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【摘 要】 加强对桥面沥青混凝土相关病害的认识，重视对其结构破坏机理和设计理论方面的研究，已经刻不容缓。本文作者结合多年来的工作经验，对沥青混凝土桥面铺装早期病害原因进行了研究，具有重要的参考意义。
【关键词】 桥面铺装层;病害;原因;施工;处理
1 前言
随着目前车流量的逐步增加以及重型车辆的不断增加，桥面的铺装问题不断的出现，致使桥面铺装病害成了普遍现象，不仅影响正常的交通，特别在城市中还影响的城市的市容、市貌，也极易产生交通事故，维修难度较大。据有关数据显示，桥面铺装的早期损坏已经成为影响高速桥梁施工功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。由于病害的普遍性，相关管理单位近年也逐步开始重视因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失。桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击，容易达到运营平稳舒适的要求，随着沥青材料性能的改进应用将更加广泛，可是现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料的做法及厚度等方面做了指导性的说明，关于具体的设计理论和方法目前还是空白的，具体的铺装层的设计无章可循。这样造成了在实际桥面铺装层只作为桥梁的工程结构，设计者对其很少花费精力对桥面铺装设计，这样对桥面的病害埋下的隐患。因此，应提高对桥面铺装的重视，加强对桥面沥青混凝土相关病害的认识，重视对其结构破坏机理和设计理论方面的研究，已经刻不容缓。
2 病害特征及原因分析
我国《公路沥青路面设计规范》规定沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜少于8cm，一般设计厚度采用8～10cm，桥面铺装上层采用细粒式沥青混凝土，下层采用中粒式沥青混凝土，设计技术指标按规范的规定进行控制。桥面铺装主要病害形式为坑槽、推移、拥包、翻浆、网裂，严重的出现搓板。
调查发现坑槽为独立形式，推移主要发生在水泥混凝土铺装层不够粗糙，沥青混凝土桥面铺装层厚度小于6cm的桥梁。对其它病害进行取芯检测发现桥面铺装下层强度偏低或松散，网裂和搓板处铺装下层几乎全部松散。
但从调查和检测结果来看，水损坏是沥青混凝土桥面铺装损坏的主要形式，究其原因主要有以下几方面。
沥青混合料水稳定性不足
沥青路面结构内如果长期存在水分，在车辆荷载和冻融循环反复作用下，就会使沥青膜从集料表面剥离，导致沥青路面结构强度逐步降低，严重的出现混合料松散。为避免水损坏的发生，沥青混合料必须具有较高的抗水损坏能力。施工过程中往往因为配合比控制不严，0.075mm以下的粉尘含量偏高，集料含泥量超标，集料与沥青粘附等级不高等原因都有可能降低沥青混合料的抗水损坏能力。
沥青路面空隙率偏高
空隙率偏高一方面降低了沥青路面结构的强度和水稳定性，另一方面提供了水进入沥青路面结构内部的通道，使水损坏发生成为可能。美国SHRP研究结果表明，沥青路面空隙率在8～13%时最容易发生水损坏，桥面铺装下层广泛采用了AC型结构，规范规定AC型沥青混合料空隙率范围是3～6%，压实度要求不小于97%，如果沥青混合料配合比设计的空隙率高于5%，那么沥青面层碾压完成后的空隙率可能处于8～13%的危险范围。施工过程中沥青混合料离析、局部压实度偏低等原因都可能导致沥青路面空隙率偏高，现场检测发现左缘带压实度偏低十分普遍。
排水不畅
