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沥青混凝土桥面泛白病害成因分析

任福兴

（雄县交通运输局，河北 雄县 071800）

摘要：对沥青混凝土桥面出现的泛白病害的特点进行了总结，并结合工程实例，对引起桥面泛白病害的原因进行了分析， 认为主要是由于桥面裂缝数量多、防水层施工不当、桥面不平或下面层厚度不均匀造成离析、铺装层水泥浆过厚、超载或重载车辆多、桥面排水设施数量不够且不完善、施工机械配置不当等原因引起，并且建议在施工阶段通过完善排水系统设  计、优化配合比设计、强化施工工艺等预防性措施减少病害的发生，在病害出现后，针对病害发展的不通程度提出不同的治理措施，以彻底消除病害。

关键词：沥青混凝土；沥青铺装层；桥面病害；桥面泛白中图分类号：U445.4 文献标识码：B

DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2018.08.047

1   桥面泛白病害的特点

目前，桥面泛白发展之快，已经成为继裂缝、坑槽、车辙之后的第四种沥青路面通病，这种病害呈现出三个特点：一是随着骨架密实结构的普及而猛增，为了解决全国性车辙问题，沥青路面结构由悬浮密实结构改为骨架密实结构，但没有考虑到桥面比路面碾压困难的特点导致现场孔隙率高，渗水严重，导致桥面泛白严重；二是随着桥梁大跨径的发展而猛增，跨径越小，桥面泛白越少，跨径越大，桥面泛白越多；三是桥面泛白与交通量不直接相关，往往桥面还没有通车只经过几次晴雨天气循环后就出现泛白现象，但后续发展的唧浆、松散、坑洞随着交通量的增加而迅速增加。桥面泛白病害危害很大，在河北省内外高速公路中很普遍，河北省最近通车的几条高速公路不同程度地存在桥面泛白的现象。因此，应对桥面泛白的病害原因进行分析，在施工阶段通过完善排水系统设计、优化配合比设计、强化施工工艺等预防性措施减少病害的发生。在病害出现后，针对病害发展的不通程度提出不同的治理措施，彻底消除病害。

2   工程概况

该工程起讫点桩号为K53 + 398.5—K68 + 000， 主线长

14.6015km。全线高架桥长 8.2km，路基长 6km。双向 8 车道， 单幅宽度为 18.75m。主线及互通匝道路面结构设计为：18cm 沥青混凝土面层（上面层为4cm 的SMA—13 改性沥青混合料，中面层为6cm 的Sup—20 改性沥青混凝土，下面层为8cm 的Sup—25 沥青混凝土） +透层及封层+20cm 水泥稳定碎石基层+34cm 低剂量水泥稳定碎石底基层，路面结构总厚度为 72cm。路面上、中面层采用 SBS 改性沥青， 中、下面层采用Superpave 设计方法。桥面铺装采用双层式

结构，厚度为 10cm，同路基段沥青路面的上、中面层一致。沥青混凝土路面上、中、下面层之间，桥面双层沥青混凝土铺装之间均设置黏层沥青，桥面沥青铺装与水泥铺装层中间设置桥面防水黏结层（洒布量为 0.7~1.0kg/m2）。该大桥现浇段采用6cm 的SMA—16 玛蹄脂改性沥青混合料+

4cm 的SMA—13 玛蹄脂改性沥青混合料。截至目前，该接线路面已正式通车运营2 年，桥面沥青铺装层存在泛白现象，路基段均未出现泛白，其中一段为泛白路段和东西区分离桥，其余桥梁部分泛白路段采取坑洞修复后未再出现泛白及破损情况。依据双层SMA 结构的组合方式，对某大桥现浇段K192+358~K192+738 全幅均采用双层SMA 的结构层组合方式，且防水黏结层调整为1.1kg/m2 （原设计为0.7~

1.0kg/m2），此段落截至目前无破损情况出现。

3   泛白病害成因分析

3.1   试验检测

针对路面泛白，养护部门组织了试验室有关检测人员在泛白处随机选点进行了渗水、取芯、压实度试验，现场照片见图1，试验结构见表1。从现场试验结果来看，渗水和压实度指标均符合设计要求。

表1  检测点的结构性能

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103

总458 期

2018 年第8 期（3 月 中）

图1 现场泛白情况照片

3.2   泛白病害成因分析

3.2.1   桥面裂缝数量多

在土建标交验时，部分桥面裂缝非常多，裂缝中的灰尘难以清理。沥青铺装层在通车荷载作用下不断产生耦合效应，促使裂缝中的灰尘向上飞扬，使得下面层与防水黏结层以及桥面之间的黏结力下降，长此以往便出现路面泛白现象。

