沈儀平

(貴州高速公路集團(tuán)有限公司營(yíng)運(yùn)管理中心)

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高速公路橋面推移成因分析及處治措施

沈儀平

(貴州高速公路集團(tuán)有限公司營(yíng)運(yùn)管理中心)

摘要：主要根據(jù)工程實(shí)例，闡述了高速公路橋面推移成因分析及處治措施。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋梁；推移；成因；處治

1工程概況

崇遵高速公路是國(guó)家高速公路G75蘭海高速的主要組成路段，起點(diǎn)在渝黔交界的崇溪河，向北銜接重慶至雷神店高速公路；向南經(jīng)松坎、三元、新站、元田、桐梓、婁山關(guān)、觀壩、高坪，終點(diǎn)位于遵義市郊的忠莊鋪，與貴陽(yáng)至遵義汽車專用公路相連，路線全長(zhǎng)117.880km。全線采用全封閉、全立交、雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)車速80km/h，整體式路基寬24.5m。崇遵高速公路全線共有橋梁153座，其中特大橋13座，大橋71座，中橋51座，小橋18座。其中主線橋113座，跨線橋32座，匝道橋8座。2006年年底開通，營(yíng)運(yùn)至今，崇遵高速公路橋面出現(xiàn)了一些不同程度的病害，如推移、車轍、擁抱、坑槽、松散、網(wǎng)裂、橫向裂縫等，其中車轍和橫向裂縫尤為嚴(yán)重，大大降低了道路的使用功能，影響了行車的舒適性和安全性，也導(dǎo)致橋面維修量和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用開始增加，為改善其使用性能，為用戶提供一個(gè)安全快速的行車環(huán)境，發(fā)揮其在公路網(wǎng)中的重要作用。

2高速公路橋面推移成因分析

2.1　材料性能差異

瀝青混凝土和水泥混凝土材料力學(xué)性質(zhì)的巨大差異，特別是彈性模量相差很大(瀝青混凝土的彈性模量1 500MPa，水泥混凝土彈性模量為3×104MPa)，瀝青混凝土為柔性結(jié)構(gòu)，而水泥混凝土為剛性，在行車荷載的作用下兩者間必然形成較大的界面應(yīng)力。此外，瀝青層的吸熱性和上下兩層熱變形的不一致，使得兩者間也存在因溫度引起的剪力。

2.2　兩者間的粘結(jié)措施處理不佳

一般防水層的設(shè)置降低了水泥混凝土和瀝青混凝土間的粘結(jié)性能，水泥混凝土表面的粗糙度不足也降低兩者之間的粘結(jié)性。新建階段的瀝青面層施工時(shí)，因水泥混凝土橋面鋪裝的浮漿未清理干凈，瀝青混凝土面層與水泥混凝土橋面鋪裝未能有效黏結(jié)。在該橋種，瀝青層嚴(yán)重推移后鏟除瀝青層之后水泥混凝土鋪裝表面變得異常平順，在很大程度上制約瀝青層和混凝土層間的接合，高速行駛車輛產(chǎn)生巨大的層間剪力，導(dǎo)致該橋?yàn)r青混凝土鋪裝出現(xiàn)了剪切破壞和推移現(xiàn)象。

2.3　瀝青混合料配比不合理

抗剪強(qiáng)度低也是導(dǎo)致推移、引起不確定破壞面的剪切變形的重要原因。

2.4　超載

以上是內(nèi)因，如果加上外部的超載因素，橋面鋪裝的破壞將加速，特別是縱坡較大的橋梁，在上坡段，由于車輛自重產(chǎn)生的下滑分力加大了橋面鋪裝的剪切力，也成為橋面鋪裝破壞的重要因素。

2.5　瀝青混凝土鋪裝層結(jié)構(gòu)受力所導(dǎo)致的損壞

應(yīng)該注意的是，瀝青混凝土橋面鋪裝層與橋梁結(jié)構(gòu)層相比，在材料性能方面有很大的不同，前者顯示為柔性，后者顯示為剛性。所以，隨著外力的不斷作用，會(huì)使得應(yīng)力和變形不相連接。對(duì)于柔性鋪裝層來(lái)說，一定要確保有著很大的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，因?yàn)殇佈b層的內(nèi)部非常容易形成大的剪應(yīng)力，導(dǎo)致剪切變形現(xiàn)象的發(fā)生。

