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【摘 要】本文主要对钢筋混凝土桥面铺装沥青混凝土的病害进行了初步分析与探讨。在总结当前省内外桥面铺装问题主要方法分析的基础上，通过对其结构设计与结构理论、铺装施工工艺、桥面防水的利弊以及其对桥面水泥混凝土与铺装沥青混凝土层间关系的影响，提出了一些观点和看法，以期引起交通行业及对交通事业感兴趣的人士对此问题的高度重视，共同探索或找出问题的解决方法。
【关键词】钢筋混凝土桥面，沥青混凝土，桥面铺装，初期病害，桥面防水，原因分析。
根据我省已建的大部分高速公路如老沈—大高速、沈阳外环高速、沈—抚高速、沈—本高速、沈—铁高速、铁—四高速、沈—山高速、沈—丹高速，以及新改扩建的沈—大高速等公路的施工建设和使用、管理中的经验与教训，在此仅就沥青混凝土桥面铺装的问题进行一些探讨。
桥面铺装层直接承受行车荷载，梁体变形和环境因素的作用，其变形和应力特征与桥梁的上部结构有关，主梁即桥面板结构型式联系密切，一方面可分散荷载并参与桥面板的受力，另一方面起到联结各个主梁共同受力的作用，即起到桥面保护层的作用，有起到桥面结构共同受力的作用，所以应具有足够的强度和良好的整体稳定性，并应具有足够的抗滑、抗冲击、耐磨耗性能。
随着重型车辆（特别是超载车辆）和交通辆的不断增加，桥面铺装的问题越来越受到关注。如沈—山线的小凌河大桥，沈—四线的多座桥梁都出现过桥面铺装层的损坏问题，有的因损坏严重，交通事故时有发生，而不得不经常进行部分维修，甚至全封闭维修。
沥青混凝土桥面铺装与水泥混凝土桥面铺装相比，损坏形式有所不同，主要有：
（1）因主梁跨度较大尤其是预应力的作用，在行车荷载作用下，梁板结构发生较大的振动，而使铺装层产生裂缝，在雨水渗入后导致桥面水泥混凝土面层松散和沥青混凝土水损坏而产生破坏。
（2）铺装层内部产生较大的翦应力，引起不确定破坏面的翦切变形，或者由于铺装层与桥面板间粘结力差或者桥面水泥混凝土面层存在软弱层（如水泥浮浆层）而抗水平翦力减弱，在水平方向上产生相对位移发生翦切破坏，产生推移、拥包等病害。
（3）因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂缝，在车辆荷载及渗水的作用下产生沥青混凝土面层的松散、坑槽等破坏。
随着超载车辆的大量出现和交通量的不断增加，沥青混凝土面层的初期破损如开裂、坑槽、防水层与沥青混凝土和桥面水泥混凝土的粘结强度不足而产生坑槽、推移等病害，还是不断出现。进年来，在我省部分地区的高速公路如盘海营高速、沈山高速的桥面防水层也出现了相应的病害。当然，这有设计和施工的问题，但也不能排除不确定性的问题。
设防水层的水泥混凝土桥面铺装沥青混凝土，在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏，常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况：
一是桥面钢筋混凝土摸量远大于沥青混凝土和防水层的摸量，加之沥青混凝土层厚度较薄，沥青混凝土层内产生较大的剪应力而引起不确定破坏面的剪切变形；二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘接力不足而发生剪切破坏。因此，剪切破坏是破坏的主要原因，故在实际设计中应基于剪切破坏的两种形式分别加以分析和计算。
分析如下：
1.结构理论与设计：
（1）以往桥梁结构理论，对桥面铺装层的分析计算论述很少涉
及。而现行规范中只给定了厚度的规定值，公路工程在设计、施工和检验中一直在各等极公路中运用了很多年也未加改变。随着交通量的增加，现行铺装面方式与重型甚至超重型车辆的增多和车速的到达幅度提高不相适应，桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击，桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形，因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系，各种形式的主梁积及铺装本身的结构均影响受力的分布。
（2）现行“桥规”第3.2.2条规定：……如精确的计算方法，箱梁也可参照梁的规定处理。从众多箱梁的设计来看，大部分设计者对箱梁构件是按梯梁的一面，对于连续箱梁差别很大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽，桥跨与桥宽之比越来越小，箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋，就越来越不适合了，设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下已很难像梯梁主筋那样发挥应有的作用。所以，设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。
（3）随着材料工业的发展，桥梁承重结构的改进，使桥的主梁能以较柔的结构达到受力的要求，高等级公路大跨桥梁的横向时间也越来越宽。而在设计计算中特别侧重于主梁纵向的计算分析，对桥梁横向钢度重视不足，横向构造措施不利，使桥面铺装分担了过多的次内力。
