桥面铺装病害及英达就地热再生处治探析

2014-06-06崔晋阳

山西建筑 2014年16期

崔晋阳

(山西路桥第一工程有限公司，山西太原 030006)

0 引言

交通设施建设在国民经济发展中起着十分重要的作用。在公路铁路建设中，桥梁跨越江河、深谷，是保证天堑变通途的基础。近年来，我国经济迅猛增长，公路桥梁等基础设施建设迅速扩展，取得了举世瞩目的成就。但随着交通量的增大，轴重的增加，交通的渠化等因素，我国的沥青路面早期破坏严重，很多沥青桥面出现了裂缝、车辙、变形、面层滑落等早期病害，影响了桥面的美观，使得行车舒适性降低，严重的甚至易导致安全事故。

桥梁铺装层是为行车提供安全、快速、经济、舒适的全天候通行平台，减少降水、腐蚀介质等对桥梁结构的侵蚀作用，减少车辆荷载对桥梁结构的冲击破坏作用。近年来，人们逐渐认识到，桥面铺装的早期损坏已成为影响公路功能发挥和诱发交通事故的一大病害，对于因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失引起了社会的重视和关注。

桥面铺装层的维修养护是个难点问题。在桥面病害处治中，传统铣刨摊铺工艺会破坏桥面防水结构，同时污染环境，浪费资源，不符合国家生态文明建设的要求。英达就地热再生克服了这个难题。使用英达就地热再生进行桥面早期病害处治，不会破坏原有的路面结构，实现了材料100%循环再用，施工速度快，质量更佳。

1 桥面铺装结构及病害成因

桥梁是公路建设中重要的组成部分。可靠的桥面铺装体系，不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面，还可以作为桥面板的有效防护体系，保证桥梁结构的耐久性。

1.1 桥面铺装结构

为满足桥面铺装的各种功能要求，铺装各层的性能也有所分工和侧重。

粘结层在相邻的层间起粘结作用，需要具有良好的粘结性能。

缓冲层处于防水层与沥青下层之间，起到防水、隔热、缓冲荷载等作用。

保护层(铺装底层)不仅要有良好的承重和传递荷载的性能，还要有良好的热稳定性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力，还要有良好的泌水性。

磨耗层(铺装面层)直接与车辆轮胎及大气接触，需提供平整、抗滑、耐久的行驶表面。铺装表面层应粗糙，有足够的纹理以提供抗滑功能。铺装表面层直接承受阳光照射，直接与雨水、酸雾等接触，要具有足够的热稳定性、抗老化性能、抗水损害性能、抗裂性能等。

在我国，由于交通流量非常大，且超载车重型载货车多，出现了车辙、推拥、裂缝等病害，影响了桥面的整体平整度，降低了行驶舒适性。

桥面铺装结构见图1。

图1 桥面铺装结构

1.2 桥面病害及其成因

在我国，很多桥面整体结构强度较好，桥面病害主要出现在桥面表层，主要病害表现为:坑槽(见图2)、推移、裂缝、沉陷、麻面、松散、脱皮等(见图3)，桥面面层的路用功能受到了不同程度的损坏。

图2 坑槽

图3 脱皮

引起桥面铺装破坏的原因，除桥梁结构、桥梁平纵线型、交通气候原因外，还包括:

1)桥面铺装结构及材料原因。如:厚度不当;材料性能不良;层间粘结差;铺装结构渗水;路面沥青老化，加上车轮的摩阻和雨水冲刷，路面裂缝与细集料流失现象严重，形成麻面等。

2)施工质量控制原因。如:界面处理不良，施工各环节控制不当等。

3)面层设计缺陷。在很多早期桥梁中，无桥梁结构保护意识，铺装仅作为桥梁结构的磨耗层，不设防水层或者不注重防水层材料和厚度与铺装层的匹配性，造成铺装联接不良或起不到防水的效果;桥梁结构无针对性，对特殊桥梁和桥梁的特殊部位无特殊技术措施。

桥面铺装层是对桥梁结构的一种保护。不同的气候环境对桥梁结构的侵蚀及水对铺装的破坏都不尽相同，桥面铺装的防水性能要求也就不同。防水体系应与桥梁设计安全等级及气候环境条件相适应。铺装层的破坏，使得桥梁结构保护作用较差，桥梁结构钢筋易锈蚀。

