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[摘 要] 沥青混合料桥面具有很多优点，但是我们也应看到其缺点，比如影响了行车舒适性、交通安全及桥梁结构的耐久性。这样随之而来的维修和养护费用也成了巨大的经济负担。本文对沥青混凝土桥面铺装层的病害原因进行了详细的分析，并提出一些防治的措施，希望对相关人员有所帮助。
[关键词] 沥青混合料桥面 铺装层 病害 防治
沥青混合料桥面以其施工及养护时间短、行车安全性和舒适性高、噪声低、振动小、表面平整无接缝、耐磨、养护维修简便等优点得到了广泛应用。但是，在其使用过程中，常出现沥青铺装层破损的现象，特别是桥面铺装方面，很容易出现病害。
一、沥青混合料桥面铺装层的受力特点
由于桥梁的挠度大、震动剧烈、温度应力显著，有时还存在负弯矩，受这些外力条件的影响，使得桥面铺装材料很容易发生破坏。加之沥青混合料铺装层同水泥混凝土桥梁结构在材料性能上的差异较大，极易造成应力与变形的不连续。因为桥梁结构的刚度较大，所以，要求柔性铺装层具备较强的抗剪强度和抗变形能力，以及足够的强度和稳定性。具体来说，沥青混合料桥面铺装层的受力特点有：
1、剪应力的影响
为增大桥面铺装层与梁面之间的粘结力，应在桥面铺装前，将梁表面的松散砂粒、泥污等清洗干净，并且要保证梁表面具有足够的凿毛密度和深度，以免由于车轮的剧烈冲击给桥面带来脱皮、裂缝、剥落等损害。此外，如果梁表面高出设计标高或桥面铺装层局部过薄，将会削弱桥面铺装层的刚度和抗剪能力。
2、负弯矩的影响
如果桥梁在荷载作用下产生了负弯矩，一旦受到拉力的作用，桥面铺装层就容易产生裂缝，从而给铺装层带来破坏。
3、偏载、超载及冲击力的影响
在矿产资源丰富的路段，往往是超载车辆向同一方向行驶，因此，桥梁就常常处于偏载状态，这种情况极易引起桥梁铺装层的损坏。此外，随着大型汽车的增加，桥面铺装层的负荷也越来越大，大型的轮荷载给桥面铺装带来了更大的冲击力，特别是在路面不平整或桥面伸缩缝处，桥面铺装受到的冲击力将会更大。
4、温度应力的影响
桥梁铺装层受温度应力的影响，主要是因为施工后铺装层与主梁混凝土的收缩不一致，导致桥梁剪应力及法向拉应力接近临界状态，甚至超出了允许值，给桥梁铺装层带来安全隐患。
二、沥青混合料桥面铺装层病害原因
由于桥面铺装层直接承受各种车辆荷载，并且受到复杂环境因素的作用，因此，极易发生病害。根据实际情况，引起沥青混合料桥面铺装层病害的原因主要有以下几方面：
1、交通荷载
（1）由于大型汽车越来越多，并且很多车辆超载运营，因此大大增加了桥面铺装层的负荷；
（2）车轮荷载的重型化，不仅加大了作用在桥面铺装层上的垂直力和水平力，而且加剧了推移、拥包、剪切破坏等病害，给桥面带来了更大的冲击力和振动力；
（3）在交通组织管理中，由于要区分不同车道的功能，主车道承担了比超车道大得多的荷载，造成桥梁结构长期处于偏载状态，使主车道铺装层更容易发生疲劳和破坏。
2、温度
桥面铺装层在夏季高温时易发生车辙破坏，这是因为高温降低了铺装层材料的力学强度，加上材料本身具有粘塑性和流变性，在荷载作用下，其残余变形就会增大。如果环境温度下降了，由于铺装体系的降温需要一个过程，因此，该体系不会立即降温，而是在结构内部形成温度梯度。开始时沥青混合料的劲度相对较低，拉应力较小，随着温度的下降，混合料的劲度会有所增加，收缩趋势也更明显，一旦拉应力超过其抗拉强度，铺装层就会发生开裂。
