桥梁附属工程施工-桥面铺装主要病害及成因（桥梁施工）

桥梁附属工程施工-桥面铺装主要病害及成因（桥梁施工）

文档简介

附属工程施工也是桥跨结构施工中的重要组成部分。桥梁附属工程主要是直接与桥梁服务功能有关的部件，依附于桥跨结构之上并与桥跨结合为一体。附属工程主要包括：桥面铺装（行车道铺装）、伸缩缝、防排水系统、栏杆、灯光照明、锥形护坡、桥头搭板。

1. 桥面铺装

• 是指铺筑在桥面板上的防护层，用以防止车轮(或履带)直接磨耗桥面板，并扩散车轮荷载，也为车辆提供平整防滑的行驶表面。
• 作用：保护桥面板，分布车轮荷载

2. 伸缩缝

• 桥跨结构直接裸露在大气环境中，受环境温度的影响，桥跨结构因热胀冷缩产生变形，如果变形不能自由，就会产生很大的内应力，当这个应力超过材料的极限应力，就会产生破坏。因而需设置伸缩缝。

3. 防排水系统

• 桥梁上雨水的收集和排放设施。为了迅速的排除桥面积水，防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性，需在桥梁上设置防排水系统。

4. 栏杆

• 桥梁上的安全设施。其目的是为了防止失控车辆越出桥外，具有使车辆不能突破、下穿、翻越桥梁以及美化桥梁建筑的功能。

5. 灯光照明系统

• 现代城市中，桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大多配置了灯光照明系统，构成了城市夜景的重要组成部分。

桥面铺装

1. 定义

• 桥面铺装是指铺筑在桥面板上的防护层，用以防止车轮(或履带)直接磨耗桥面板，并扩散车轮荷载，也为车辆提供平整防滑的行驶表面。
• 合理、可靠、经济的桥面铺装体系，不仅能为桥梁提供行驶性能良好并耐久的桥面，而且还能作为桥面板的有效防护体系。对于混凝土桥面可以防止水经过混凝土空隙和裂缝进入混凝土桥梁的内部，侵蚀混凝土并锈蚀混凝土内钢筋。对于钢桥面来说可以保护钢桥面被水侵蚀而生锈。

2. 基本要求

• 重量轻：铺装层增加桥梁的恒载。减少自重，尤其对大跨径桥梁意义重大
• 挠曲性：在重复荷载作用下，桥面铺装容易产生疲劳开裂。铺装材料的良好挠曲性，可减弱或避免铺装层的挠曲开裂
• 变形稳定性：铺装层弹性模量小，铺装层厚度较薄，在荷载及外界环境作用下易发生变形。要求铺装材料具有较好的抗变形稳定性，与桥面有很好的黏接，避免发生塑变和滑移
• 不透水性：桥面铺装渗水，将导致钢桥面或混凝土内钢筋的腐蚀
• 平整性：满足行车舒适安全，减少对桥梁结构的冲击作用，利于排水

3. 分类

• 按照铺装结构层分类

• 磨耗层

• 缓冲层

• 保护层

• 防水层（粘结层）

• 防腐层（防锈层）

• 混凝土桥面板或钢桥面板铺装层结构图

• 防腐层：封闭水泥混凝土桥面板表面，堵塞混凝土的空隙，防止水对桥面板和钢筋的侵蚀作用，同时起到渗透固结作用

• 防水粘结层：保护桥面板不受路表水的侵害，并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体，一般由具有防水、粘接性能的层次组成。根据体系的需要还将设置缓冲层。

• 粘结层：粘接层指在相邻层间起粘接作用的层次，需要具有良好的粘接性能。

• 缓冲层：用于反应性树脂防水层与沥青下层之间的层次，起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台，保护防水粘结层，提高铺装结构的耐久性等作用，可采用橡胶沥青砂胶、橡胶沥青玛碲脂或者橡胶沥青应力吸收层等、一般采用防水粘结层代替。

• 保护层：保护层（铺装底层）要具备良好的承重和传递荷载的性能，需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力等，还要有良好的密水性。

