沥青路面

桥面沥青铺装层水损坏表现形式与成因分析
水损坏表现形式
通过现场调查表明，桥面沥青铺装层的水损坏现象较为严重，尤其是雨季持续时间较长的山区高速公路。水损坏的主要表现形式为松散、网裂、唧浆(泛白)、坑槽等，更严重的有些坑槽深度达到沥青铺装层底面、水泥混凝土桥面板上，随着水分的下渗，在荷载和冻融循环作用下，使桥梁水泥混凝土板和桥面铺装结构受损，甚至出现桥面铺装层脱层现象，影响桥梁的使用寿命。
水损坏成因分析
通过对山区高速公路桥面沥青铺装层早期水损坏调查分析得知，造成桥面沥青铺装层过早产生渗水、唧浆(泛白)与坑槽等水损坏的主要原因表现以下几个方面:
(1)由于沥青混凝土摊铺过程中出现离析现象或现场压实过程中碾压不到位，造成沥青路面压实度不足或空隙率偏大，雨水渗入后导致沥青路面底部的沥青混合料出现局部松散现象，在行车荷载的反复作用下，自由水产生较大的动水压力，直接冲刷水泥混凝土桥面板形成灰白色泥浆。在行车荷载和气化等因素反复作用下，沿孔隙或裂隙部位直接喷射到沥青路面表面而形成灰白色的痕迹，进而形成局部坑槽。
(2)桥面沥青铺装路面结构内部积水不能及时排向碎石盲沟或泄水孔，导致路面结构内部形成的自由水分较多，且短时间内不能及时排出，在水环境、行车荷载等作用下，使得集料表面沥青薄膜极易剥离，沥青路面失去粘聚力而产生松散、水破坏。
(3)对山区高速公路桥面防水粘结层重视程度不够，防水粘结材料不合格，对其施工质量监管不力，导致桥面沥青铺装层与水泥混凝土桥面板之间的层间粘结不密实，防水效果不佳。
(4)桥面防排水设计存在缺陷。横坡设计不合理导致横向排水不畅或不及时，使得大量雨水沿路表孔隙或裂隙部位，逐渐下渗至路面结构内部而形成自由水，并长时间滞留在水泥混凝土桥面板与桥面沥青铺装层之间，逐渐造成桥面防水粘结层破坏，影响层间粘结。碎石盲沟或泄水孔存在设计缺陷导致沥青铺装层结构内部积水不能及时排出，导致路面结构内部形成的自由水分较多，且短时间内不能及时排出。
(5)对于单幅三车道的山区高速公路桥面沥青铺装，无论是弯坡桥或纵坡较大路段，现场调查发现，第二车道的唧浆(泛白)、坑槽现象表现更为突出，约占总面积的70%。由于第二车道车流量大且重载车辆集中，加之雨水形成的积水、滞留及渗透时间长，增加了路面结构内部自由水分布量。因此，该车道的高压动水作用非常频繁，直接加剧该车道产生唧浆(泛白)、坑槽等损害，有待加强山区双向六车道桥面沥青铺装的横坡设计与路面排水相关性的研究。
(6)通常情况下，夏季雨后，桥面沥青铺装层一旦出现了唧浆(泛白)现象，是产生水破坏的初期表现形式，也是即将产生坑槽破坏的先兆。一方面要积极防止路表雨水或积水继续渗入路面结构内部;另一方面则需及时排除已渗入路面结构内部的自由水。由于日常维修养护的不及时，从而加剧桥面沥青铺装层产生水破坏，通常见到小坑变大坑、大坑连成片的现象。
对行车安全的影响
山区高速公路桥面沥青铺装层的水如果不能及时、有效地排除，会在桥面形成一层薄薄的水膜，降低桥面抗滑能力，使得高速行驶的车辆无法正常刹车并容易产生侧滑;当桥面积水达到一定程度时，行驶的车辆车轮还容易出现飘滑现象。同时由于车辆的高速行驶，使得桥面积水溅起产生雾化，影响驾驶员的驾驶视线，大大降低了安全行驶系数;尤其是冬季，积水结冰造成车轮打滑，影响行车的安全性和阻碍了交通通行能力。另外，桥面积水长时间滞留会下渗至沥青铺装层，在行车荷载和外界环境的作用下，进一步渗入防水层甚至水泥混凝土桥面板，锈蚀桥梁内部钢筋，缩短桥梁使用寿命，降低桥梁耐久性。同时沥青铺装层由于水损坏出现的网裂、坑槽等也会影响桥面平整度，从而影响行驶的舒适性和安全性。
桥面沥青铺装防排水技术措施

桥面防排水设计思路
