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【摘 要】 随着道桥发展空间的日益广阔，高速公路桥面的质量问题逐步凸显，严重限制了其使用寿命。本文针对高速公路桥面沥青面层的病害，如拥抱、推移等问题进行分析，并结合病害成因对典型病害提出相应对策。
【关键词】 沥青路面；病害研究；预防
引言：
随着经济的飞速发展，高速公路作为现代化科技含量较高的交通载体.获得了广阔的发展空间。如今，面对这个飞速发展期，路面越来越多的质量问题逐步显现，主要表现为坑槽、拥抱、推移等损害及变形类病害，与高速公路建设已取得的巨大成就及远景目标相比，高速公路的质量却问题百出。而面对道路车辆日趋大重型化以及交通量激增，桥梁经受的冲击力、荷载疲劳程度及应力不断提高，从多条高速沥青路面的早期破坏调查表明，桥面上沥青铺筑层比普通的路段的路面损坏更为严重普遍。因此，如何采用科学合理的技术使高速公路路面桥面在其使用的年限内保持完好的状态的工作愈发显得重要。
1.高速公路桥面沥青面层
目前在设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装，其水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装层比较突出的问题主要有：①桥面早期破坏严重，桥面出现车辙、拥包、网裂、龟裂、沥青面层剥落、产生坑槽，甚至出现防水混凝土铺装层外露，严重影响行车安全。②桥梁上部结构及铺装结构的耐久性不足，这主要是由于铺装层难以阻止水的渗入，渗入水沿桥面裂缝进入主梁，造成主梁钢筋的腐蚀，在行车荷载和温度作用下，加速主梁和面层的变化，降低桥梁寿命，特别在桥面负弯矩处此现象尤为明显。
2.高速公路桥面沥青病害的成因
2.1裂缝类
桥面铺装的裂缝按其成因一般来说见有以下几种：
1）网裂。高速公路桥面粘层和防水层材料品种较多，但目前尚没有成熟的防水层技术标准和科学的检测手段，使防水层施工质量难以有效控制。有些高速公路甚至没有桥面防水层，当粘层或防水层施工质量较差或无防水层时，渗入面层的水很容易进入桥面铺筑层，在行车作用下直接冲刷铺筑层表面的细颗粒，形成灰浆，灰浆在行车荷载反复作用下被压出表面。在灰浆数量小的情况下，沥青路面易产生网裂，灰浆数量较多则可产生坑洞。
2）块状裂缝。由于桥面铺装层的平整度差，有些橋面铺装层采用砂浆抹平，强度比较低，在荷载作用下易被压碎，压碎后水泥砂浆成为桥面与沥青面层之间的薄弱夹层，促使沥青面层的承载力快速下降，在行车荷载的反复作用下易产生块状裂缝。
3）温度裂缝。冬季突然大幅度降温会引起的沥青面层收缩进而出现裂缝，或是由于日气温变化引起沥青面层产生温度应力，温度应力的反复作用使沥青混凝土产生疲劳裂缝。
2.2变形类
在高温季节由于桥面面层沥青混合料在行车荷载作用下，易产生压密形变、剪切变形塑性变形等：
1）压密形变。在高温季节，桥面下部梁板和其上部沥青混凝土在共同吸热的情况下使沥青混合料温度上升变软，强度降低，加上高速公路大量的行车荷载反复作用于行车道轮迹带，使行车道轮迹处的混合料进一步被压密产生下凹形变，并形成两条纵向的辙槽。
2）剪切变形。对于多数特大桥为跨越障碍物需保持一定高度，设计上纵坡较大，超重车辆在上坡段行驶过程会处于加速状态，车轮下产生较大的摩擦，高温季节桥面沥青混合料变软，强度低，在重载交通的反复作用下极易在行车轮迹处产生较大剪切变形。
3）沥青混合料的塑性变形。沥青混合料中级配不合理、集料偏多、沥青含量偏大、沥青温度敏感性高、集料中圆状颗粒、粉油比过大等都直接影响到沥青混合料的高温稳定性，高温季节荷载面中心产生下凹形变，材料则挤向两侧并向上隆起，产生塑性变形。
2.3松散类
松散类破坏通常由水损害引起，当水进入混合料内部，在行车荷载的作用下，集料颗粒与裹覆沥青之间粘结力逐渐减弱，导致沥青混合料中颗粒脱落、松散等。引起桥面水损害通常有以下因素：
