【摘 要】本文結(jié)合寧波地區(qū)瀝青混凝土復(fù)合橋面鋪裝使用較多的情況，對橋面鋪裝展開系統(tǒng)的研究，明確橋面鋪裝的受力變形特點(diǎn)以及對鋪裝層材料的性能要求，對于使用中的橋梁橋面鋪裝出現(xiàn)的裂縫形式進(jìn)行系統(tǒng)分析，找出裂縫形成的主要原因，選用相應(yīng)的橋面鋪裝材料，結(jié)合實(shí)際工程開展試驗(yàn)研究，制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修措施，提高橋面鋪裝的路用性能及使用壽命。

【關(guān)鍵詞】橋面；裂縫；分析；防治

橋面鋪裝層既是橋面板的保護(hù)層又是橋梁結(jié)構(gòu)的受力層，它的破壞將直接影響橋梁使用功能的發(fā)揮。目前，寧波地區(qū)瀝青混凝土復(fù)合橋面鋪裝使用較多，復(fù)合式橋面鋪裝層水泥混凝土橋面板屬剛性材料，板體剛度大，模量高，其上鋪筑的瀝青混合料鋪裝層屬柔性材料，剛度小，模量相對較低。加之橋梁結(jié)構(gòu)自身存在的振動、伸縮及受彎變形，由于橋梁結(jié)構(gòu)特性的要求，在瀝青鋪裝層施工時一般禁止開強(qiáng)震，導(dǎo)致橋面鋪裝局部壓實(shí)度不足，空隙率偏大，這些因素都對橋面鋪裝的質(zhì)量和后期使用性能造成不同程度的影響。

1 橋面鋪裝裂縫的產(chǎn)生的原因

1、溫度變化引起的裂縫。由于水泥混凝土的力學(xué)參數(shù)和瀝青混凝土的不同，且瀝青混凝土對溫度變化較敏感，他們之間通過粘結(jié)層連為一體，在溫度降低時，鋪裝層頂部容易產(chǎn)生拉應(yīng)力，鋪裝層底部容易產(chǎn)生壓應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于其抗拉強(qiáng)度時，裂縫就產(chǎn)生。當(dāng)氣溫驟降時由于瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力的增長，超過混合料的極限拉伸應(yīng)變，便會產(chǎn)生裂縫；另一種開裂是溫度疲勞裂縫，由于氣溫的反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青混合料疲勞開裂，以及混合料的極限拉伸應(yīng)變減小，應(yīng)力松弛性能降低，最后導(dǎo)致在不高的溫度應(yīng)力下即會開裂。

2、負(fù)彎矩引起的裂縫。由于相當(dāng)一部分橋梁并不是簡支梁，而是連續(xù)梁，在汽車荷載及自重的作用下，支座附近產(chǎn)生負(fù)彎矩，使得橋面鋪裝層受到拉應(yīng)力，最終導(dǎo)致鋪裝層裂縫產(chǎn)生。

3、干縮裂縫。部分中小橋采用的是預(yù)制梁板結(jié)構(gòu)，上面加鋪水泥混凝土剛性防水層，再鋪一層瀝青混凝土，當(dāng)剛性防水層水泥混凝土中的水在混凝土硬化過程中失去時，受預(yù)制梁板限制，容易出現(xiàn)干縮裂縫。

4、疲勞裂縫。橋面鋪裝層在反復(fù)荷載作用下，逐漸產(chǎn)生微裂縫，且裂縫隨荷載作用次數(shù)的增加逐步擴(kuò)展，最終形成疲勞裂縫。

5、龜裂、不規(guī)則裂縫。龜裂是相互交錯的疲勞裂縫，它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱向裂縫，后在縱向裂縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫，進(jìn)而形成網(wǎng)狀裂縫。龜裂是瀝青混凝土中瀝青老化，松弛性能降低，車輛超載，行車荷載反復(fù)作用的結(jié)果。

6、滑移裂縫?；屏芽p是指車輛剎車、轉(zhuǎn)彎或加速時，產(chǎn)生突然增大的水平力作用下，在鋪裝表面上沿行車方向形成的一種月牙形狀的裂縫，當(dāng)滑移裂縫由剎車引起時，滑移裂縫的末端指向行車方向，如果滑移裂縫是由車輛加速引起，裂縫的末端將指向車的后方。滑移裂縫通常是由于瀝青路面表面層與底面層或面層與基層的粘接性不好，同時面層又受到較大的水平外力時無法有效地傳遞給底層，而使表面層單獨(dú)承受，造成鋪裝表面層被拉裂或滑移。

7、梁體撓度引起的裂縫。在行車荷載的作用下，梁體會產(chǎn)生撓度。梁體的撓度、震動等形變的耦合作用，對鋪裝層的力學(xué)特性有影響。橋面容易發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，出現(xiàn)疲勞裂縫。

2 橋面鋪裝層裂縫修補(bǔ)方法

橋面鋪裝層裂縫修復(fù)工藝按其結(jié)構(gòu)功能可分為膠縫和封縫二大類，膠縫是指對裂縫灌注高強(qiáng)粘合劑，以恢復(fù)路面的整體結(jié)構(gòu)為目的；封縫則為采用高粘性的柔性有機(jī)防水材料對路面裂縫進(jìn)行封閉，以防止雨水沿裂縫下滲，減緩和避免裂縫擴(kuò)展等嚴(yán)重影響路面使用性能的病害出現(xiàn)和發(fā)展。具體的裂縫修補(bǔ)工藝可歸納為四個步驟：裂縫的開槽，裂縫的清理和干燥，填封材料的準(zhǔn)備和填裝，封邊修整。