（4）对于连续梁桥，拱桥及悬臂梁桥等桥梁结构，由于荷载的作用而产生负弯矩和拉力，使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝，从而造成桥面铺装的破坏。
2.施工工艺：
（1）铺装层厚度偏小（我省注意到了这个问题，设计厚度已由4cm增加到8cm～10cm）。但由于桥梁上部结构在施工中，支架的沉降及预应力的反拱无法十分准确预测，或由于施工工艺欠佳，施工中主梁顶面标高于设计值相符是比较困难的，一般测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好就会造成铺装层厚度不均，使有的地方厚度不均，使有的地方厚度偏小，尽管密实度偏大，但会形成薄弱环节，力学作用减弱；或使有的地方厚度偏大，而使密实度偏小，容易产生松散和渗水，以至于容易产生车辙和水损害。
（2）梁顶清理不利，造成铺装层与桥面结合不好（如桥面清扫不利、桥面顶层存在水泥浮奖薄弱层未予凿除）。
3.桥面防水层的影响：
由于柔性防水的强度与桥面板和铺装层的强度有所差异，其存在使上部结构按摸量形成刚—柔—刚的板体受力体系，而使中间柔性夹层会增大桥面板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂，在车轮荷载和外力的作用下，彼此间缝隙会越来越大，直到松散脱落。另外，防水层的使用使铺装层发生翦切破坏的机率大大提高。
4.桥面铺装的约束条件：
桥面铺装受桥梁结构的约束，承受荷载其边界条件与一般路面相差较大，加之梁体挠度、扭曲等变形的藕荷作用，会给铺装层的工作性能造成不利影响。
桥面铺装是一种特殊的路面结构，如何合理简化荷载模型，以及如何进行横向和纵向分布荷载，也直接关系到计算结果的精确程度。对不同桥跨截面在横向不同位置的分布荷载，找出最不利荷载位置。只有将桥梁结构分析和路面结构理论结合起来才能较好的解决这一问题。
要通过分析计算与实测对比，较好的解决接触模型、荷载简化问题，了解其它因素的影响；还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究；在条件允许的情况下，更要加强对其动力性能的研究在分析铺装层破坏形式的基础上，确定关键因素提出控制指标并建立相应的破坏准则，为设计提供依据等等，要达到这一目标需要做就大量的基础性研究工作。
结束语
应该加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究，同时加强对各铺装层的材料性能指标和测试技术的研究，开发适应桥面破坏机理的新材料；另外还要改进铺装技术及提高施工质量，保证设计模型的准确性，从根本上解决桥面铺装初期损坏问题。
【关键词】钢筋混凝土桥面，沥青混凝土，桥面铺装，初期病害，桥面防水，原因分析。
根据我省已建的大部分高速公路如老沈—大高速、沈阳外环高速、沈—抚高速、沈—本高速、沈—铁高速、铁—四高速、沈—山高速、沈—丹高速，以及新改扩建的沈—大高速等公路的施工建设和使用、管理中的经验与教训，在此仅就沥青混凝土桥面铺装的问题进行一些探讨。
桥面铺装层直接承受行车荷载，梁体变形和环境因素的作用，其变形和应力特征与桥梁的上部结构有关，主梁即桥面板结构型式联系密切，一方面可分散荷载并参与桥面板的受力，另一方面起到联结各个主梁共同受力的作用，即起到桥面保护层的作用，有起到桥面结构共同受力的作用，所以应具有足够的强度和良好的整体稳定性，并应具有足够的抗滑、抗冲击、耐磨耗性能。
随着重型车辆（特别是超载车辆）和交通辆的不断增加，桥面铺装的问题越来越受到关注。如沈—山线的小凌河大桥，沈—四线的多座桥梁都出现过桥面铺装层的损坏问题，有的因损坏严重，交通事故时有发生，而不得不经常进行部分维修，甚至全封闭维修。
沥青混凝土桥面铺装与水泥混凝土桥面铺装相比，损坏形式有所不同，主要有：
（1）因主梁跨度较大尤其是预应力的作用，在行车荷载作用下，梁板结构发生较大的振动，而使铺装层产生裂缝，在雨水渗入后导致桥面水泥混凝土面层松散和沥青混凝土水损坏而产生破坏。
（2）铺装层内部产生较大的翦应力，引起不确定破坏面的翦切变形，或者由于铺装层与桥面板间粘结力差或者桥面水泥混凝土面层存在软弱层（如水泥浮浆层）而抗水平翦力减弱，在水平方向上产生相对位移发生翦切破坏，产生推移、拥包等病害。
（3）因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂缝，在车辆荷载及渗水的作用下产生沥青混凝土面层的松散、坑槽等破坏。
随着超载车辆的大量出现和交通量的不断增加，沥青混凝土面层的初期破损如开裂、坑槽、防水层与沥青混凝土和桥面水泥混凝土的粘结强度不足而产生坑槽、推移等病害，还是不断出现。进年来，在我省部分地区的高速公路如盘海营高速、沈山高速的桥面防水层也出现了相应的病害。当然，这有设计和施工的问题，但也不能排除不确定性的问题。
设防水层的水泥混凝土桥面铺装沥青混凝土，在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏，常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况：
