淺談瀝青混凝土橋面鋪裝病害成因

　　摘要：本文對(duì)鋼筋混凝土橋柔性橋面鋪裝的早期病害及其原因進(jìn)行了分析與研究，了當(dāng)前國(guó)內(nèi)橋面鋪裝結(jié)構(gòu)分析的主要方法．討論了橋面鋪裝的設(shè)計(jì)方法和今后主要的研究方向。
　　關(guān)鍵詞：水泥混凝土橋面；瀝青混凝土；橋面鋪裝；早期病害；原因分析；
　　近年來(lái)我國(guó)公路橋梁建設(shè)快速，橋梁結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新，大跨橋梁已很普遍，但橋面鋪裝的設(shè)計(jì)與施工仍沿用傳統(tǒng)的習(xí)慣做法，在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)橋面鋪裝層一般不作專門(mén)的分析。隨著量和重型車(chē)輛的增加，橋面鋪裝病害普遍存在，如開(kāi)裂，壅包和面層分離等，這不僅妨礙了正常交通，影響了橋面的美觀，更易造成交通事故，也給維修工作帶來(lái)了很大困難。
　　1  概述
　　隨著橋梁建設(shè)快速發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新，大跨橋梁已很普遍，但橋面鋪裝的設(shè)計(jì)與施工仍沿用傳統(tǒng)的習(xí)慣做法，在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)橋面鋪裝層一般不作專門(mén)的計(jì)算分析．隨著交通量和重型車(chē)輛的增加，橋面鋪裝病害時(shí)有發(fā)生．這不僅妨礙了正常交通，影響了橋面的美觀，更易造成交通事故，也給維修工作帶來(lái)了很大困難．近年來(lái)，人們對(duì)于因橋面鋪裝病害造成的直接和間接的損失給予了足夠的重視．橋面鋪裝的早期損壞已成為影響高速公路使用功能的發(fā)揮和誘發(fā)交通事故的主要因素。
　　橋面柔性鋪裝能大大緩和行車(chē)對(duì)橋板的沖擊，較易達(dá)到運(yùn)營(yíng)中平穩(wěn)舒適的要求，隨著瀝青材料性能的改進(jìn)，應(yīng)用將更加廣泛，但現(xiàn)行規(guī)范對(duì)瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要從所用材料、做法及厚度等方面作了指導(dǎo)性的說(shuō)明，這就造成了在實(shí)際設(shè)計(jì)，橋面鋪裝層只作為橋梁工程的附屬結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)者對(duì)其甚少花費(fèi)精力，從而為橋面鋪裝的損壞埋下了隱患。
　　2 橋面鋪裝層病害分析
　　2.1 結(jié)構(gòu)理論與設(shè)計(jì)
　　橋梁的結(jié)構(gòu)理論中對(duì)橋面鋪裝層的計(jì)算分析論述幾近于零，現(xiàn)行規(guī)范中只給定了厚度的推薦值，工程界一一直在備等級(jí)公路中運(yùn)用了幾十年。隨著交通量的增大．現(xiàn)行鋪裝與重型超重型汽車(chē)的增多和車(chē)速的增快已不相面鋪裝層直接承受車(chē)輪荷載的面鋪裝部分或全部參與了主梁形 因此橋面適應(yīng)。橋沖擊橋結(jié)構(gòu)的變鋪裝是一個(gè)受力復(fù)雜的動(dòng)力體系，各種形式的主梁及鋪裝本身的構(gòu)造均影響其應(yīng)力的分布。
　　粱設(shè)計(jì)的箱粱骨架鋼筋在實(shí)際受力狀態(tài)下難以像T梁主筋那樣發(fā)揮應(yīng)有的作用。所以．設(shè)計(jì)的假設(shè)狀態(tài)與箱梁的實(shí)際受力狀態(tài)不一致。從眾多箱梁的設(shè)計(jì)來(lái)看 大部分設(shè)計(jì)者對(duì)箱梁構(gòu)件是按T形梁進(jìn)行處理的。
　　而箱梁的實(shí)際受力雖有近于T梁的一面又有異于T梁的一面，對(duì)于連續(xù)箱梁差別更大。尤其是近年來(lái)箱梁的橋面越來(lái)越寬，橋跨與橋?qū)捴�比越�?lái)越小 箱梁仍按T梁那種長(zhǎng)細(xì)桿件設(shè)計(jì)配筋．就越來(lái)越不適宜。
　　2.2 施工工藝
　　2.2.1 鋪裝層厚度偏小。由于橋梁上部結(jié)構(gòu)在施工中支架的沉降及預(yù)應(yīng)力反拱無(wú)法十分準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)，或由于施工工藝控制欠佳，施工中主梁頂面標(biāo)高與設(shè)計(jì)值相符是比較困難的，一般在測(cè)量主梁頂面標(biāo)高后對(duì)其進(jìn)行調(diào)整以保證橋面的厚度。如果調(diào)整不好，就會(huì)造成鋪裝層厚度不均，使有的地方厚度偏小。 　　2.2.2 梁頂清理不利，造成鋪裝層與主梁結(jié)合欠佳。
　　2.3 橋面防水層的影響