3、雨水
应在桥面铺装设置防水层，保证其防水效果，防止雨水或防冻盐溶液渗入。一旦有液体渗入桥面铺装层，轻则影响桥梁铺装层的美观，重则腐蚀主梁钢筋，威胁主梁的安全。在冬季，如果不能及时排除雨水和冰雪，任其反复冻融，就会使沥青混凝土结构变得松散，并会迅速降低铺装层的强度，造成面层的脱皮。
4、其他气候因素
在桥面的使用过程中，沥青会发生老化，降低其抗变形能力。加上行车荷载和冰冻的作用，会使铺装层容易产生裂缝，随时间的发展，裂缝会形成龟裂，最终导致桥面铺装的破坏。此外，在阳光和空气等气候因素的综合作用下，沥青中的轻质组分会逐渐挥发，继而发生氧化聚合反应，使沥青中的油分、树脂逐渐减少，而沥青质相对增多。之后，沥青质会部分转化为沥青碳，沥青碳会降低沥青混合料的粘塑性，使桥面铺装层出现干涩、裂缝甚至松散等现象。
三、防治措施
为确保桥面铺装层的使用寿命和服务质量，应对桥面铺装层采取必要的防治措施。下面将详细介绍对于沥青混合料桥面铺装层病害的防治措施。
1、选择合适的材料
在选择材料方面，首先，要控制粘结防水层的最佳沥青用量，并选择温度稳定性高及粘韧性强的粘结防水层；其次，应选择合理的沥青混合料和桥面铺装层的厚度，以满足桥面铺装层受力的要求；再次，为防止雨水等侵蚀桥体，应在桥面板表面喷洒改性沥青，并采用密实级配、控制空隙率、防止混合料离析和改善铺装层抗开裂能力等措施阻止液体的不断渗入。
2、优化设计
一般来说，为改善沥青的品质，应采用高粘度的重交通道路沥青或掺加高聚物改性剂。此外，应采用与沥青粘附性好的集料，以提高沥青的粘结力和抗车辙能力。为使沥青路面具有抗滑效果，应选用耐磨石质粗集料做为表层沥青的材料，并采用反击式加工工艺提高粗集料的微观粗糙度。
在确定荷载取值方面，必须根据当地交通量及轴载的调查，确定合理的荷载设计标准，此外，对于大跨径柔性结构桥梁还要考虑温度变化、防撞力、风载、防震等因素。对于钢结构桥梁，一方面要细化设计，明确钢板表面除锈防腐的要求，另一方面要加强对钢结构桥梁结合层的研究，为解决钢板与沥青混凝土温缩系数差异及铺装层防水问题，应设计合理的防水粘结层、沥青混凝土铺装层、缓冲过渡层等。而对于钢筋混凝土桥梁，要增加构造措施，并重视主梁纵向的计算和横向刚度的分析。
3、掌握现场指标控制的操作技巧
要控制沥青混合的实际性能指标，应从结合料、集料、混合料配合比、施工工艺、混合料技术指标等方面进行系统控制，以实现设计要求。因此，必须熟悉各项技术指标的实际控制意义，并灵活应用，同时，应注意以下几点：第一，抓好原材料料源，提高原材料的稳定性和均匀性；第二，按规范要求驗证目标配合比和生产配合比；第三，使拌和能力与摊铺能力相匹配，实现前场与后场协调工作；第四，为提高混合料的均匀性，应采用先进的沥青拌和加工设备，并精确计时。
4、加强施工质量监理，实现设计目标
在施工阶段，监理必须充分理解设计意图，并对关键环节和重要指标进行重点的监理控制，以确保工程实体质量符合设计要求。在项目实施完成后，由于实体质量已经定型，此时应及时处理施工缺陷，并注意进行定期的检查工作，以提高路面的使用寿命。
四、结束语
随着经济的发展，沥青混合料桥面的应用会更加广泛。这就要求相关工作人员能认真研究沥青混合料桥面铺装层的性能，了解铺装层病害的原因，并做好相关的防护措施。随着技术的提高，沥青混合料桥面铺装层的质量也会有很大的提高。
参 考 文 献
[1]孙立军《沥青路面结构行为理论》人民交通出版社2005年