一是桥面钢筋混凝土摸量远大于沥青混凝土和防水层的摸量，加之沥青混凝土层厚度较薄，沥青混凝土层内产生较大的剪应力而引起不确定破坏面的剪切变形；二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘接力不足而发生剪切破坏。因此，剪切破坏是破坏的主要原因，故在实际设计中应基于剪切破坏的两种形式分别加以分析和计算。
分析如下：
1.结构理论与设计：
（1）以往桥梁结构理论，对桥面铺装层的分析计算论述很少涉
及。而现行规范中只给定了厚度的规定值，公路工程在设计、施工和检验中一直在各等极公路中运用了很多年也未加改变。随着交通量的增加，现行铺装面方式与重型甚至超重型车辆的增多和车速的到达幅度提高不相适应，桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击，桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形，因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系，各种形式的主梁积及铺装本身的结构均影响受力的分布。
（2）现行“桥规”第3.2.2条规定：……如精确的计算方法，箱梁也可参照梁的规定处理。从众多箱梁的设计来看，大部分设计者对箱梁构件是按梯梁的一面，对于连续箱梁差别很大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽，桥跨与桥宽之比越来越小，箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋，就越来越不适合了，设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下已很难像梯梁主筋那样发挥应有的作用。所以，设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。
（3）随着材料工业的发展，桥梁承重结构的改进，使桥的主梁能以较柔的结构达到受力的要求，高等级公路大跨桥梁的横向时间也越来越宽。而在设计计算中特别侧重于主梁纵向的计算分析，对桥梁横向钢度重视不足，横向构造措施不利，使桥面铺装分担了过多的次内力。
（4）对于连续梁桥，拱桥及悬臂梁桥等桥梁结构，由于荷载的作用而产生负弯矩和拉力，使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝，从而造成桥面铺装的破坏。
2.施工工艺：
（1）铺装层厚度偏小（我省注意到了这个问题，设计厚度已由4cm增加到8cm～10cm）。但由于桥梁上部结构在施工中，支架的沉降及预应力的反拱无法十分准确预测，或由于施工工艺欠佳，施工中主梁顶面标高于设计值相符是比较困难的，一般测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好就会造成铺装层厚度不均，使有的地方厚度不均，使有的地方厚度偏小，尽管密实度偏大，但会形成薄弱环节，力学作用减弱；或使有的地方厚度偏大，而使密实度偏小，容易产生松散和渗水，以至于容易产生车辙和水损害。
（2）梁顶清理不利，造成铺装层与桥面结合不好（如桥面清扫不利、桥面顶层存在水泥浮奖薄弱层未予凿除）。
3.桥面防水层的影响：
由于柔性防水的强度与桥面板和铺装层的强度有所差异，其存在使上部结构按摸量形成刚—柔—刚的板体受力体系，而使中间柔性夹层会增大桥面板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂，在车轮荷载和外力的作用下，彼此间缝隙会越来越大，直到松散脱落。另外，防水层的使用使铺装层发生翦切破坏的机率大大提高。
4.桥面铺装的约束条件：
桥面铺装受桥梁结构的约束，承受荷载其边界条件与一般路面相差较大，加之梁体挠度、扭曲等变形的藕荷作用，会给铺装层的工作性能造成不利影响。
桥面铺装是一种特殊的路面结构，如何合理简化荷载模型，以及如何进行横向和纵向分布荷载，也直接关系到计算结果的精确程度。对不同桥跨截面在横向不同位置的分布荷载，找出最不利荷载位置。只有将桥梁结构分析和路面结构理论结合起来才能较好的解决这一问题。
要通过分析计算与实测对比，较好的解决接触模型、荷载简化问题，了解其它因素的影响；还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究；在条件允许的情况下，更要加强对其动力性能的研究在分析铺装层破坏形式的基础上，确定关键因素提出控制指标并建立相应的破坏准则，为设计提供依据等等，要达到这一目标需要做就大量的基础性研究工作。
结束语
应该加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究，同时加强对各铺装层的材料性能指标和测试技术的研究，开发适应桥面破坏机理的新材料；另外还要改进铺装技术及提高施工质量，保证设计模型的准确性，从根本上解决桥面铺装初期损坏问题。