桥面铺装排水不畅主要表现在两方面，一是泄水孔设计不合理，使表面水不能排出，引起桥面积水;二是桥面铺装层内部水无法排出，这也是引起桥面铺装发生水损坏的重要原因。现场调查发现，桥面水泥混凝土铺装层平整度不良，横坡度不满足要求，容易使沥青铺装层内积水。更重要的是沥青混凝土铺装层在车辆荷载作用下逐步追密引起阻水作用，使从左缘带或车道轮迹中央渗入沥青面层结构内的水无法流出。对比轮迹带和轮迹间的压实度发现，前者压实度比后者高2～4%;对比透水试验结果发现部分轮迹带处渗水系数不超过100ml/min，局部基本不渗水，而轮迹带间的渗水系数为30～300ml/min，明显偏高。
3 提高桥面铺装抗水损坏能力的对策
根据上述桥面铺装调查和试验检测分析结果，从设计和施工方面采取以下措施可以减少或避免水损坏的发生。
3.1优化沥青混合料配合比设计
沥青混凝土桥面铺装层应具有较高的抗车辙能力和水损坏性能，为此其混合料配合比应根据其特殊要求进行有针对性的设计，尤其是铺装下层应进行精心设计。我国《沥青路面施工技术规范》规定AC型混合料的设计空隙率为3～6%，对于桥面铺装层设计宜控制在3～5%之间，目标配合比设计空隙率为4%左右比较合理，为同时满足空隙率和抗车辙要求，除在精心进行级配设计的基础上，可以根据材料性能添加纤维，以提高抗车辙性能。
桥面沥青混凝土铺装层施工应优选原材料，严格控制集料含泥量，确保沥青混合料水稳定性满足要求，施工压实度不小于97%，渗水系数不大于100ml/min。
3.2控制沥青混合料离析
沥青混合料离析主要有温度离析和集料离析，不论哪种离析均会降低沥青路面的抗水损坏性能，或引起局部空隙率偏高。控制沥青混合料离析的主要措施有混合料装料过程中应按前、后、中的程序不断移动运输车;运输过程中应覆盖车厢顶面和侧面进行保温;摊铺过程中应连续匀速摊铺，尽量减少收斗次数，螺旋布料器埋深不小于2/3，熨平板采用加强杆防止变形，摊铺较大厚度时应适当放低螺旋室前档板，保证前档板和分料器有足够的长度，摊铺宽度大于7m时应采用两台摊铺机梯队作业，如有可能可采用转运车进行二次拌和。沥青混合料摊铺后应及时采用钢轮压路机和胶轮压路机碾压密实，提高密水性能，应特别注意左缘带等薄弱环节的碾压。
3.3合理设置桥面排水系统
合理的桥面排水系统是保证表面水和层间水迅速排出的重要因素，应根据桥面铺装特点进行设计。泄水孔应略低于水泥混凝土铺装层，有超高的桥梁应保证在高程最低处设计泄水孔，有纵坡的桥梁在接近伸缩缝处应设计泄水孔。在桥面标高低的一侧宜设排水明沟或盲沟，以保证层间水迅速排出。
3.4掌握现场操作的能力
沥青混凝土的铺装指标是一方面，但还要结合具体的实际情况，不能死用公式，要活用相关的知识，要抓好最佳的匹配达到最佳的效果，超过指标和没有达到指标最后导致的结果是一致的，所以要严格按规范要求进行生产，通过生产的配合比验证：原材料质量要过关，这样可以提高使用质量稳定性;采用先进设备，精确定时，提高混合料均匀性，这样技术性指标才能过关。
3.5重视管理，管理到人
项目验收合格后交付使用，在质保期内一定要严查是否出现设计初期没有想到的以外，在责任期内出现的各种问题一定要让承包人及时处理，如有碾压不均、出现凹槽等现象应第一时间完成修补，这是提高路面使用年限的重要指标。在实际使用过程中，管理者要定期上路，测定交通流量，减少偏载使用，减少汽车尾气加温造成輪迹带软化泛油、急转弯、急刹造成局部车辙损害，加强特定时期的营养补给，如夏季对特殊路段采用多浇水喷淋、降低沥青表面温度，梅雨季节及时巡查、减少路段积水，及时清理路面泥砂等赃物，避免滑溜性污染。
4 结语
沥青混凝土的铺装问题还受到很多方面的制约，有时间上的，地域上的，空间上的，作为我们从事这一行业的人来说，我们有义务把这一方面的问题解决好，让更多的人看到路桥工作是个系统工程，我们不能抓大放小，要为经济建设服务好，我们要有防微杜渐的意识，留给人民满意的工程。尽管沥青混凝土桥面铺装损坏是公路质量通病，调查和试验检测发现绝大部分为铺装下层发生水损坏，只要严格控制原材料质量，优化沥青混合料配合比设计，精心施工，梳理桥面排水系统，就可以有效避免或减轻水损坏的发生。
参考文献：