• 磨耗层（表层）：直接与车辆轮胎及大气接触，并直接暴露在桥梁所处周围环境中，表层应平整、舒适、抗滑、耐久

• 按照桥面铺装结构层主要材料分类

• 钢筋水泥混凝土铺装层：造价低，刚度大，耐磨性好，适用于重载交通。养生期长，修补麻烦

• 沥青混凝土铺装层：高速公路和一级公路上的特大桥、大桥宜采用沥青混凝土桥面铺装，其厚度不宜小于70mm。重量较小，行车舒适性好，维修养护方便

• 钢筋混凝土+沥青混凝土铺装层：在城市主干道跨线桥、立交桥等重载、车流量大、高等级的桥面铺装常采用钢筋混凝土和沥青混凝土相结合的双结构铺装层

• 按照桥面板材料类型分类

• 钢筋水泥混凝土桥面板铺装层：在钢筋水泥混凝土作为主要建造材料的桥跨结构上的铺装层。联结各梁板作为整体受力，承受并分散车轮的垂直荷载，保证行车平顺、防水等，水泥混凝土桥面铺装施工质量的好坏将直接影响到桥梁的施工性能和耐久性。

• 钢桥面板铺装层：在钢结构桥梁中钢桥面板上的铺装层。为了保证钢桥面铺装层与桥面板整体性，需设置剪力钉

桥面铺装的主要病害及成因

桥面铺装层选择的铺装体系、选择的材料以及施工质量对铺装层的寿命有非常大的影响。同时，桥面铺装层的使用功能在车辆荷载和自然因素的不断作用下逐渐变坏，以至于出现各种类型的破坏现象，后期需要进行小面积维修、大面积返修或者重新铺装。

水泥混凝土桥面铺装主要病害及其成因

1. 接缝的破坏

• 挤碎
• 出现于横向接缝（主要是胀缝）两侧数十厘米宽度内，混凝土膨胀时受到较高的挤压应力超过了混凝土的抗剪强度，板发生剪切挤碎。
• 产生原因：传力杆设置位置不当；滑动端滑动功能失效；缝内落入坚硬的杂物；施工不当使缝内局部混凝土搭连。
• 拱起
• 混凝土面板受热膨胀受阻时，某一接缝两侧的板突然向上拱起。
• 产生原因：填缝料失效
• 错台
• 接缝两侧出现竖向相对位移。
• 产生原因：下部胀缝板和上部胀缝板没有对齐；胀缝板两侧混凝土不垂直；水渗入接缝；接缝传荷能力不足。
• 唧泥
• 车辆行经接缝时，缝内喷溅出稀泥浆的现象。
• 产生原因：水从接缝内渗入，在车辆荷载反复作用下，接缝附近面板脱空

2. 混凝土板本身的破坏

• 断裂和裂缝，面板所受的内应力超过了混凝土的强度而出现横向或纵向及板角的断裂和裂缝。
• 产生原因：板厚太小或轮载太重；行车荷载的渠化作用；板平面尺寸太大；养护不当使养护期间收缩应力过大；材料或施工不良导致混凝土强度低。

沥青混凝土桥面铺装主要病害及其成因

1. 裂缝

• 裂缝是沥青桥面铺装的一种重要的破坏类型，包括横向裂缝、纵向裂缝、网裂、龟裂。
• 纵向裂缝产生原因：沥青混合料摊铺时间过长；接缝处理不当，接缝处压实未达到要求。
• 横向裂缝产生原因：冬季气温下降，沥青面层收缩。
• 网裂、龟裂产生原因：路面整体强度不足，沥青面层老化。

2. 坑槽

• 在行车荷载等外力作用下，铺装层发生骨料局部脱落而产生的深度大于2.5cm，面积大于0.1m2的坑洼。主要发生在行车带、伸缩缝及块边缘或补块上。
• 产生原因：面层厚度不够，沥青混合料粘结力不佳；沥青加热温度过高，碾压不密实；下层表面泥灰、垃圾未清除干净；表层出现松散、脱皮、网裂、龟裂未及及时养护。

3. 表面变形

• 包括车辙、桥面推移。
• 车辙：在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而形成的轮迹处深度大于10mm的纵向带状凹槽。
• 产生原因：级配设计不好；沥青对温度太敏感；施工质量差；水损坏；施工后期车辆碾压；重载、超载、渠化交通
• 桥面推移：桥面与铺装层之间摩擦力小，沥青混合料在行车荷载作用下沿桥纵向发生位移。
• 原因：凿毛不充分；结构层设计不合理；施工质量差。

4. 表面缺陷

• 主要包括松散、泛油、集料磨光等。
• 松散：面层混合料集料间失去粘结而成片散开。路表面可观察到成片悬浮的集料或小块混合料，面层部分区域明显不成整体，干燥季节，在行车下可见轮后粉尘飞扬。
• 产生原因：沥青针入度小，粘结力不良；沥青用量偏小；碾压不充分或雨天施工；矿料潮湿或不洁净或含风化石或酸性石料；溶解性油类泄露，雨雪