1）压实不足。由于桥面沥青面层受碾压设备及工艺限制以及桥梁在碾压过程中的弯曲变形，桥面沥青混凝土的压实度要小于正常路段，其压实度相对较小，空隙率相对较大，阴雨天雨水更容易渗入沥青混合料空隙内，在行车荷载的反复作用下，引起混合料的剥蚀，直至松散破坏。
2）桥面排水设计不合理。有些桥面排水设计只考虑到表面排水，忽略了层间排水。由于表面层多采用抗滑表层，其空隙率相对较大，雨水易渗入其空隙内，若层间排水不畅，渗入沥青表层的水滞留在空隙中，导致在大量高速行车荷载作用下，每次产生的水压力使沥青从碎石表面逐渐剥落，混合料强度逐渐降低，进而表面层出现松散、坑洞等病害。
3）桥面结构层设计不合理。多数高速公路设计考虑到施工方便，对桥面结构层设计未做技术处理，类同于路基面层，表面层设计多采用抗滑表层，其下面为封水较好的密实性级配。这种结构设计更容易造成阴雨天雨水停留在层间，在行车作用下，引起水损害。
4）混合料的离析。由于混合料的级配不合理或由于混合料在拌和、运输、摊铺过程中产生离析。阴雨天雨水渗入离析处的空隙中，在行车作用下引起的水损害。
5）原材料质量。沥青混合料的力学强度机理主要是由矿质颗粒之间的摩擦与嵌挤作用以及沥青及其与矿料之间的粘结力所构成，沥青以及矿料质量直接影响沥青混合料的性能。
3.沥青路面病害的预防与处理
3.1裂缝类
减少裂缝类病害的主要措施是提高沥青混合料的低温抗裂性。对于寒冷地区，选用针入度大、粘度低、感温性好的优质沥青，有利于减少沥青路面的温度开裂，但应满足高温稳定性要求，另一方面，要对桥面铺装层的强度和平整度应严格控制。
3.2变形类
减少沥青混合料变形类病害的主要措施是提高混合料的高温稳定性，严格控制混合料的级配和沥青用量是重中之重。尽可能地选用优质沥青材料和矿质原材料，即对于桥面铺装的粘层与防水层应严格控制材料质量和用量，优选软化点较高的沥青材料，必要时可采取适当的改性措施。同时施工时应加强工作面清扫工作，确保粘层和防水层施工质量。 3.3松散类
可采取以下措施来尽可能地减轻桥面松散类病害发生：
1）严格控制桥面沥青面层压实度。主要通过增加碾压遍数，并且尽可能在高温时段碾压，使沥青混凝土现场空隙率符合要求。
2）优化桥面排水设计。排水设计时充分考虑层间排水，排水孔上口应略低于桥面铺装层表面，在桥面铺装层的横坡下侧边部可设计一条纵向碎石盲沟，使桥面排水通畅。
3）桥面结构层在排水通畅条件下，表面层采用抗滑表层同时下层采用多孔隙沥青混合料。
4）加强原材料的质量控制和施工过程中的质量控制，尽可能减少混合料的离析，优先选用粘性较好基质沥青，必要时可掺加适宜的抗剥离剂，以增强沥青与矿料之间的粘结力，进而提高沥青混合料的水稳定性
4.小结
高速公路桥面沥青的主要破坏形式主要有两方面：一方面是沥青混凝土面层内无确定面的剪切变形，由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差，抗水平剪切能力弱，在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏，出现推移、拥包的病害；另一方面是因温度变化并伴随桥面板和梁结构的大挠度而产生裂隙，在车辆荷载及渗入水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。这些病害严重制约我国交通运输业的发展。本文重点对高速公路桥面沥青病害进行分析，并结合病害形成原因对典型病害提出相應对策。
参考文献：
[1]王佳。高速公路沥青路面使用性能评价与预测决策研究[D].长沙理工大学，2006.
[2]何启奎。高速公路沥青路面主要病害及养护方法的研究[D].大连理工大学，2003.
[3]赵佳军，黄志福。高速公路沥青路面病害处治[J].华东公路，2000，04：5-9.
[4]于玲，刘钢，周晓丹，包龙生。高速公路沥青路面典型病害及分析[J].沈阳建筑工程学院学报（自然科学版），2004，01：36-38.
[5]田秀艳，王莹。谈高速公路桥面铺装层沥青混凝土产生的病害及防治[J].森林工程，2003，01：56-57.
[6]王刚。高速公路桥面沥青面层水破坏初探[J].山西建筑，2002，11：121-122.
