桥面铺装层常见病害及病理分析

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1、桥面铺装层常见病害及病理分析张攀（烟台市招远公路管理局，山东省烟台市265400）摘要：桥面铺装是不同于普通路面结构的一种特殊结构形式，它承担着保护公路桥梁和路面使用功能的双重作用。本文对桥面铺装常见的病害及出现病害的原因进行了进一步的研究，然后通过ANSYS10.0分析软件模拟分析各种不利状态下铺装层的受力规律，其中包括超载、高温、防水粘结层的粘结力不足、沥青层厚度太薄、层间的接触状态等。关键词：桥面铺装，有限元分析，早期病害，防水粘结层Thecommondiseasesandpathologicalanalysisof

2、bridgedeckpavementZHANGPan（YantaiofShandongProvince,ZhaoyuanHighwayAdministration,071000,China）Abstract:Bridgedeckpavementisakindofspecialstructurethatdiffersfromcommonpavementstructure,whichplaystheroleofprotectinghighwaybridgeandroadusefunction.Byfurtherresearch

3、onbridgedeckpavementcommondiseasesandthereasons,andthenthroughapplyingANSYS10.0analysissoftwaretosimulatevariousadverseconditionofsurfacingbearinglaw,suchasoverload,hightemperature,waterprooflayer,theinsufficientbondbindingandthicknessofasphaltlayer,thelayerstatus

4、.Keywords:bridgedeckpavement，finiteelementanalysis，earlydamage，waterproofadhesivelayer§1-1桥面铺装层常见的破坏形式随着交通量的不断增加和超载现象的频繁发生，桥面铺装层的破坏越来越严重，有些路段甚至在通车不久就发生了路面的早期破坏，不同的铺装结构层其破坏形式也不同[1~7]。对于沥青混凝土铺装层，其破坏形式主要有：1）开裂类环境因素或者是荷载作用，使得沥青铺装层出现开裂，产生不同程度的裂缝。根据产生裂缝的原因，铺装层开裂有：温度裂缝、角

5、偶断裂、荷载裂缝、干缩裂缝、伸缩缝附近的裂缝等。根据裂缝的走向可以分为：横向裂缝、纵向裂缝和网裂。如下图1.1所示。图1.1桥面铺装层的开裂破坏1）变形类沥青混凝土铺装层变形的形式主要有车辙、拥包和推移。车辙是铺装层在较大荷载作用下产生的纵向轮迹，是渠化交通引起的损坏，一般在高温季节，车辆的反复碾压使得铺装层产生塑性流动逐渐形成的。在粘结性不足的地方，容易产生铺装层整体的推移，还容易出现局部隆起的拥包。如下图1.2所示。图1.2桥面铺装层的变形破坏2）耗损类桥面铺装层在轮胎的作用下，其表面材料部分丧失，形成坑槽、松散及脱落

6、的现象。有时破坏深度可能达到铺装层底面，再加上雨天积水，这严重影响了路面的使用性能和安全性能，同时雨水对桥面板的腐蚀也会缩短梁体的使用寿命。图1.3桥面铺装层的损耗破坏其中，铺装层脱落是桥面铺装中特有的破坏类型。在铺装结构体系中，桥面板和沥青层之间要加铺防水粘结层，一是防止渗水，另外可以把上下层连接一起成为一个整体，来共同受力。层间的粘结作用保证了铺装层和桥面板之间的复合作用以及在荷载作用下的协调变形，这不仅减小了铺装层自身内部的应力，也使得水泥混凝土板内部的应力有所降低。上下两层混合材料的模量越接近，复合作用的效果越明显

7、，结构体系中各层内部的应力就越低。因此，防水粘结层的完好是非常重要的。§1-1桥面铺装层的破坏原因分析1-1-1破坏原因的归类1）材料的性能桥面铺装对材料的要求要远远高于一般的路面铺装，它是完全暴露的大气中的，其整天经受着风吹雨打日晒，还有温度的变化，更主要的是承受车辆的荷载，这就要求铺装层的材料要有相当好的性能。这些性能主要是：抗变形能力、高温稳定性、低温抗裂性、较强的粘结能力等。材料的有关试验有：测试桥面板和沥青层之间的抗剪切能力的直接剪切试验，材料耐高温能力的车辙试验，还有疲劳试验、冻融试验等等。2）结构理论和设计目

8、前，桥面铺装的设计在桥梁结构理论中涉及的很少，我国的现行规范有关铺装层的设计只是涉及到其厚度，在铺装层设计和受力分析阶段，对铺装层是否参与结构受力没有过多的考虑，没有把铺装层看成主要受力界面进行布筋的设计。近些年来，重型、超重型汽车的不断增加，使得规范中的厚度推荐值已不能满足交通量的需求。3）防水粘结层