　　由于柔性防水層的強(qiáng)度與主板和鋪裝層的強(qiáng)度有差異，它的存在使上部結(jié)構(gòu)按模量形成剛一柔一剛的板體受力體系，中間柔f生夾層會(huì)增大橋面板板中部的板底拉應(yīng)力。
　　處于防水層上的鋪裝層一經(jīng)開(kāi)裂，在車(chē)輪的動(dòng)力荷載作用下，彼此間的縫隙越來(lái)越大，直到松散脫落。另外，防水層的使用使鋪裝層發(fā)生剪切破壞的機(jī)率大大提高。
　　2.4 橋面鋪裝的約束條件
　　橋面鋪裝受橋梁結(jié)構(gòu)的約束，受荷后其邊界條件與一般路面相差甚大，加之梁體的撓度、扭曲等形變的耦合作用，給鋪裝層的工作性能造成不利影響。
　　3  橋面鋪裝設(shè)計(jì)方法的討論
　　橋面鋪裝層是一種特殊的路面結(jié)構(gòu)，如何合理簡(jiǎn)化荷載模型，以及如何進(jìn)行橫向和縱向布載，也直接關(guān)系到結(jié)果的精確程度。中在計(jì)算剪應(yīng)力時(shí)參照路面設(shè)計(jì)中的荷載模型，荷參數(shù)為BZZ=100，P=0、7MP，=10．65cm，水平荷載與垂直荷載同時(shí)考慮。黃曉明在文獻(xiàn)中，則對(duì)不同的橋跨截面在橫向不同位置進(jìn)行布載，找出最不利的荷位。只有將橋梁結(jié)構(gòu)分析和路面理論結(jié)合起來(lái)，才能較好的解決這一問(wèn)題。
　　另外需要研究的一個(gè)重要問(wèn)題是，橋梁在荷載作用下產(chǎn)生撓度及其它形變，這些因素對(duì)鋪裝層的力學(xué)特性有何影響，如何考慮這些影響，這也是橋面鋪裝不同于一般復(fù)合路面的一個(gè)方面。目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專門(mén)針對(duì)這方面的討論。
　　合理解決橋面鋪裝問(wèn)題需要從理論分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算兩方面入手，正確的理論基礎(chǔ)是根本，合理的力學(xué)模型是關(guān)鍵。通過(guò)計(jì)算分析與實(shí)測(cè)對(duì)比，較好的解決如上述的接觸模型、荷載簡(jiǎn)化等問(wèn)題，搞清其它因素的影響；還要加強(qiáng)對(duì)模型尺寸及收斂條件的研究；在條件允許的情況下，加強(qiáng)對(duì)其動(dòng)力性能的研究。在分析鋪裝層破壞形式的基礎(chǔ)上，確定關(guān)鍵因素，提出控制指標(biāo)并建立相應(yīng)的破壞準(zhǔn)則，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，要達(dá)到這一目標(biāo)需要做大量的基礎(chǔ)性研究工作。
　　4  結(jié)束語(yǔ)
　　合理解決橋面鋪裝問(wèn)題需要從理論分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算兩方面人手，正確的理論基礎(chǔ)是根本，合理的力學(xué)模型是關(guān)鍵。通過(guò)計(jì)算分析與實(shí)測(cè)對(duì)比，較好地解決如上述的接觸模型、荷載簡(jiǎn)化等問(wèn)題，搞清其它因素的影響；還要加強(qiáng)對(duì)模型尺寸及收斂條件的研究；在條件允許的情況下，加強(qiáng)對(duì)其動(dòng)力性能的研究。在分析鋪裝層破壞形式的基礎(chǔ)上，確定關(guān)鍵因素，提出控制指標(biāo)并建立相應(yīng)的破壞準(zhǔn)則，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，要達(dá)到這一目標(biāo)需要做大量的基礎(chǔ)性研究工作。
　　橋面鋪裝早期破壞嚴(yán)重影響了通行的舒適性、安全性、給養(yǎng)護(hù)維修部門(mén)帶來(lái)較大的治理維修難度，影響正常的交通運(yùn)營(yíng)暢通。為從根本上解決這一問(wèn)題，應(yīng)加快對(duì)橋面鋪裝的進(jìn)一步研究，以明確橋面鋪裝層各結(jié)構(gòu)層計(jì)算模型、力學(xué)特性及相關(guān)參數(shù)，為橋面鋪裝的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，并在鋪裝施工中切實(shí)保證質(zhì)量。
　　文獻(xiàn)：
　　[1]趙滿，梅琪，趙庭耀．混凝土橋面鋪裝設(shè)計(jì)與施工[J]．東北公路，2000，23(3)
　　[2]李德月，范明偉．公路橋面鋪裝早期破壞原因及治理方法[J]．公路，2004，13
　　[3]岳學(xué)軍，翟根旺．水泥混凝土橋面防水與瀝青鋪裝層[J]．中國(guó)公路養(yǎng)護(hù)，2006，02

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