[7]柏丽敏，谢玉田，李岩松。高速公路桥面病害类型及防治方法[J].吉林交通科技，2002，01：33-36.
【关键词】 沥青路面；病害研究；预防
引言：
随着经济的飞速发展，高速公路作为现代化科技含量较高的交通载体.获得了广阔的发展空间。如今，面对这个飞速发展期，路面越来越多的质量问题逐步显现，主要表现为坑槽、拥抱、推移等损害及变形类病害，与高速公路建设已取得的巨大成就及远景目标相比，高速公路的质量却问题百出。而面对道路车辆日趋大重型化以及交通量激增，桥梁经受的冲击力、荷载疲劳程度及应力不断提高，从多条高速沥青路面的早期破坏调查表明，桥面上沥青铺筑层比普通的路段的路面损坏更为严重普遍。因此，如何采用科学合理的技术使高速公路路面桥面在其使用的年限内保持完好的状态的工作愈发显得重要。
1.高速公路桥面沥青面层
目前在设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装，其水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装层比较突出的问题主要有：①桥面早期破坏严重，桥面出现车辙、拥包、网裂、龟裂、沥青面层剥落、产生坑槽，甚至出现防水混凝土铺装层外露，严重影响行车安全。②桥梁上部结构及铺装结构的耐久性不足，这主要是由于铺装层难以阻止水的渗入，渗入水沿桥面裂缝进入主梁，造成主梁钢筋的腐蚀，在行车荷载和温度作用下，加速主梁和面层的变化，降低桥梁寿命，特别在桥面负弯矩处此现象尤为明显。
2.高速公路桥面沥青病害的成因
2.1裂缝类
桥面铺装的裂缝按其成因一般来说见有以下几种：
1）网裂。高速公路桥面粘层和防水层材料品种较多，但目前尚没有成熟的防水层技术标准和科学的检测手段，使防水层施工质量难以有效控制。有些高速公路甚至没有桥面防水层，当粘层或防水层施工质量较差或无防水层时，渗入面层的水很容易进入桥面铺筑层，在行车作用下直接冲刷铺筑层表面的细颗粒，形成灰浆，灰浆在行车荷载反复作用下被压出表面。在灰浆数量小的情况下，沥青路面易产生网裂，灰浆数量较多则可产生坑洞。
2）块状裂缝。由于桥面铺装层的平整度差，有些橋面铺装层采用砂浆抹平，强度比较低，在荷载作用下易被压碎，压碎后水泥砂浆成为桥面与沥青面层之间的薄弱夹层，促使沥青面层的承载力快速下降，在行车荷载的反复作用下易产生块状裂缝。
3）温度裂缝。冬季突然大幅度降温会引起的沥青面层收缩进而出现裂缝，或是由于日气温变化引起沥青面层产生温度应力，温度应力的反复作用使沥青混凝土产生疲劳裂缝。
2.2变形类
在高温季节由于桥面面层沥青混合料在行车荷载作用下，易产生压密形变、剪切变形塑性变形等：
1）压密形变。在高温季节，桥面下部梁板和其上部沥青混凝土在共同吸热的情况下使沥青混合料温度上升变软，强度降低，加上高速公路大量的行车荷载反复作用于行车道轮迹带，使行车道轮迹处的混合料进一步被压密产生下凹形变，并形成两条纵向的辙槽。
2）剪切变形。对于多数特大桥为跨越障碍物需保持一定高度，设计上纵坡较大，超重车辆在上坡段行驶过程会处于加速状态，车轮下产生较大的摩擦，高温季节桥面沥青混合料变软，强度低，在重载交通的反复作用下极易在行车轮迹处产生较大剪切变形。
3）沥青混合料的塑性变形。沥青混合料中级配不合理、集料偏多、沥青含量偏大、沥青温度敏感性高、集料中圆状颗粒、粉油比过大等都直接影响到沥青混合料的高温稳定性，高温季节荷载面中心产生下凹形变，材料则挤向两侧并向上隆起，产生塑性变形。
2.3松散类
松散类破坏通常由水损害引起，当水进入混合料内部，在行车荷载的作用下，集料颗粒与裹覆沥青之间粘结力逐渐减弱，导致沥青混合料中颗粒脱落、松散等。引起桥面水损害通常有以下因素：
1）压实不足。由于桥面沥青面层受碾压设备及工艺限制以及桥梁在碾压过程中的弯曲变形，桥面沥青混凝土的压实度要小于正常路段，其压实度相对较小，空隙率相对较大，阴雨天雨水更容易渗入沥青混合料空隙内，在行车荷载的反复作用下，引起混合料的剥蚀，直至松散破坏。