桥面防排水设计包括排水设施与防水粘结层设计。其中排水设施包括泄水管、碎石盲沟、伸缩缝等设置。桥面沥青铺装层的防排水设计需按照“多道设防、防排结合、以排为主”的原则，通过适当增大横坡、纵坡，增设盲沟、泄水管等进行排水;桥面板上设置防水粘结层，防止桥面出现渗漏，促进层间粘结。桥面排水的主要作用是迅速排除降落在桥面上的雨水，以免造成桥面积水而影响行车安全，同时有效的表面排水是确保公路正常运营和交通安全的重要措施。
桥面防水粘结层设计与施工
为了加强桥梁水泥混凝土面板与沥青铺装层间的粘结作用，提高两者之间的抗剪强度，延长桥面沥青铺装层的使用寿命，桥面沥青铺装层必须加强防水粘结层设计与施工。
(1)水泥混凝土桥面板的处理。水泥混凝土桥面板的处理一般采用精铣刨、多锤头或抛丸等技术措施，其目的是保证水泥混凝土铺装表面形成具有一定的纹理构造、清洁及干净的界面，为后续洒布界面粘结层提供良好的施工与工作环境。在水泥混凝土桥面板处理施工过程中，一方面对水泥混凝土桥面板的局部平整缺陷进行校正，另一方面防治水泥混凝土桥面板处理后纹理构造过深形成积水，其次要保证处理后的界面与桥面排水设施连接顺畅，保证路面结构内部积水及时排出。
(2)桥面界面粘结层。水泥混凝土桥面板处理后，一般采用优质SBR改性乳化沥青作为界面粘结层，洒布量一般按0.6kg/m2控制，洒布后表面必须均匀一致，破乳后应有适度厚度的沥青薄膜。
(3)改性沥青碎石封层。SBＲ改性乳化沥青界面粘结层施工后，一般采用SBS改性沥青碎石封层结构，加强桥面层间结合和防水粘结作用，该结构与界面粘结层共同形成完整的桥面防水粘结层。
①一般SBS改性沥青洒布量控制在1.6～1.8kg/m2，改性沥青中SBS改性剂不小于5%。
②碎石规格选用11～16mm，为促进改性沥青与碎石的粘结，碎石一般采用拌合楼加热至150～160℃，采用二次筛分、除尘措施，碎石出场温度达140～150℃，撒布温度不低于120℃。
③碎石撒布前要对撒布车进行认真调试和标定，一般撒布量控制在10～11kg/m2，覆盖率60%～70%，碎石撒布要均匀，杜绝出现碎石漏撒或积聚现象。
④碎石撒布后，紧跟采用胶轮压路机碾压2～3遍，待碎石封层冷却至常温后，及时清扫收集浮石，清除灰尘，彻底封闭交通直至铺筑沥青混合料。
桥面碎石盲沟与泄水管布置
(1)泄水管
①当桥面纵坡大于2%，而桥长小于50m时，一般能保证桥头引道排水，桥上可不设泄水管。当需要设置泄水管时，应依据设计径流量来计算确定泄水管的间距。
②泄水管可沿行车道2侧左右对称排列，也可交错排列。泄水管的布设应错开桥梁的伸缩缝，在桥梁伸缩缝的上游方向应增设泄水孔，以减少流向伸缩缝的水量。针对弯坡桥、桥梁位于凹形竖曲线内，此时应减小泄水管的设置间距，增加泄水管设置数量，以便迅速排除雨水。
③桥面泄水孔宜采用垂直形式设计，可沿行车道两侧左右对称排列，也可交错排列。泄水管安装时使用高性能复合灌浆料浇注泄水管周边空隙，并对周边做防水处理，泄水孔标高应略低于沥青铺装层标高1～2cm，泄水管下端应伸出梁体至少15cm，同时还应注意泄水管与防水层的结合处的密封处理。
(2)碎石盲沟
①在一般路段碎石盲沟设置在两幅桥面横坡低侧防撞墙内边缘，贯穿整座桥;有超高路段仅在弯道内侧防撞墙底旁布设。宽度一般为10～15cm，深度等于或大于沥青铺装。
②碎石盲沟施工时，一般在铺装层下面层碾压结束后，在离防撞墙10～15cm处进行锯缝，清除铺装材料，用空隙率较大的单级配碎石进行填充;其上铺设自粘式玻纤格栅，洒少许粘层油后进行沥青铺装上面层的施工。在布置碎石盲沟及铺设沥青铺装层时，应注意防止碎石及沥青混合料堵塞泄水孔入口，从而影响排水效果。
桥面伸缩缝处排水设计
(1)设有纵坡的桥梁会出现水透过沥青铺装层，顺着纵坡流至伸缩缝处。因此，应在伸缩缝的上游方向增设泄水管，减少水量流向伸缩缝。同时，在浇筑伸缩缝槽内混凝土之前，应在伸缩缝两侧的防水层端部用防水密封材料进行密封，以避免水经伸缩缝渗入混凝土内。
