铺设桥面铺装层之前，应去掉凹槽附近的损坏区域，及时清除离散废弃物，加固防水粘结层构造，铺装时应改用优质铺装材料，紧接着将加热后的沥青混合料均匀摊铺在粘结层之上，最后再将砂或石料散布在沥青混合料表面，用压路机碾压密实即可。

2.2表面处治

当铺装层老化程度较深或裂隙较大时，可以采用沥青砂浆抹平表面，沥青乳液喷雾封闭层面和环氧胶液涂缝等，使铺装层的工作年限得以延长。如遇铺装层重度毁坏而补修任务艰巨时，可对桥面板上所有铺装进行翻修。

2.3车辆限行

随着近几年大、中型车辆数目的不断攀升，公路桥梁的承重负担也越来越大，交通部门可以对超载车辆实施限制通行，减少外荷载对铺装层的侵害，达到降低桥面承压的目的。

2.4改变结构层

单向板桥梁若不及时进行加固处理，必将会使单板的承载能力降低，目前最常用的增强单板承载力的措施是将一层碳纤维布或钢板固定在行车道板的底面，该桥面铺装方案在桥梁工程中应用较广，使用后效果也较理想。

2.5注意事项

（1）对公路桥梁桥面铺装进行全面分析，遵循安全、耐久、适用、环保、经济、美观的桥梁设计原则，选择最适合的铺装层病害处理措施。

（2）施工时应避免桥面行车对桥面铺装整治的影响，适时对桥面交通进行封闭，尽可能保证行车安全并减少桥面其余部分结构损坏。

（3）施工时，做好统一指挥和专人监控安排，确保施工以及技术人员的生命安全和设备完整。铺装层整修完毕，确保其可正常参与工作后，方可通车。

（4）在进行铺装层处置时，必须提前做好测量、记录工作，水泥砼铺装层厚度必须大于设计值。在主梁顶部预埋纵、横间距为60～100cm的铺装层钢筋网定位短钢筋，在短钢筋进行预埋之前，应对铺装层钢筋的标高定位进行严格把关，保证钢筋网的竖向位置处于设计值的容许误差范畴以内。

（5）为了保障行车安全，施工单位在沥青复合铺装层桥面进行沥青层施工前，应对水泥混凝土表面进行凿毛，除去浮浆，从而增强水泥混凝土与沥青混凝土两者间的摩擦力，重新加铺沥青混凝土磨耗层，加强层间联结作用。

桥面铺装层病害贯穿于整个桥梁使用过程，做好病害预防和处理工作，为公路桥梁交通正常运营提供保障。桥面铺装层的病害受材料、环境、施工等因素的影响，本文探讨了常见病害的预防和修补措施，根据现实工况，确定出较合理的治理方案，满足公路桥梁桥面铺装的使用要求。随着公路桥梁的迅猛建设，桥梁维护工作在公路交通运营中扮演着重要角色，高度重视公路桥梁桥面铺装质量问题，为桥梁建设把关，是从事路桥事业人员的责任所在。全面剖析桥面病害，促使施工安全和质量，在不断改进中创新，促使我国桥梁事业达到世界先进水平。

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