橋梁工程水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層防水性能研究

內(nèi)容簡介

　　2、橋面鋪裝損壞原因與設計指標分析　　 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，在使用過程中長期受到行車荷載、自然環(huán)境等因素的影響，除了具有普通路面常見的破壞類型之外，還具有其自身特有的破壞類型。因此，通過對水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層破壞類型進行調(diào)查分析，探討研究其破壞機理，從而弄清橋面鋪裝研究中巫待解決的主要問題…………　　 2.1.1、常見損壞類型　　根據(jù)LTPP路面損壞鑒別手冊，從調(diào)查的情況來看，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作用下所引起的疲勞破壞，或者因結構縫施工處理不當?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)生剪應力，當剪應力超過瀝青混合料自身的抗剪強度時所導致的車輪帶及其附近出現(xiàn)的推移、擁包和車轍破壞，見圖2.2和圖2.3所示…………　　（3）表面缺陷:由于瀝青混凝土的級配組成設計不合理，在行車荷載的作用下導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，見圖2.4和圖2.5所示…………　　（4）鋪裝層脫落:是橋面鋪裝最嚴重的、特有的破壞類型。粘結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，橋面鋪裝結構體系中，粘結層與防水層是相互緊密聯(lián)系在一起，粘結層的破壞就意味著防水層的破壞，同時會導致橋面板的水腐蝕，見圖2.6所示…………　　 2.1.2、損壞原因分析　　橋面鋪裝損壞的原因很復雜，針對橋面瀝青鋪裝層特有的破壞類型，國內(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大或鋪裝層開裂，導致水分滲入而產(chǎn)生損壞，如松散、坑槽等，使鋪裝層失去強度和防水能力。如果橋面鋪裝層的排水系統(tǒng)設計不當，滲入的水分不能及時排出，便產(chǎn)生了“浴缸效應”，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。對于橋面瀝青混凝土鋪裝層，我國現(xiàn)行規(guī)范中有關橋面鋪裝及防水設計尚有欠缺，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性能的關鍵措施…………　　（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”與冬季的“冰柜效應”，相同的氣候條件對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，導致其因溫度變化引起的伸縮受到主梁的牽制，勢必將在橋面鋪裝層內(nèi)部產(chǎn)生約束應力，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破壞　　橋面鋪裝層間的粘結包含各結構層之間的粘結以及瀝青鋪裝層與混凝土面板之間的粘結。防水粘結層對橋面鋪裝層的穩(wěn)定起著至關重要的作用，起到承上啟下的過渡功能。研究表明，許多損壞是由粘結層的破壞所導致的。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“剪切滑動效應”。另外，隨著橋面鋪裝使用周期的增長，各結構層之間的粘結強度都會隨之降低。一旦鋪裝結構的整體性受到威脅或破壞，橋面鋪裝就會發(fā)生大面積，甚至整體性的破壞，進而影響橋面瀝青鋪裝層的路用功能…………　　（4）施工工藝的影響　　施工工藝對橋面瀝青鋪裝層的影響主要體現(xiàn)在三個方面：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)生局部應力集中，導致鋪裝層的損壞。②瀝青鋪裝層與橋面板的粘結不好，大大降低了其與瀝青鋪裝層之間的粘結性能。③施工過程中出現(xiàn)離析、壓實不足等現(xiàn)象；瀝青鋪裝層在施工中由于壓實度不夠，導致鋪裝層的強度達不到設計要求；此外，瀝青混合料的級配不良導致發(fā)生離析現(xiàn)象，引起鋪裝層內(nèi)強度不均勻…………　　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，諸如橋梁設計理論的不足，瀝青混合料設計不當，施工工藝，交通荷載等；歸根結底，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)行橋梁及路面設計規(guī)范中，對于橋面鋪裝材料、鋪裝結構厚度、結構組合設計、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性說明，導致橋面鋪裝設計與施工的無章可循，各行其是，從而為橋面鋪裝的早期損壞埋下隱患…………　　共63頁

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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