（1）開槽。開槽修補(bǔ)裂縫的目的是為正在開裂和即將合攏的裂縫提供一個充足的空間，使填入裂縫中的填封材料免于受到過分的拉、壓應(yīng)力的作用及交通荷載對其的破壞。因此，對于那些預(yù)計(jì)由于氣溫變化而產(chǎn)生較大水平位移的裂縫必須進(jìn)行開槽填封修補(bǔ)，以適應(yīng)因水平位移而使填封材料受到的應(yīng)力。對于較細(xì)的微縫和未成熟的裂縫（縫寬<6mm），隨著氣溫的改變，這類裂縫還有合攏的可能，采用開槽修補(bǔ)的措施則不太合理，也不經(jīng)濟(jì)。

（2）清理與干燥。裂縫不論開過槽還是未開過槽，裂縫中或多或少都有一些水分、灰塵、碎屑和雜物。未清潔和干燥的裂縫壁面會導(dǎo)致其與填封材料的粘附性能下降，易造成填封材料脫出而使填封裂縫失效。因此，為保證填封裂縫的有效性和耐久性，提供一個徹底清潔、完全干燥的裂縫（或凹槽）是關(guān)鍵。清潔和干燥的方法有用壓縮空氣吹、噴砂處理、鋼絲刷掃、用高壓水噴等。其中較為有效、簡單的方法是高壓空氣吹掃和熱空氣吹掃。

（3）裂縫填封。在對裂縫進(jìn)行填封修補(bǔ)前，必須事先了解選用填封材料的使用方法。通常填封材料都是先裝在儲料罐中。對于未改性瀝青（如熱瀝青）一般可不對材料進(jìn)行攪拌，但對于聚合物改性瀝青和纖維改性瀝青，則必須進(jìn)行攪拌、加熱，使改性瀝青填封材料保持均勻和溫度一致。對填封材料的加熱、升溫，都是用丙烷或柴油先加熱導(dǎo)熱油，再通過導(dǎo)熱油循環(huán)間接對填封材料加熱，直至加熱升溫到填封材料推薦的使用溫度，使填封材料具有一定的流動性，并確保不能過熱。不同填封材料推薦的使用溫度是不同的，一般熱瀝青為140~160℃，改性瀝青為180-200’C，而乳化瀝青則為50-65℃左右。

（4）封邊修整。為了確保填封裂縫具有較好的防水效果，應(yīng)使填封頂部型式為帖封式，即緊帖裂縫的上方攤成約3mm厚的帶形，需借助于一種專用的“U”形或“V”形橡膠輥沿填封材料滾動作最后的成型，裂縫的滾動成型還可以將部分溢出裂縫的填封材料壓迫入裂縫中，并可擦去表面多余材料。

3 橋面鋪裝層裂縫修補(bǔ)工程實(shí)踐

（1）試驗(yàn)路概況。寧波的裂縫修補(bǔ)試驗(yàn)在位于鄞州區(qū)的橫鄞線和北侖區(qū)的329國道進(jìn)行。橫鄞線為連接寧波市鄞州區(qū)中心城區(qū)與橫街鎮(zhèn)的縣鄉(xiāng)道路，路幅約9m，不分車道雙向混行；329國道北侖段為連接寧波主城區(qū)和北侖港區(qū)的交通干道，雙向四車道，設(shè)置機(jī)非分隔帶。試驗(yàn)分兩次進(jìn)行，橫鄞線共修補(bǔ)裂縫3條，329國道修補(bǔ)裂縫11條。

（2）試驗(yàn)過程。試驗(yàn)段選擇了三種不同的材料進(jìn)行裂縫修補(bǔ)試驗(yàn)：聚氨酯預(yù)聚體改性環(huán)氧樹脂、硅酮路面專用密封膠（產(chǎn)地：美國）、H164型道路密封膠（產(chǎn)地：美國）。按修補(bǔ)裂縫的機(jī)理來說，前面兩種裂縫修補(bǔ)兩種新材料屬膠縫類材料，后兩種屬于封縫類材料；按施工溫度來分，則前二種是常溫材料，H164型道路密封膠為橡膠瀝青類材料，屬加熱材料。

（3）試驗(yàn)結(jié)果。外觀及滲水性：裂縫修復(fù)完成后第二天，用水倒在裂縫上觀察，路表水沿橫坡流走，沒見滲入裂縫的現(xiàn)象，裂縫外觀平整完好。修補(bǔ)效果觀察：修補(bǔ)施工后約一年對試驗(yàn)段進(jìn)行仔細(xì)復(fù)查，結(jié)果表明，聚氨酯預(yù)聚體改性環(huán)氧樹脂與舊瀝青混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度良好，可其修補(bǔ)的二條裂縫的狀況良好，其中，一條修補(bǔ)裂縫旁（相距0.3m左右）出現(xiàn)了新裂縫，而修復(fù)的裂縫卻未見繼續(xù)延展。采用硅酮和H164型道路密封膠封閉的九條裂縫的密水性良好，未見封縫料脫落和失粘等現(xiàn)象。

4 結(jié)語

通過調(diào)查寧波地區(qū)橋面鋪裝層損壞的主要形式，對橋面鋪裝層破壞程度進(jìn)行了評價。并結(jié)合當(dāng)前常用的橋面鋪裝結(jié)構(gòu)形式系統(tǒng)分析了其產(chǎn)生裂縫的主要原因：溫變、負(fù)彎矩引起、干縮、疲勞、不規(guī)則、滑移、梁體撓度引起。具體闡述了裂縫修補(bǔ)的方法，并依托具體工程進(jìn)行了裂縫修復(fù)試驗(yàn)，從修復(fù)材料選擇、修復(fù)工藝選用和施工控制等幾個環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究。