淺論橋面鋪裝典型病害成因及其防治措施
摘要： 近年來伴隨著高速公路的快速發展, 橋涵構造物的養護工作現已提到新的日程，如何有效的保證高速公路安全服務標準，及時快速的發現的高速公路出現的各種病害，也是我們當前面臨的需要不斷改進的課題。本文重點論述了瀝青混凝土橋面鋪裝裂縫、車轍、坑槽典型病害成因，並結合工作實際提出相應的防治措施。
Abstract: In recent years, along with the rapid development of highway, the conservation work of bridge structures has been referred to a new conservation agenda. How to effectively ensure the service standards of expressway safety and find emerging diseases in time is the issue we are facing and need to continually improve. This paper focuses on the causes of typical disease in the asphalt concrete pavement, such as cracks, rutting, pits, and so on, and proposes appropriate measures combining with the actual work.
Key words: expressway；asphalt concrete deck pavement；disease；causes and control measures
0 引言
高速公路橋樑的橋面鋪裝直接承受行車荷載、連體變形環境因素的作用，伴隨著高速公路運營年限的增加、一些施工設計因素、超載車輛的行駛等因素也加快了橋涵病害的產生和發展，以至於橋面鋪裝出現了裂縫、車轍等病害，對發現的病害應該儘早進行控制，及時的根據工作具體情況進行相應的治理與防護，這樣才能更好保證高速公路服務水平。
1.1 裂縫成因 橋面鋪裝裂縫產生的原因較為複雜，一般有以下幾種形式：第一種是幹縮裂縫，其產生原因由於混凝土相對溼度引起，這種裂縫隨著相對溼度的增加而減小；第二種是溫度裂縫，其產生原因主要是低溫縮裂，面層降溫而收縮的趨勢會受到下部橋面板約束而產生拉力，隨著溫度降低，收縮趨勢進一步增強，導致拉應力超過了瀝青混凝的抗拉強度，便產生了開裂，一般為橫向裂縫，嚴重時發展為縱向裂縫；第三種是疲勞裂縫，其產生原因是橋面鋪裝在正常使用情況下，由於荷載的多次反覆作用引起的鋪裝層開裂，這也是橋面鋪裝的主要破損型別。
1.2 車轍成因 車轍的產生原因可歸納為過載交通的作用、渠化交通、和鋪裝材料的性質等等，高溫更是產生車轍的重要因素。
1.3 坑槽成因 坑槽產生原因是多方面的，首先鋪裝層瀝青混合料設計孔隙率偏大或者施工時出現離析、壓實不足，導致孔隙率更大，鋪裝層在水或者冰凍作用下，瀝青逐漸失去，與礦料的粘合力，從礦料表面脫落，在車輛的作用下瀝青混凝土鋪裝層出現鬆散狀態，以骨料從鋪裝層脫落形成坑槽；其次由於施工中瀝青混合料加熱溫度過高，致使瀝青老化失去粘結力，造成瀝青從礦料表面脫落所致；其次橋面不平整，在行車和溫度荷載的作用下，造成這些地方鋪裝層內產生區域性應力集中，出現結構性的點損失，然後逐漸四周擴散，而形成坑槽。
2 橋面鋪裝病害處置對策
2.1 灌縫法 ①當前受設計水平、鋪裝材料和經濟條件的制約，橋面鋪裝開裂具有不可避免性，針對裂縫修復一般採用灌縫法，縫寬在6mm以內的，宜將縫隙刷掃乾淨，並用壓縮空氣除去塵土後在用熱瀝青或者乳化瀝青封堵；縫寬6mm以上的，應剔縫隙內雜物和鬆動的縫隙邊緣，或者裂縫開槽後用壓縮空氣吹靜，採用沙粒式或者細粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實，並用烙鐵封口，隨即撒沙，掃勻，也可用乳化瀝青混合料填封。②灌縫注意事項：一定要將縫隙清理乾淨，封灌飽滿，一般選擇末冬初氣溫降低後集中封灌一遍，其它季節發現一道處理一道，不允許裂縫存在。
