沥青混凝土桥面铺装病害成因分析及防治措施研究

资料大小：350KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-10-07

资料介绍

沥青混凝土桥面铺装病害成因分析及防治措施研究
张昊，李茂奇
(天津市市政工程研究院，天津市 30~74)
摘要：由于超重车辆的大量出现，桥面铺装在长期的运营过程中容易出现开裂、推移、水毁等病害。为了解决桥面铺装层在长期运
营过程中出现的病害，针对桥面铺装常出现的病害进行了详细分析总结，并提出了相应的防治措施，对今后桥面铺装层的设计和养
护有一定借鉴意义。
关键词：沥青混凝土；桥面铺装；病害；成因分析；防治措施
中图分类号：U443．33 文献标识码：B 文章编号：lo09—7716(2014)12—0094—04
0 引言
桥面铺装在桥梁的运营中有着重要的作用，一
方面可将车轮集中荷载进行扩散分布，降低作用
在桥面板的应力；另一方面可以保护钢筋混凝土
桥面板避免车轮的直接磨耗作用。桥面铺装的质
量和结构性能对交通安全、行车舒适性以及桥梁
功能的发挥至关重要。随着交通量和重型车辆的
增加等多方面因素的影响，桥面铺装早期病害在
全国范围内比较普遍。维修工作不仅需要再次投
入大量资金，还会严重妨碍正常交通，甚至诱发交
通事故。
以唐津高速公路为例，自 1998年开通以来，全
线 50％以上桥梁的桥面铺装出现不同程度的破
坏，桥面的维修影响到车辆的正常通行，诱发交通
事故。其它主要干道桥梁的维修过程中也都曾直
接或间接地诱发交通事故，造成人民生命财产的
损失。
如何防治桥面铺装层病害，国内外专家学者对
此做了大量的工作。同济大学、东北林业大学和其
他一些单位都曾对病害成因做过大量的研究，并
取得了相应的成果 _1 。还有一些专家对桥面铺装
的设计理论和施工技术进行优化和控制，以求减
少桥面铺装层出现病害的机会，也取得了一定的
研究成果[671。
1 病害成因分析
1．1 沥青层开裂
(1)横向开裂
桥面横向开裂主要是在连续缝处开裂，连续缝
收稿日期：2014—07—17
作者简介：张吴 (1980一)，男，天津人，助理工程师，从事道路
工程技术咨询工作。
开裂引起雨水下渗，引起主梁和盖梁的混凝土腐
蚀。桥面裂缝在汽车冲击下，进一步发展，导致混
凝土压碎。
病害原因：简支梁桥结构的桥面铺装一般采取
桥面连续形式以增加行车的舒适度。由于连续缝处
荷载产生的负弯矩使此处的桥面铺装受拉，桥面混
凝土干缩，季节温差等引起的纵向变形等多种因素
作用下，混凝土出现拉应力，当应力超过混凝土抗
拉强度时，桥面混凝土出现横向裂缝，同时反射到
表面的沥青铺装。
(2)纵向开裂
桥面纵向开裂主要出现在板梁结构和装配式
干接头的 T梁桥中。
病害原因：设计中理想状态是铰缝完全可以传
递横向剪力，相邻梁间不出现相对竖向位移。当铰
缝本身质量欠佳横向传递能力不足，使部分荷载只
能通过桥面铺装来传递，若铺装层强度不足以承
担，便导致沿铰缝的混凝土剪坏，反映为桥面沥青
层纵向开裂。随着病害的进一步发展，桥面将出现
纵向沟槽。
1．2 桥面沥青层推移
某高速公路桥梁，桥面铺装维修通车后不到 2
个月再次出现沥青层严重推移，大面积水泥混凝土
裸露、开裂破碎，如图 1所示。现场发现水泥混凝
土铺装表面极为光滑，沥青层与混凝土铺装间的防
水层失效。沥青层推移不仅严重影响行车的舒适
性，还增大了汽车对桥梁的冲击，加速了桥面水泥
铺装和主体结构的破坏。
出现上述病害有如下原因。
(1)材料性能差异。沥青混凝土和水泥混凝土
材料力学性质的巨大差异，特别是弹性模量相差很
大(沥青混凝土的弹性模量 1 500 MPa，水泥混凝
土弹性模量为 3×104 MPa)，沥青混凝土为柔性结