[1]公路沥青路面设计规范[M].JTG D50-2006
[2]公路路基路面现场测试规程[M].JTG E60-2008
[3]公路沥青路面施工技术规范[M].JTG F40-2004
【关键词】 桥面铺装层;病害;原因;施工;处理
1 前言
随着目前车流量的逐步增加以及重型车辆的不断增加，桥面的铺装问题不断的出现，致使桥面铺装病害成了普遍现象，不仅影响正常的交通，特别在城市中还影响的城市的市容、市貌，也极易产生交通事故，维修难度较大。据有关数据显示，桥面铺装的早期损坏已经成为影响高速桥梁施工功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。由于病害的普遍性，相关管理单位近年也逐步开始重视因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失。桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击，容易达到运营平稳舒适的要求，随着沥青材料性能的改进应用将更加广泛，可是现行规范对沥青铺装结构的设计主要从所用材料的做法及厚度等方面做了指导性的说明，关于具体的设计理论和方法目前还是空白的，具体的铺装层的设计无章可循。这样造成了在实际桥面铺装层只作为桥梁的工程结构，设计者对其很少花费精力对桥面铺装设计，这样对桥面的病害埋下的隐患。因此，应提高对桥面铺装的重视，加强对桥面沥青混凝土相关病害的认识，重视对其结构破坏机理和设计理论方面的研究，已经刻不容缓。
2 病害特征及原因分析
我国《公路沥青路面设计规范》规定沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜少于8cm，一般设计厚度采用8～10cm，桥面铺装上层采用细粒式沥青混凝土，下层采用中粒式沥青混凝土，设计技术指标按规范的规定进行控制。桥面铺装主要病害形式为坑槽、推移、拥包、翻浆、网裂，严重的出现搓板。
调查发现坑槽为独立形式，推移主要发生在水泥混凝土铺装层不够粗糙，沥青混凝土桥面铺装层厚度小于6cm的桥梁。对其它病害进行取芯检测发现桥面铺装下层强度偏低或松散，网裂和搓板处铺装下层几乎全部松散。
但从调查和检测结果来看，水损坏是沥青混凝土桥面铺装损坏的主要形式，究其原因主要有以下几方面。
沥青混合料水稳定性不足
沥青路面结构内如果长期存在水分，在车辆荷载和冻融循环反复作用下，就会使沥青膜从集料表面剥离，导致沥青路面结构强度逐步降低，严重的出现混合料松散。为避免水损坏的发生，沥青混合料必须具有较高的抗水损坏能力。施工过程中往往因为配合比控制不严，0.075mm以下的粉尘含量偏高，集料含泥量超标，集料与沥青粘附等级不高等原因都有可能降低沥青混合料的抗水损坏能力。
沥青路面空隙率偏高
空隙率偏高一方面降低了沥青路面结构的强度和水稳定性，另一方面提供了水进入沥青路面结构内部的通道，使水损坏发生成为可能。美国SHRP研究结果表明，沥青路面空隙率在8～13%时最容易发生水损坏，桥面铺装下层广泛采用了AC型结构，规范规定AC型沥青混合料空隙率范围是3～6%，压实度要求不小于97%，如果沥青混合料配合比设计的空隙率高于5%，那么沥青面层碾压完成后的空隙率可能处于8～13%的危险范围。施工过程中沥青混合料离析、局部压实度偏低等原因都可能导致沥青路面空隙率偏高，现场检测发现左缘带压实度偏低十分普遍。
排水不畅
桥面铺装排水不畅主要表现在两方面，一是泄水孔设计不合理，使表面水不能排出，引起桥面积水;二是桥面铺装层内部水无法排出，这也是引起桥面铺装发生水损坏的重要原因。现场调查发现，桥面水泥混凝土铺装层平整度不良，横坡度不满足要求，容易使沥青铺装层内积水。更重要的是沥青混凝土铺装层在车辆荷载作用下逐步追密引起阻水作用，使从左缘带或车道轮迹中央渗入沥青面层结构内的水无法流出。对比轮迹带和轮迹间的压实度发现，前者压实度比后者高2～4%;对比透水试验结果发现部分轮迹带处渗水系数不超过100ml/min，局部基本不渗水，而轮迹带间的渗水系数为30～300ml/min，明显偏高。