2.2 鋪裝層改造法 ①對於由於單板受力引起的縱向裂縫，一般宜採用橋面鋪裝層改造法，鑿除鋪裝層，全部用鋼筋混凝土鋪築重新做鋪裝層的方法處理，從根本上改善橋樑整體受力功能，灌縫不能從根本上消除此類裂縫。②施工過程注意事項：將橋面鑿除乾淨，避免橋面板鑿壞，橋面植筋時注意間距控制，澆注前橋面碎塊要徹底清除，養生期間注意灑水，不允許外荷載施加橋面，採取控制交通。
2.3 坑槽修補法 ①坑槽修補法按照“圓洞方補，斜洞正補”的原則，劃出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補輪廓線，基坑底部與四周塗抹粘層油，控制好瀝青混合料的用量，分兩層填築壓實，採取平板夯、氣夯配合壓路機壓實，邊角處要用工具搗實，保證碾壓密實平整，保證修補後坑槽與周圍路面銜接良好、平直。若基層存在問題、缺陷應處理後在鋪築瀝青路面。②施工過程注意事項：開槽應到穩定部位，槽壁要垂直，並將槽底清乾淨，新填補部分應略高於原路面，待行車壓實後保持與原路面相平。
2.4 車轍處理法 ①屬於表面磨損過度出現的車轍，應該採用下列方法修復：1）採用路面銑刨機或風鎬翻鬆車轍表面一定深度，並清除乾淨；2）鋪筑前先噴灑0.3~0.5kg/平方米的粘層瀝青；3）採用與原路面結構相同的瀝青混合料鋪築，恢復路面橫坡；4）周圍接茬處要烙平密實，碾壓密實。②屬於路面橫向推擠形成的橫向波形車轍，且已經穩定的宜按照上述步驟銑高補低恢復路面橫坡，如因路面不穩定夾層引起，則應清除不穩定層，重鋪面層。③施工過程注意事項：控制好處理車轍的深度，注意周圍接茬處要烙平密實，碾壓密實。
3 加強管理、確保道路安全暢通
3.1 加強施工過程中材料、級配的選擇，注意施工程式的控制和施工過程中細節事項的控制。
3.2 加強養護管理與巡查的頻次和細度，在巡查中發現一處病害及時處理一處。
3.3 加強路政管理，加強對超限超載車輛的控制，確保公路暢通。
4 結束語
考慮到時間、費用、安全、綜合效益幾方面的因素，高速公路應從長遠利益出發，對產生的各類橋面鋪裝病害要及時修復，對不影響行車的裂縫坑槽等類病害，提倡預防性養護，確保路面的使用壽命，為行駛車輛提供安全可靠的環境。
參考文獻：
[1]馮正霖，李華，張春巖等.公路養護技術規範（JTJ 073-96）.人民交通出版社，1997.2.
王英才，黃平明，金泰麗，許爽等.公路橋涵養護規範（JTG H11-2004）.人民交通出版社，2004.9.
孟廣文，趙衛國編著.簡明公路橋涵設計使用指南[M].人民交通出版社，2005.10.
Abstract: In recent years, along with the rapid development of highway, the conservation work of bridge structures has been referred to a new conservation agenda. How to effectively ensure the service standards of expressway safety and find emerging diseases in time is the issue we are facing and need to continually improve. This paper focuses on the causes of typical disease in the asphalt concrete pavement, such as cracks, rutting, pits, and so on, and proposes appropriate measures combining with the actual work.
Key words: expressway；asphalt concrete deck pavement；disease；causes and control measures
0 引言
高速公路橋樑的橋面鋪裝直接承受行車荷載、連體變形環境因素的作用，伴隨著高速公路運營年限的增加、一些施工設計因素、超載車輛的行駛等因素也加快了橋涵病害的產生和發展，以至於橋面鋪裝出現了裂縫、車轍等病害，對發現的病害應該儘早進行控制，及時的根據工作具體情況進行相應的治理與防護，這樣才能更好保證高速公路服務水平。