[2]刘自明《桥梁工程养护与维修手册》人民交通出版社2004年
[3]JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范■
[关键词] 沥青混合料桥面 铺装层 病害 防治
沥青混合料桥面以其施工及养护时间短、行车安全性和舒适性高、噪声低、振动小、表面平整无接缝、耐磨、养护维修简便等优点得到了广泛应用。但是，在其使用过程中，常出现沥青铺装层破损的现象，特别是桥面铺装方面，很容易出现病害。
一、沥青混合料桥面铺装层的受力特点
由于桥梁的挠度大、震动剧烈、温度应力显著，有时还存在负弯矩，受这些外力条件的影响，使得桥面铺装材料很容易发生破坏。加之沥青混合料铺装层同水泥混凝土桥梁结构在材料性能上的差异较大，极易造成应力与变形的不连续。因为桥梁结构的刚度较大，所以，要求柔性铺装层具备较强的抗剪强度和抗变形能力，以及足够的强度和稳定性。具体来说，沥青混合料桥面铺装层的受力特点有：
1、剪应力的影响
为增大桥面铺装层与梁面之间的粘结力，应在桥面铺装前，将梁表面的松散砂粒、泥污等清洗干净，并且要保证梁表面具有足够的凿毛密度和深度，以免由于车轮的剧烈冲击给桥面带来脱皮、裂缝、剥落等损害。此外，如果梁表面高出设计标高或桥面铺装层局部过薄，将会削弱桥面铺装层的刚度和抗剪能力。
2、负弯矩的影响
如果桥梁在荷载作用下产生了负弯矩，一旦受到拉力的作用，桥面铺装层就容易产生裂缝，从而给铺装层带来破坏。
3、偏载、超载及冲击力的影响
在矿产资源丰富的路段，往往是超载车辆向同一方向行驶，因此，桥梁就常常处于偏载状态，这种情况极易引起桥梁铺装层的损坏。此外，随着大型汽车的增加，桥面铺装层的负荷也越来越大，大型的轮荷载给桥面铺装带来了更大的冲击力，特别是在路面不平整或桥面伸缩缝处，桥面铺装受到的冲击力将会更大。
4、温度应力的影响
桥梁铺装层受温度应力的影响，主要是因为施工后铺装层与主梁混凝土的收缩不一致，导致桥梁剪应力及法向拉应力接近临界状态，甚至超出了允许值，给桥梁铺装层带来安全隐患。
二、沥青混合料桥面铺装层病害原因
由于桥面铺装层直接承受各种车辆荷载，并且受到复杂环境因素的作用，因此，极易发生病害。根据实际情况，引起沥青混合料桥面铺装层病害的原因主要有以下几方面：
1、交通荷载
（1）由于大型汽车越来越多，并且很多车辆超载运营，因此大大增加了桥面铺装层的负荷；
（2）车轮荷载的重型化，不仅加大了作用在桥面铺装层上的垂直力和水平力，而且加剧了推移、拥包、剪切破坏等病害，给桥面带来了更大的冲击力和振动力；
（3）在交通组织管理中，由于要区分不同车道的功能，主车道承担了比超车道大得多的荷载，造成桥梁结构长期处于偏载状态，使主车道铺装层更容易发生疲劳和破坏。
2、温度
桥面铺装层在夏季高温时易发生车辙破坏，这是因为高温降低了铺装层材料的力学强度，加上材料本身具有粘塑性和流变性，在荷载作用下，其残余变形就会增大。如果环境温度下降了，由于铺装体系的降温需要一个过程，因此，该体系不会立即降温，而是在结构内部形成温度梯度。开始时沥青混合料的劲度相对较低，拉应力较小，随着温度的下降，混合料的劲度会有所增加，收缩趋势也更明显，一旦拉应力超过其抗拉强度，铺装层就会发生开裂。
3、雨水
应在桥面铺装设置防水层，保证其防水效果，防止雨水或防冻盐溶液渗入。一旦有液体渗入桥面铺装层，轻则影响桥梁铺装层的美观，重则腐蚀主梁钢筋，威胁主梁的安全。在冬季，如果不能及时排除雨水和冰雪，任其反复冻融，就会使沥青混凝土结构变得松散，并会迅速降低铺装层的强度，造成面层的脱皮。