2）桥面排水设计不合理。有些桥面排水设计只考虑到表面排水，忽略了层间排水。由于表面层多采用抗滑表层，其空隙率相对较大，雨水易渗入其空隙内，若层间排水不畅，渗入沥青表层的水滞留在空隙中，导致在大量高速行车荷载作用下，每次产生的水压力使沥青从碎石表面逐渐剥落，混合料强度逐渐降低，进而表面层出现松散、坑洞等病害。
3）桥面结构层设计不合理。多数高速公路设计考虑到施工方便，对桥面结构层设计未做技术处理，类同于路基面层，表面层设计多采用抗滑表层，其下面为封水较好的密实性级配。这种结构设计更容易造成阴雨天雨水停留在层间，在行车作用下，引起水损害。
4）混合料的离析。由于混合料的级配不合理或由于混合料在拌和、运输、摊铺过程中产生离析。阴雨天雨水渗入离析处的空隙中，在行车作用下引起的水损害。
5）原材料质量。沥青混合料的力学强度机理主要是由矿质颗粒之间的摩擦与嵌挤作用以及沥青及其与矿料之间的粘结力所构成，沥青以及矿料质量直接影响沥青混合料的性能。
3.沥青路面病害的预防与处理
3.1裂缝类
减少裂缝类病害的主要措施是提高沥青混合料的低温抗裂性。对于寒冷地区，选用针入度大、粘度低、感温性好的优质沥青，有利于减少沥青路面的温度开裂，但应满足高温稳定性要求，另一方面，要对桥面铺装层的强度和平整度应严格控制。
3.2变形类
减少沥青混合料变形类病害的主要措施是提高混合料的高温稳定性，严格控制混合料的级配和沥青用量是重中之重。尽可能地选用优质沥青材料和矿质原材料，即对于桥面铺装的粘层与防水层应严格控制材料质量和用量，优选软化点较高的沥青材料，必要时可采取适当的改性措施。同时施工时应加强工作面清扫工作，确保粘层和防水层施工质量。 3.3松散类
可采取以下措施来尽可能地减轻桥面松散类病害发生：
1）严格控制桥面沥青面层压实度。主要通过增加碾压遍数，并且尽可能在高温时段碾压，使沥青混凝土现场空隙率符合要求。
2）优化桥面排水设计。排水设计时充分考虑层间排水，排水孔上口应略低于桥面铺装层表面，在桥面铺装层的横坡下侧边部可设计一条纵向碎石盲沟，使桥面排水通畅。
3）桥面结构层在排水通畅条件下，表面层采用抗滑表层同时下层采用多孔隙沥青混合料。
4）加强原材料的质量控制和施工过程中的质量控制，尽可能减少混合料的离析，优先选用粘性较好基质沥青，必要时可掺加适宜的抗剥离剂，以增强沥青与矿料之间的粘结力，进而提高沥青混合料的水稳定性
4.小结
高速公路桥面沥青的主要破坏形式主要有两方面：一方面是沥青混凝土面层内无确定面的剪切变形，由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差，抗水平剪切能力弱，在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏，出现推移、拥包的病害；另一方面是因温度变化并伴随桥面板和梁结构的大挠度而产生裂隙，在车辆荷载及渗入水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。这些病害严重制约我国交通运输业的发展。本文重点对高速公路桥面沥青病害进行分析，并结合病害形成原因对典型病害提出相應对策。
参考文献：
[1]王佳。高速公路沥青路面使用性能评价与预测决策研究[D].长沙理工大学，2006.
[2]何启奎。高速公路沥青路面主要病害及养护方法的研究[D].大连理工大学，2003.
[3]赵佳军，黄志福。高速公路沥青路面病害处治[J].华东公路，2000，04：5-9.
[4]于玲，刘钢，周晓丹，包龙生。高速公路沥青路面典型病害及分析[J].沈阳建筑工程学院学报（自然科学版），2004，01：36-38.
[5]田秀艳，王莹。谈高速公路桥面铺装层沥青混凝土产生的病害及防治[J].森林工程，2003，01：56-57.
[6]王刚。高速公路桥面沥青面层水破坏初探[J].山西建筑，2002，11：121-122.
[7]柏丽敏，谢玉田，李岩松。高速公路桥面病害类型及防治方法[J].吉林交通科技，2002，01：33-36.