1.1 裂縫成因 橋面鋪裝裂縫產生的原因較為複雜，一般有以下幾種形式：第一種是幹縮裂縫，其產生原因由於混凝土相對溼度引起，這種裂縫隨著相對溼度的增加而減小；第二種是溫度裂縫，其產生原因主要是低溫縮裂，面層降溫而收縮的趨勢會受到下部橋面板約束而產生拉力，隨著溫度降低，收縮趨勢進一步增強，導致拉應力超過了瀝青混凝的抗拉強度，便產生了開裂，一般為橫向裂縫，嚴重時發展為縱向裂縫；第三種是疲勞裂縫，其產生原因是橋面鋪裝在正常使用情況下，由於荷載的多次反覆作用引起的鋪裝層開裂，這也是橋面鋪裝的主要破損型別。
1.2 車轍成因 車轍的產生原因可歸納為過載交通的作用、渠化交通、和鋪裝材料的性質等等，高溫更是產生車轍的重要因素。
1.3 坑槽成因 坑槽產生原因是多方面的，首先鋪裝層瀝青混合料設計孔隙率偏大或者施工時出現離析、壓實不足，導致孔隙率更大，鋪裝層在水或者冰凍作用下，瀝青逐漸失去，與礦料的粘合力，從礦料表面脫落，在車輛的作用下瀝青混凝土鋪裝層出現鬆散狀態，以骨料從鋪裝層脫落形成坑槽；其次由於施工中瀝青混合料加熱溫度過高，致使瀝青老化失去粘結力，造成瀝青從礦料表面脫落所致；其次橋面不平整，在行車和溫度荷載的作用下，造成這些地方鋪裝層內產生區域性應力集中，出現結構性的點損失，然後逐漸四周擴散，而形成坑槽。
2 橋面鋪裝病害處置對策
2.1 灌縫法 ①當前受設計水平、鋪裝材料和經濟條件的制約，橋面鋪裝開裂具有不可避免性，針對裂縫修復一般採用灌縫法，縫寬在6mm以內的，宜將縫隙刷掃乾淨，並用壓縮空氣除去塵土後在用熱瀝青或者乳化瀝青封堵；縫寬6mm以上的，應剔縫隙內雜物和鬆動的縫隙邊緣，或者裂縫開槽後用壓縮空氣吹靜，採用沙粒式或者細粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實，並用烙鐵封口，隨即撒沙，掃勻，也可用乳化瀝青混合料填封。②灌縫注意事項：一定要將縫隙清理乾淨，封灌飽滿，一般選擇末冬初氣溫降低後集中封灌一遍，其它季節發現一道處理一道，不允許裂縫存在。
2.2 鋪裝層改造法 ①對於由於單板受力引起的縱向裂縫，一般宜採用橋面鋪裝層改造法，鑿除鋪裝層，全部用鋼筋混凝土鋪築重新做鋪裝層的方法處理，從根本上改善橋樑整體受力功能，灌縫不能從根本上消除此類裂縫。②施工過程注意事項：將橋面鑿除乾淨，避免橋面板鑿壞，橋面植筋時注意間距控制，澆注前橋面碎塊要徹底清除，養生期間注意灑水，不允許外荷載施加橋面，採取控制交通。
2.3 坑槽修補法 ①坑槽修補法按照“圓洞方補，斜洞正補”的原則，劃出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補輪廓線，基坑底部與四周塗抹粘層油，控制好瀝青混合料的用量，分兩層填築壓實，採取平板夯、氣夯配合壓路機壓實，邊角處要用工具搗實，保證碾壓密實平整，保證修補後坑槽與周圍路面銜接良好、平直。若基層存在問題、缺陷應處理後在鋪築瀝青路面。②施工過程注意事項：開槽應到穩定部位，槽壁要垂直，並將槽底清乾淨，新填補部分應略高於原路面，待行車壓實後保持與原路面相平。
2.4 車轍處理法 ①屬於表面磨損過度出現的車轍，應該採用下列方法修復：1）採用路面銑刨機或風鎬翻鬆車轍表面一定深度，並清除乾淨；2）鋪筑前先噴灑0.3~0.5kg/平方米的粘層瀝青；3）採用與原路面結構相同的瀝青混合料鋪築，恢復路面橫坡；4）周圍接茬處要烙平密實，碾壓密實。②屬於路面橫向推擠形成的橫向波形車轍，且已經穩定的宜按照上述步驟銑高補低恢復路面橫坡，如因路面不穩定夾層引起，則應清除不穩定層，重鋪面層。③施工過程注意事項：控制好處理車轍的深度，注意周圍接茬處要烙平密實，碾壓密實。
3 加強管理、確保道路安全暢通
3.1 加強施工過程中材料、級配的選擇，注意施工程式的控制和施工過程中細節事項的控制。
3.2 加強養護管理與巡查的頻次和細度，在巡查中發現一處病害及時處理一處。
3.3 加強路政管理，加強對超限超載車輛的控制，確保公路暢通。
4 結束語
考慮到時間、費用、安全、綜合效益幾方面的因素，高速公路應從長遠利益出發，對產生的各類橋面鋪裝病害要及時修復，對不影響行車的裂縫坑槽等類病害，提倡預防性養護，確保路面的使用壽命，為行駛車輛提供安全可靠的環境。
參考文獻：
[1]馮正霖，李華，張春巖等.公路養護技術規範（JTJ 073-96）.人民交通出版社，1997.2.
王英才，黃平明，金泰麗，許爽等.公路橋涵養護規範（JTG H11-2004）.人民交通出版社，2004.9.
孟廣文，趙衛國編著.簡明公路橋涵設計使用指南[M].人民交通出版社，2005.10.