橋梁工程水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層防水性能研究

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　　2、橋面鋪裝損壞原因與設(shè)計(jì)指標(biāo)分析　　 2.1、橋面鋪裝損壞類型及原因分析　　橋面鋪裝作為一種特殊的鋪面工程，在使用過(guò)程中長(zhǎng)期受到行車荷載、自然環(huán)境等因素的影響，除了具有普通路面常見(jiàn)的破壞類型之外，還具有其自身特有的破壞類型。因此，通過(guò)對(duì)水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層破壞類型進(jìn)行調(diào)查分析，探討研究其破壞機(jī)理，從而弄清橋面鋪裝研究中巫待解決的主要問(wèn)題…………　　 2.1.1、常見(jiàn)損壞類型　　根據(jù)LTPP路面損壞鑒別手冊(cè)，從調(diào)查的情況來(lái)看，橋面鋪裝層的早期破壞形式主要有以下幾種:　　（1）裂縫類:指橋面鋪裝層在行車荷載和溫度的反復(fù)作用下所引起的疲勞破壞，或者因結(jié)構(gòu)縫施工處理不當(dāng)?shù)缺∪跆幊霈F(xiàn)的反射裂縫以及橋面系加勁部件頂部鋪裝層出現(xiàn)的橫向和縱向裂縫，見(jiàn)圖2.1所示…………　　（2）表面變形:橋面瀝青混合料鋪裝層，在較大的車輪垂直和水平荷載作用下產(chǎn)生剪應(yīng)力，當(dāng)剪應(yīng)力超過(guò)瀝青混合料自身的抗剪強(qiáng)度時(shí)所導(dǎo)致的車輪帶及其附近出現(xiàn)的推移、擁包和車轍破壞，見(jiàn)圖2.2和圖2.3所示…………　　（3）表面缺陷:由于瀝青混凝土的級(jí)配組成設(shè)計(jì)不合理，在行車荷載的作用下導(dǎo)致橋面鋪裝層薄弱區(qū)域出現(xiàn)的松散(剝落)、泛油、集料磨光、透水等破壞形式，見(jiàn)圖2.4和圖2.5所示…………　　（4）鋪裝層脫落:是橋面鋪裝最嚴(yán)重的、特有的破壞類型。粘結(jié)層在失去橋面板的束縛和支撐的條件下，出現(xiàn)剪切破壞。此外，橋面鋪裝結(jié)構(gòu)體系中，粘結(jié)層與防水層是相互緊密聯(lián)系在一起，粘結(jié)層的破壞就意味著防水層的破壞，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致橋面板的水腐蝕，見(jiàn)圖2.6所示…………　　 2.1.2、損壞原因分析　　橋面鋪裝損壞的原因很復(fù)雜，針對(duì)橋面瀝青鋪裝層特有的破壞類型，國(guó)內(nèi)外專家提出了不同的影響因素。綜合考慮依托工程的地理環(huán)境，可能引起橋面鋪裝損壞的主要原因有以下幾個(gè)方面：　　（1）橋面鋪裝的水損壞　　由于瀝青的粘附性差、橋面鋪裝層的空隙率過(guò)大或鋪裝層開(kāi)裂，導(dǎo)致水分滲入而產(chǎn)生損壞，如松散、坑槽等，使鋪裝層失去強(qiáng)度和防水能力。如果橋面鋪裝層的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，滲入的水分不能及時(shí)排出，便產(chǎn)生了“浴缸效應(yīng)”，加劇了橋面鋪裝層的損壞；如果防水層被破壞，滲水將直接腐蝕橋體，危及橋梁的安全。對(duì)于橋面瀝青混凝土鋪裝層，我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中有關(guān)橋面鋪裝及防水設(shè)計(jì)尚有欠缺，均未考慮橋梁整體防水方面的要求；因此，完善的橋面鋪裝系統(tǒng)及防水、排水系統(tǒng)是確保橋面鋪裝層服務(wù)性能的關(guān)鍵措施…………　　（2）橋面鋪裝的高溫破壞　　橋梁工程因形同“空中樓閣”而完全暴露于空氣中，直接受到氣候條件的影響。同路面材料相比，橋面鋪裝材料夏季溫度更高、冬季溫度更低，即產(chǎn)生了夏季的“煎烤效應(yīng)”與冬季的“冰柜效應(yīng)”，相同的氣候條件對(duì)橋面鋪裝材料的影響更大。另外，由于橋面鋪裝層和主梁的溫度變化節(jié)奏不一致，導(dǎo)致其因溫度變化引起的伸縮受到主梁的牽制，勢(shì)必將在橋面鋪裝層內(nèi)部產(chǎn)生約束應(yīng)力，這也是造成鋪裝層損壞的原因之一…………　　（3）橋面鋪裝的層間粘結(jié)破壞　　橋面鋪裝層間的粘結(jié)包含各結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)以及瀝青鋪裝層與混凝土面板之間的粘結(jié)。防水粘結(jié)層對(duì)橋面鋪裝層的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用，起到承上啟下的過(guò)渡功能。研究表明，許多損壞是由粘結(jié)層的破壞所導(dǎo)致的。其原因在于該層位于剛性橋面板與柔性瀝青鋪裝層之間的薄弱處，剪切力很大，往往產(chǎn)生“剪切滑動(dòng)效應(yīng)”。另外，隨著橋面鋪裝使用周期的增長(zhǎng)，各結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)強(qiáng)度都會(huì)隨之降低。一旦鋪裝結(jié)構(gòu)的整體性受到威脅或破壞，橋面鋪裝就會(huì)發(fā)生大面積，甚至整體性的破壞，進(jìn)而影響橋面瀝青鋪裝層的路用功能…………　　（4）施工工藝的影響　　施工工藝對(duì)橋面瀝青鋪裝層的影響主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：①橋面板平整度差，在行車荷載和溫度的綜合作用下，鋪裝層內(nèi)容易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，導(dǎo)致鋪裝層的損壞。②瀝青鋪裝層與橋面板的粘結(jié)不好，大大降低了其與瀝青鋪裝層之間的粘結(jié)性能。③施工過(guò)程中出現(xiàn)離析、壓實(shí)不足等現(xiàn)象；瀝青鋪裝層在施工中由于壓實(shí)度不夠，導(dǎo)致鋪裝層的強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；此外，瀝青混合料的級(jí)配不良導(dǎo)致發(fā)生離析現(xiàn)象，引起鋪裝層內(nèi)強(qiáng)度不均勻…………　　由上述分析可知，造成橋面瀝青鋪裝層早期損壞的原因是多方面的、是綜合性的，諸如橋梁設(shè)計(jì)理論的不足，瀝青混合料設(shè)計(jì)不當(dāng)，施工工藝，交通荷載等；歸根結(jié)底，水是橋面瀝青鋪裝層諸多病害，尤其是早期損壞的主要誘因之一。在現(xiàn)行橋梁及路面設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)于橋面鋪裝材料、鋪裝結(jié)構(gòu)厚度、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、防水及排水措施以及施工工藝，只是輕描淡寫地給予了指導(dǎo)性說(shuō)明，導(dǎo)致橋面鋪裝設(shè)計(jì)與施工的無(wú)章可循，各行其是，從而為橋面鋪裝的早期損壞埋下隱患…………　　共63頁(yè)

泄水管的總體布置圖

有通行要求的橋面排水系統(tǒng)布置圖

碎石盲溝的布置圖

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