沥青桥面铺装病害应及时进行修复，保证足够平整而粗糙，否则，过分光滑雨天容易使车辆打滑，严重的甚至导致安全事故。

2 传统的铣刨处治法难点

桥面铺装层出现病害时，当损坏面积较小时，可局部修补;损坏面积较大时，应将原铺装整块或整跨凿除，重铺新的铺装层。

对于桥面铺装病害，传统采用的是铣刨处治法。南京栖霞大桥多次采用传统工艺对桥面病害进行局部修补，修补后的路面很快再次损坏，只能周而复始地采取“补丁摞补丁”的做法，严重影响了桥面的整体平整度，降低了行驶舒适性。

采用铣刨工艺进行桥面病害处治，存在的问题有:

1)新旧界面之间存在弱接缝与弱界面，处治效果差，修补后的路面容易再次损坏。

2)桥面混凝土沥青铺装层薄于普通公路，且桥梁结构刚性较大，传统的铣刨工艺会带来剧烈的震动，对桥面结构造成损害，影响桥梁安全，并损伤到桥梁下一层路面。

3)采用铣刨技术对桥面进行整体处治，和普通地面道路不同，桥面路面较薄，桥面有一层防水层，铣刨容易破坏掉防水层。

4)铣刨法产生大量的废弃料，造成环境问题，不符合绿色养护的要求。

在我国，采用铣刨法进行桥面病害处治，修补后的路面很快再次损坏，施工中还可能对桥梁结构的稳定性造成不利影响。因此，桥面维修一直是困扰公路管理者的一个难题。

3 英达就地热再生处治

对桥梁路面进行病害处治治理，桥面施工不能对桥梁结构造成影响，最关键的两点是:

1)不能因施工对桥梁结构产生任何影响，施工后不能增加桥梁的荷载，不能影响桥梁的使用寿命;

2)施工荷载不能超出桥梁的允许范围。

英达就地热再生机组经过加热、耙松、喷洒再生剂，再经过摊铺、整平、碾压后，可使得桥面平整如新，实现了“骨料再用，沥青再生”，将环保融入科技，改善了环境。

1)独特的加热技术不会破坏防水层，不会对桥梁箱梁产生影响。英达独特的间歇性热辐射加热技术，实现了“瞬间升温、瞬间降温”，热量传递从上到下，通过控制加热技术确保热量不会传递到水泥铺装层。施工时，就地热再生机组行进的速度较快，可达到6 m/min左右，热量从上到下传递需要一定的时间。因此，避免造成箱梁同一个地方持续受热和持续集中恒载，保证了不会因为高温对桥梁结构安全产生任何影响。

2)耙松原路面，基本没有震动，不会对桥梁结构安全产生任何影响。在充分加热、软化原路面后，采用英达耙松技术耙松原路面，基本没有震动，不仅不会对下一层造成破坏，还能有效地增强层间粘结，提高桥面铺装层的抗剪切变形能力。

3)克服了弱接缝与弱界面，新旧界面粘结效果良好。英达就地热再生技术热粘结工艺实现沥青再生层与下承层之间的热粘结，将新旧路面牢牢“焊成”了一个整体，避免了传统施工中新旧界面因温度差造成的弱界面，大大提高了路面的抗剪强度。同时，在施工中，加热宽度大于耙松宽度，有效解决了弱接缝问题，提高了路面的封水性能，避免了地表水渗入路面造成的损害，提高了路面维修质量。

4)不产生废弃料，原路面材料100%循环利用。在施工中，100%利用原路面混合料，保证施工后标高不变，不改变桥梁的荷载体系。同时，施工中能够合理的调整旧路面混合料级配，改善旧沥青混合料的物理结构，恢复其中老化沥青的性能，恢复旧路面沥青混合料良好的路用性能。

5)施工效率高，对交通影响很小。英达大型就地热再生机组施工速度在6 m/min左右，大大超过传统工艺，施工速度快，施工效率高。施工时只占据一股车道，其他车道均可正常通车，无须封闭交通，对交通的干扰非常小。以英达热再生济南玉函立交桥为例，总面积为1.2万m2的立交桥路面，只用了2个晚上就治理完毕。利用传统铣刨工艺需耗费2周时间。

英达就地热再生已经成为解决沥青桥面路病的有效手段之一。