4、其他气候因素
在桥面的使用过程中，沥青会发生老化，降低其抗变形能力。加上行车荷载和冰冻的作用，会使铺装层容易产生裂缝，随时间的发展，裂缝会形成龟裂，最终导致桥面铺装的破坏。此外，在阳光和空气等气候因素的综合作用下，沥青中的轻质组分会逐渐挥发，继而发生氧化聚合反应，使沥青中的油分、树脂逐渐减少，而沥青质相对增多。之后，沥青质会部分转化为沥青碳，沥青碳会降低沥青混合料的粘塑性，使桥面铺装层出现干涩、裂缝甚至松散等现象。
三、防治措施
为确保桥面铺装层的使用寿命和服务质量，应对桥面铺装层采取必要的防治措施。下面将详细介绍对于沥青混合料桥面铺装层病害的防治措施。
1、选择合适的材料
在选择材料方面，首先，要控制粘结防水层的最佳沥青用量，并选择温度稳定性高及粘韧性强的粘结防水层；其次，应选择合理的沥青混合料和桥面铺装层的厚度，以满足桥面铺装层受力的要求；再次，为防止雨水等侵蚀桥体，应在桥面板表面喷洒改性沥青，并采用密实级配、控制空隙率、防止混合料离析和改善铺装层抗开裂能力等措施阻止液体的不断渗入。
2、优化设计
一般来说，为改善沥青的品质，应采用高粘度的重交通道路沥青或掺加高聚物改性剂。此外，应采用与沥青粘附性好的集料，以提高沥青的粘结力和抗车辙能力。为使沥青路面具有抗滑效果，应选用耐磨石质粗集料做为表层沥青的材料，并采用反击式加工工艺提高粗集料的微观粗糙度。
在确定荷载取值方面，必须根据当地交通量及轴载的调查，确定合理的荷载设计标准，此外，对于大跨径柔性结构桥梁还要考虑温度变化、防撞力、风载、防震等因素。对于钢结构桥梁，一方面要细化设计，明确钢板表面除锈防腐的要求，另一方面要加强对钢结构桥梁结合层的研究，为解决钢板与沥青混凝土温缩系数差异及铺装层防水问题，应设计合理的防水粘结层、沥青混凝土铺装层、缓冲过渡层等。而对于钢筋混凝土桥梁，要增加构造措施，并重视主梁纵向的计算和横向刚度的分析。
3、掌握现场指标控制的操作技巧
要控制沥青混合的实际性能指标，应从结合料、集料、混合料配合比、施工工艺、混合料技术指标等方面进行系统控制，以实现设计要求。因此，必须熟悉各项技术指标的实际控制意义，并灵活应用，同时，应注意以下几点：第一，抓好原材料料源，提高原材料的稳定性和均匀性；第二，按规范要求驗证目标配合比和生产配合比；第三，使拌和能力与摊铺能力相匹配，实现前场与后场协调工作；第四，为提高混合料的均匀性，应采用先进的沥青拌和加工设备，并精确计时。
4、加强施工质量监理，实现设计目标
在施工阶段，监理必须充分理解设计意图，并对关键环节和重要指标进行重点的监理控制，以确保工程实体质量符合设计要求。在项目实施完成后，由于实体质量已经定型，此时应及时处理施工缺陷，并注意进行定期的检查工作，以提高路面的使用寿命。
四、结束语
随着经济的发展，沥青混合料桥面的应用会更加广泛。这就要求相关工作人员能认真研究沥青混合料桥面铺装层的性能，了解铺装层病害的原因，并做好相关的防护措施。随着技术的提高，沥青混合料桥面铺装层的质量也会有很大的提高。
参 考 文 献
[1]孙立军《沥青路面结构行为理论》人民交通出版社2005年
[2]刘自明《桥梁工程养护与维修手册》人民交通出版社2004年
[3]JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范■