3高速公路橋面推移防治措施

3.1　確保鋪裝層內(nèi)各結(jié)構(gòu)層間的良好結(jié)合

對(duì)橋面板進(jìn)行精銑刨處理，精銑刨深度為3~5mm，并清洗干凈；表面干燥后進(jìn)行橋面防水粘結(jié)層施工；保證鋪裝層內(nèi)部能夠牢固的連接，避免鋪裝層形成破壞的有效途徑，所以，在施工的過程當(dāng)中，必須要嚴(yán)格的根據(jù)施工流程進(jìn)行施工操作。使橋面水泥混凝土鋪裝層、防水粘結(jié)層與瀝青混凝土面層之間良好結(jié)合。

3.2　橋面防水粘結(jié)層選用

為了能夠避免雨水滲入到橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的損壞。在行業(yè)的相關(guān)規(guī)定當(dāng)中明確的指出，在橋梁的鋪裝層當(dāng)中必須要根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行防水層的鋪設(shè)，并選用方便施工，耐用、質(zhì)量好的防水材料。但是考慮到施工成本以及施工工序的問題，絕大部分的橋梁工程都是選用改性瀝青防水卷材當(dāng)做是防水層的材料，在特殊情況下，還需要進(jìn)行很多層的鋪設(shè)處理，這樣的后果就是使得防水層厚度增加，隨著水平剪應(yīng)力的作用，會(huì)導(dǎo)致層間錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生，最終會(huì)使得瀝青混凝土面層被拉斷。此外，防水卷材和瀝青混凝土面層結(jié)合比較好，但是和水泥混凝土找平層結(jié)合相對(duì)而言效果較差，但是防水涂料和水泥混凝土找平層與瀝青混凝土面層結(jié)合效果都比較理想。

3.3　調(diào)整橋面瀝青混凝土鋪裝面層厚度

根據(jù)橋面維修不宜增加橋梁荷載的原則，首先，按照橋面鋪裝層的具體情況，對(duì)瀝青混凝土面層的厚度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而防止防水層遭到破壞。另一方面，對(duì)瀝青混凝土鋪裝面層的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行合理的調(diào)整，來(lái)保證其能夠滿足行車速度快，車自重大的需求，結(jié)合養(yǎng)護(hù)的具體情況，利用對(duì)瀝青混凝土鋪裝面層厚度的結(jié)構(gòu)形式調(diào)整的方式，來(lái)有效解決橋面推移的問題。

3.4　做好施工控制

為了提高瀝青混合料的穩(wěn)定性,在拌和瀝青混凝土?xí)r嚴(yán)格控制拌合質(zhì)量,精確控制瀝青、集料及外摻物的用量,攤鋪時(shí)避免離析現(xiàn)象,嚴(yán)格按照瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范控制攤鋪、碾壓溫度等。

3.5　橋面推移處治方案

根據(jù)橋面推移病害表現(xiàn)形式，對(duì)崇遵高速公路橋面出現(xiàn)推移成因分析，表明橋面原有鋪裝結(jié)構(gòu)抵抗剪應(yīng)力能力較差。需改善瀝青混凝土面層與橋面混凝土鋪裝層的粘結(jié)。具體處治方案：對(duì)出現(xiàn)推移及影響范圍的瀝青混凝土路面銑刨，對(duì)橋面板進(jìn)行精銑刨處理，以提高橋面板與瀝青鋪裝層的粘結(jié)及界面抗剪強(qiáng)度，精銑刨深度為3~5mm；對(duì)銑刨后的橋面進(jìn)行沖洗處理，表面干燥后進(jìn)行橋面防水層施工，橋面防水層可采用二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料；進(jìn)行橡膠瀝青SAMI下封層施工；回填改性瀝青AC-16混合料，碾壓成型；采用封縫膠進(jìn)行封邊處理；混合料表面低于50 ℃后開放交通。需要說明的是重鋪過程必須采用機(jī)械化施工，即采用攤鋪機(jī)攤鋪、壓路面碾壓的施工工藝。

4結(jié)語(yǔ)

2010年對(duì)崇遵高速公路橋面推移治理，日均車流量從8 250輛增長(zhǎng)到現(xiàn)在的10 980輛，治理后的橋面未出現(xiàn)推移病害。不僅能夠?qū)蛄褐髁浩鸬奖Ｗo(hù)作用，還能夠起到一定的荷載分布作用。所以，橋面的質(zhì)量對(duì)整個(gè)公路的安全運(yùn)行具有重要的作用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，必須要對(duì)橋面鋪裝的設(shè)計(jì)以及施工給予充分的關(guān)注，對(duì)其病害做到預(yù)防為主，防治結(jié)合，使公路橋梁發(fā)揮出最大的效益。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：沈儀平(1971-)，男，貴州晴隆人，工程師，主要從事高速公路道路養(yǎng)護(hù)管理方面工作。

收稿日期：2014-11-05

中圖分類號(hào)：U416.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2015)08-0140-01