3 提高桥面铺装抗水损坏能力的对策
根据上述桥面铺装调查和试验检测分析结果，从设计和施工方面采取以下措施可以减少或避免水损坏的发生。
3.1优化沥青混合料配合比设计
沥青混凝土桥面铺装层应具有较高的抗车辙能力和水损坏性能，为此其混合料配合比应根据其特殊要求进行有针对性的设计，尤其是铺装下层应进行精心设计。我国《沥青路面施工技术规范》规定AC型混合料的设计空隙率为3～6%，对于桥面铺装层设计宜控制在3～5%之间，目标配合比设计空隙率为4%左右比较合理，为同时满足空隙率和抗车辙要求，除在精心进行级配设计的基础上，可以根据材料性能添加纤维，以提高抗车辙性能。
桥面沥青混凝土铺装层施工应优选原材料，严格控制集料含泥量，确保沥青混合料水稳定性满足要求，施工压实度不小于97%，渗水系数不大于100ml/min。
3.2控制沥青混合料离析
沥青混合料离析主要有温度离析和集料离析，不论哪种离析均会降低沥青路面的抗水损坏性能，或引起局部空隙率偏高。控制沥青混合料离析的主要措施有混合料装料过程中应按前、后、中的程序不断移动运输车;运输过程中应覆盖车厢顶面和侧面进行保温;摊铺过程中应连续匀速摊铺，尽量减少收斗次数，螺旋布料器埋深不小于2/3，熨平板采用加强杆防止变形，摊铺较大厚度时应适当放低螺旋室前档板，保证前档板和分料器有足够的长度，摊铺宽度大于7m时应采用两台摊铺机梯队作业，如有可能可采用转运车进行二次拌和。沥青混合料摊铺后应及时采用钢轮压路机和胶轮压路机碾压密实，提高密水性能，应特别注意左缘带等薄弱环节的碾压。
3.3合理设置桥面排水系统
合理的桥面排水系统是保证表面水和层间水迅速排出的重要因素，应根据桥面铺装特点进行设计。泄水孔应略低于水泥混凝土铺装层，有超高的桥梁应保证在高程最低处设计泄水孔，有纵坡的桥梁在接近伸缩缝处应设计泄水孔。在桥面标高低的一侧宜设排水明沟或盲沟，以保证层间水迅速排出。
3.4掌握现场操作的能力
沥青混凝土的铺装指标是一方面，但还要结合具体的实际情况，不能死用公式，要活用相关的知识，要抓好最佳的匹配达到最佳的效果，超过指标和没有达到指标最后导致的结果是一致的，所以要严格按规范要求进行生产，通过生产的配合比验证：原材料质量要过关，这样可以提高使用质量稳定性;采用先进设备，精确定时，提高混合料均匀性，这样技术性指标才能过关。
3.5重视管理，管理到人
项目验收合格后交付使用，在质保期内一定要严查是否出现设计初期没有想到的以外，在责任期内出现的各种问题一定要让承包人及时处理，如有碾压不均、出现凹槽等现象应第一时间完成修补，这是提高路面使用年限的重要指标。在实际使用过程中，管理者要定期上路，测定交通流量，减少偏载使用，减少汽车尾气加温造成輪迹带软化泛油、急转弯、急刹造成局部车辙损害，加强特定时期的营养补给，如夏季对特殊路段采用多浇水喷淋、降低沥青表面温度，梅雨季节及时巡查、减少路段积水，及时清理路面泥砂等赃物，避免滑溜性污染。
4 结语
沥青混凝土的铺装问题还受到很多方面的制约，有时间上的，地域上的，空间上的，作为我们从事这一行业的人来说，我们有义务把这一方面的问题解决好，让更多的人看到路桥工作是个系统工程，我们不能抓大放小，要为经济建设服务好，我们要有防微杜渐的意识，留给人民满意的工程。尽管沥青混凝土桥面铺装损坏是公路质量通病，调查和试验检测发现绝大部分为铺装下层发生水损坏，只要严格控制原材料质量，优化沥青混合料配合比设计，精心施工，梳理桥面排水系统，就可以有效避免或减轻水损坏的发生。
参考文献：
[1]公路沥青路面设计规范[M].JTG D50-2006
[2]公路路基路面现场测试规程[M].JTG E60-2008
[3]公路沥青路面施工技术规范[M].JTG F40-2004