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山区高速公路桥面沥青铺装水损坏形式与成因分析

发表日期:2017年08月24日      文章来源:东道路面      浏览次数:      打印本文 打印本文      文章收藏

近年来,我国高速公路建设已逐步从平原区进入山区,山区高速公路建设规模和通车里程呈现逐年增加趋势。在山区高速公路建设过程中,为满足地形与地貌、地质条件、生态环保、交通安全等需求,桥梁所占比重较大,山区高速公路桥面工作环境特殊、受力复杂,桥面沥青铺装层出现破坏的现象十分严重。经大量的调查分析显示,水损坏是山区高速公路桥面沥青铺装层产生最早、最常见的早期损坏类型之一。

>>水损坏表现形式

通过现场调查表明,桥面沥青铺装层的水损坏现象较为严重,尤其是雨季持续时间较长的山区高速公路。水损坏的主要表现形式为松散、网裂、唧浆(泛白)、坑槽等,更严重的有些坑槽深度达到沥青铺装层底面、水泥混凝土桥面板上,随着水分的下渗,在荷载和冻融循环作用下,使桥梁水泥混凝土板和桥面铺装结构受损,甚至出现桥面铺装层脱层现象,影响桥梁的使用寿命。桥面沥青铺装层水损坏表现形式如图1~图4所示。

山区高速公路桥面沥青铺装水损坏形式与成因分析

图1  雨后桥面渗水、轻微唧浆(泛白)的初期现象  

          山区高速公路桥面沥青铺装水损坏形式与成因分析

图2  桥面出现严重唧浆(泛白)现象

     山区高速公路桥面沥青铺装水损坏形式与成因分析

   图3  雨后唧浆(泛白)部位逐步发展成坑槽,破损深至水泥混凝土桥面板  

山区高速公路桥面沥青铺装水损坏形式与成因分析

 图4   桥面铺装坑槽反复修补,小坑变大坑、大坑连成片

>>水损坏成因分析

东道特种路面铺装技术研究所负责人介绍,近年来通过对山区高速公路桥面沥青铺装层早期水损坏调查总结,造成桥面沥青铺装层过早产生水损坏的原因主要表现以下几个方面:

(1)由于沥青混凝土摊铺过程中出现离析现象或现场压实过程中碾压不到位,造成沥青路面压实度不足或空隙率偏大,雨水渗入后导致沥青路面底部的沥青混合料出现局部松散现象,在行车荷载的反复作用下,自由水产生较大的动水压力,直接冲刷水泥混凝土桥面板形成灰白色泥浆。在行车荷载和气化等因素反复作用下,沿孔隙或裂隙部位直接喷射到沥青路面表面而形成灰白色的痕迹,进而形成局部坑槽。

(2)桥面沥青铺装路面结构内部积水不能及时排向碎石盲沟或泄水孔,导致路面结构内部形成的自由水分较多,且短时间内不能及时排出,在水环境、行车荷载等作用下,使得集料表面沥青薄膜极易剥离,沥青路面失去粘聚力而产生松散、水破坏。

(3)对山区高速公路桥面防水粘结层重视程度不够,防水粘结材料不合格,对其施工质量监管不力,导致桥面沥青铺装层与水泥混凝土桥面板之间的层间粘结不密实,防水效果不佳。

(4)桥面防排水设计存在缺陷。横坡设计不合理导致横向排水不畅或不及时,使得大量雨水沿路表孔隙或裂隙部位,逐渐下渗至路面结构内部而形成自由水,并长时间滞留在水泥混凝土桥面板与桥面沥青铺装层之间,逐渐造成桥面防水粘结层破坏,影响层间粘结。碎石盲沟或泄水孔存在设计缺陷导致沥青铺装层结构内部积水不能及时排出,导致路面结构内部形成的自由水分较多,且短时间内不能及时排出。

(5)对于单幅三车道的山区高速公路桥面沥青铺装,无论是弯坡桥或纵坡较大路段,现场调查发现,第二车道的唧浆(泛白)、坑槽现象表现更为突出,约占总面积的70%。由于第二车道车流量大且重载车辆集中,加之雨水形成的积水、滞留及渗透时间长,增加了路面结构内部自由水分布量。因此,该车道的高压动水作用非常频繁,直接加剧该车道产生唧浆(泛白)、坑槽等损害,有待加强山区双向六车道桥面沥青铺装的横坡设计与路面排水相关性的研究。

(6)通常情况下,夏季雨后,桥面沥青铺装层一旦出现了唧浆(泛白)现象,是产生水破坏的初期表现形式,也是即将产生坑槽破坏的先兆。一方面要积极防止路表雨水或积水继续渗入路面结构内部;另一方面则需及时排除已渗入路面结构内部的自由水。由于日常维修养护的不及时,从而加剧桥面沥青铺装层产生水破坏,通常见到小坑变大坑、大坑连成片的现象。

>>水损坏防治意义

山区高速公路桥面沥青铺装层一旦产生局部水破坏,不仅影响通行质量和运营安全,后期的维修工作也十分困难,维修质量将无法保证。因局部水损坏造成的反复维修、不断扩展的现象十分普遍。因此,为有效控制山区高速公路桥面沥青铺装层产生水损坏,在山区高速公路建设阶段应引起高度重视,严格遵照“多道设防、防排结合、以排为主”的设计原则,加强山区高速公路桥面沥青铺装层的防排水设计与施工质量控制,直接影响整体山区高速公路建设质量与服务水平。桥面沥青铺装层的防排水工程质量得到有效保证,不仅可有效延长沥青路面使用寿命、确保行车安全,同时对桥梁整体结构安全性和耐久性起到重要的保护作用,具有重要的现实意义。

 


TAGS: 山区高速 桥面沥青铺装 水损坏 桥面坑槽

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