3.2.2   防水层施工

桥面防水层施工时，施工车辆的车轮通过势必造成一定的灰尘污染，这部分灰尘被封在防水层与桥面之间，长期以来通过车轮作用，破坏防水层结构，最终表现为路面泛白。

3.2.3   桥面不平整或下面层厚度不均匀造成离析

桥面铺装下面层为Sup—20 型沥青混合料，由于桥面低洼不平，无法保证桥面中面层的厚度均匀且达到6cm。为了减少离析现象，《公路沥青路面施工技术规范》中强调：路面压实层厚度不宜小于混合料最大公称粒径的 2.5~3 倍，

Sup—20 路面的压实厚度至少在4.75cm~5.7cm 以上。但在实际施工过程中，由于桥面平整度差，不平之处下面层压实厚度小于4.75cm，不可避免会出现较为严重的离析，致使中面层防水能力大大降低，雨水渗透量增大，加速了路面的破坏。

3.2.4   桥面水泥混凝土铺装层水泥浆过厚

在施工抛丸时发现局部桥面水泥混凝土铺装层水泥浆过厚，尽管数次对桥面进行抛丸，但抛丸后效果不明显，表面粗糙度很难达到要求，在水泥混凝土铺装层与沥青混凝土铺装层间形成了一层隔层，使得防水层黏结力下降，层间黏结不良使得路面各结构层处于滑动状态，雨水进入后在车辆荷载的反复作用下形成唧浆，使沥青路面易发生破坏。

3.2.5   超载或重载车辆多

超载、重载的货车数量多，这是导致路面结构破坏的直接外部因素。例如，标准当量轴次为1 的黄河150 型货车，超载100%时的等效换算系数f=7.053，也就是说1 辆超载100%的黄河150 型货车相当于当量轴次的7.053 倍。由此可见，超载对路面结构的破坏相当严重。这也说明了为什么绝大数泛白、坑洞出现在第三车道和第四车道上。

3.2.6   桥面排水设施数量不够且不完善

针对四车道的桥面宽度，现有的泄水孔数量无法满足路面顺利排水的要求；坡度为2%的路面横坡在四车道的路面中致使路面排水变慢，尤其是在互通区加宽路段；防撞护栏与沥青混凝土面层之间没有设置明沟，泄水孔顶面高于沥青铺装层底面，导致积水排出缓慢。

3.2.7   桥面水泥混凝土铺装层平整度差，长时间积水破坏了防水层

经浸泡、冲刷、溶解的桥面水泥混凝土铺装层浮浆中的可溶物，在蒸发作用或者车轮挤压作用下顺毛细孔流出，水分蒸发后留下白色结晶物，产生泛白现象。防水层的破坏导致层间连续工况变为层间滑动，最后在车辆荷载作用下，沥青结构层的层间水淤积在不平整处或低洼处产生“浴缸效应”，无法顺利通过横坡排出，在“动水压力”的真空负压抽吸作用下，反复循环，使沥青黏附性降低， 逐渐丧失黏结力，导致沥青膜从石料表面脱离，下面层掉粒、松散，从而发生早期水损坏。

3.2.8   施工机械配置不适用于宽桥面的沥青铺装

在跨径较大且连续、宽度又大的桥面上进行沥青铺装层施工，根据招标文件规定使用传统的摊铺设备和碾压设备是否适用值得商榷。由于桥面属于弹性结构，且跨径大又连续，垂直振动力的压路机在压实沥青混合料时会与桥面产生共振消耗压实功，降低压实效率。在其他高速公路宽桥面沥青铺装施工中，配备了振动压路机，使用水平振动力对路面进行碾压，提高了路面压实度，同时对摊铺设备、碾压设备做合理化配置。

4   结论

桥面泛白病害发展虽慢但影响很大：病害早期，在没有通车的时候就存在桥面泛白，则影响通车时的桥梁外观；病害中期，即便唧浆的部位不是很多，但被车轮带至整个桥面；病害晚期，就出现松散和坑洞，整个桥面像打了补丁一样。为此，本文对桥面泛白的病害原因进行了分析，并结合工程实例，在施工阶段通过完善排水系统设计、优化配合比设计、强化施工工艺等预防性措施减少病害的发生，在病害出现后，针对病害发展的不通程度提出不同的治理措施，以彻底消除病害。

参考文献：

[1]  闫东升. 沥青混凝土路面病害的防治[J]. 中国新技术新产品，2013 （2）：59-60.

[2]  李宁. 基于有限元的预应力混凝土桥梁徐变效应研究[J]. 公路工程，2017，42 （3）：58-63.

[3]  王桂华. 沥青路面常见病害原因分析和维修方法[J]. 交通世界（运输车辆），2013 （5）：146-147.

[4]  武信. 高速公路沥青路面坑槽病害的养护处治[J]. 交通世界（建养机械），2013 （5）：84-85.

（编辑：付修竹）