(2)一般建议选用横向两端有翘头的伸缩缝，使得整个伸缩缝形成一个闭合良好的U型槽，可以有效避免桥面积水沿伸缩缝这个排水薄弱环节下泄到梁端及盖梁上。同时，考虑在伸缩缝上游方向设置条形透水性沥青混凝土。
(3)桥面伸缩缝的安装过程中，开缝、清缝完毕后，利用半剖直径1cm的PVC管，在管内裹麻棉，将层间横向水集中吸出，再通过纵向导管将自由水排出，尽量将水泥混凝土路面与沥青混凝土路面间的层间水引导排出铺装层，保持桥面伸缩缝处不产生积水现象。

优化桥面沥青铺装层质量控制建议
(1)加强桥面沥青铺装层优化设计
我国现行招标文件的报价清单中，桥面沥青铺装层不在300章而在第400章，通常情况下，桥面铺装层结构与材料设计时，与主线没有什么变化，从使用性能需求与工程造价上存在诸多的不合理性。因此，笔者建议，基于桥面沥青铺装特殊的作用环境、施工环境及路用性能需求，一方面应提倡针对桥面沥青铺装在设计时引起高度重视，加强路面结构与材料优化设计;其次在主线路面结构与材料基础上，加强施工工艺涉及，提高相应工程造价，提升桥面沥青铺装质量。
(2)加强原材料的选择控制
采用改性沥青或在沥青中掺加抗剥离剂用以改善沥青的粘附性，粗集料粘附性不低于5级;细集料也应具有良好的粘附性，不得使用天然砂;在矿粉中掺加一定量的水泥或磨细消石灰粉，可以提高沥青与矿料之间的粘附性和抗剥离性，用以提高桥面沥青铺装层的水稳定性。
(3)优化桥面铺装结构与材料选择
目前，桥面沥青铺装中采用改性沥青密级配AC类结构居多，AC类结构设计时积极倡导采用“骨架－密实”设计理念，在改性沥青的基础上可外掺聚酯纤维、橡塑复合型抗车辙剂或高模量剂等新型材料，加强与提高沥青混合料自身抗变形和防水能力。在经济允许的条件下，建议优先选用SMA结构，既可通过其间断级配的碎石骨架在表面形成较大的构造深度，又可由于沥青码蹄脂的填充，使其混合料内部的空隙率很小。其次，积极引进水泥沥青混凝土CAC或排水性路面OGFC等新型结构，提高桥面沥青铺装层路用性能的同时，强化路面自身排水能力。
(4)加强施工过程质量控制
在沥青混合料拌制时，合理控制油石比和矿料级配，避免油石比不当产生泛油、松散现象和矿料级配不均匀产生混合料离析;在混合料运输过程中，应注意采取保温措施，防止温度离析;摊铺时应保证均匀、不间断的摊铺;如遇雨天应停止施工，清除未压实成型的沥青混合料。
碾压时，采用振荡压路机施工，避免振动压路机对桥面梁体造成的破坏，同时重点强调采用大吨位胶轮压路机揉压为主，使沥青混合料达到最佳密实状态。
在路面横坡较高的一侧，路面边缘5～10cm的范围内，中面层和表面层之间粘贴宽16cm、高4cm的拐角形防水压条，有效地解决了由于沥青路面边缘压实不足而造成的渗水影响。
(5)积极采取雾封层预处治措施桥面沥青铺装层施工过程中，若出现空隙率偏大，渗水现象明显且在有效控制范围内时，建议在开放交通前，积极采用高性能雾封层进行全面防水处治，可有效减少或缓解桥面沥青铺装层运营后期产生的水损坏。
结语
山区高速公路桥面沥青铺装层一旦产生局部水破坏，不仅影响通行质量和运营安全，后期的维修工作也十分困难，维修质量将无法保证。因局部水损坏造成的反复维修、不断扩展的现象十分普遍。因此，为有效控制山区高速公路桥面沥青铺装层产生水损坏，在山区高速公路建设阶段应引起高度重视，严格遵照“多道设防、防排结合、以排为主”的设计原则，加强山区高速公路桥面沥青铺装层的防排水设计与施工质量控制，直接影响整体山区高速公路建设质量与服务水平。桥面沥青铺装层的防排水工程质量得到有效保证，不仅可有效延长沥青路面使用寿命、确保行车安全，同时对桥梁整体结构安全性和耐久性起到重要的保护作用, 具有重要的现实意义。