水泥路面舊路改造中的加鋪瀝青面層技術(shù)

摘 要:文章通過(guò)對(duì)某一舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的病害調(diào)查，分析病害形成的主要原因，結(jié)合水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出水泥路面病害的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)。

關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;瀝青混凝土面層;路面病害;維修

在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層，能有效地改善舊路面的使用性能和提高其承載力，具有交通及環(huán)境影響小、修復(fù)后路面服務(wù)性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種較為普遍、有效的路面修復(fù)技術(shù)。但由于舊水泥混凝土路面存在著縱橫縫及裂縫，在交通荷載與溫度荷載的重復(fù)作用下，這些裂縫會(huì)引起發(fā)射裂縫的發(fā)生，導(dǎo)致加鋪層的破壞。水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層，在目前養(yǎng)護(hù)過(guò)程中基本上是參照瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范與水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范，但由于這種路面與普通混凝土路面或?yàn)r青混凝土路面在受力特性和破壞類型等多方面都有所不同，可參考但不可直接套用它們的養(yǎng)護(hù)方案。

本文通過(guò)對(duì)某條水泥混凝土路面經(jīng)過(guò)瀝青加鋪層處治后的路面進(jìn)行路況調(diào)查，分析各種病害產(chǎn)生的原因，提出合理的養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策。

1、病害調(diào)查與原因分析

1.1病害調(diào)查

主要通過(guò)ZOYON-RTM(道路路面檢測(cè)車)和Smatrcart(探地雷達(dá))檢測(cè)儀器完成。從沿線調(diào)查情況看，路面病害主要表現(xiàn)為車轍、裂縫和擁包，如圖1、圖2所示。車轍深度按H>25mm和15mm

1.2主要病害形成原因分析

水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層后，構(gòu)成一種復(fù)合路面結(jié)構(gòu)，路面的破壞形態(tài)兼具了水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面的破壞特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為:縱縫反射裂縫，橫縫反射裂縫，，瀝青面層擁包，車轍，路面沉陷等[1][2] [3]。

瀝青混凝土面層引起的裂縫占比例極少，主要是由混凝土引起的反射裂縫。

1)縱縫

路面沿路線縱向產(chǎn)生開(kāi)裂的原因主要是:

⑴舊水泥混凝土路面接縫，在車輛經(jīng)過(guò)不連續(xù)的板塊時(shí)，會(huì)使瀝青混凝土加鋪層產(chǎn)生荷載型反射裂縫;

⑵舊水泥混凝土路面裂縫的影響，所設(shè)計(jì)的加鋪層仍會(huì)受到其下部結(jié)構(gòu)層原有裂縫的影響， 在外部荷載的作用下，裂縫附近的瀝青加鋪層底部產(chǎn)生應(yīng)力集中也容易形成反射裂縫;

⑶水泥混凝土板的厚度或強(qiáng)度不足，在行車道上重車的反復(fù)作用下而出現(xiàn)的荷載型反射裂縫。

混凝土板縫所造成的反射裂縫是面層最主要的裂縫形式，在行車道與超車道之間出現(xiàn)的板縫幾乎全部都會(huì)反射到瀝青面層上。而非板縫縱縫通常發(fā)生在行車道外輪跡處，超車道處幾乎沒(méi)有。

2)橫縫

橫縫是由于混凝土層的干縮和溫縮現(xiàn)象造成的。冬季氣溫下降，瀝青面層或混凝土面層以及基層收縮而形成的裂縫，一般是與道路中線垂直的橫縫，土基干縮或凍縮產(chǎn)生的裂縫也以橫縫居多。橫縫的間距一般為一個(gè)板長(zhǎng)，10m左右。幾乎每一道橫縫都能反射到瀝青砼上面層上。這樣的裂縫即使到了夏季也只能稍有減小，不會(huì)再愈合。

3)擁包

在行車水平力作用下，瀝青面層材料的抗剪強(qiáng)度不足容易產(chǎn)生推擠擁包。這類病害大多是由于瀝青混合料的油石比偏高、油量偏大、混合料中礦料級(jí)配的細(xì)料偏多、攤鋪不均或混合料碾壓后未充分冷卻，行車在上面剎車、起步等原因而產(chǎn)生。此外，水泥混凝土與瀝青混凝土路面接點(diǎn)處產(chǎn)生過(guò)大應(yīng)力、瀝青面層層較薄、以及瀝青面層與混凝土層間的粘結(jié)較差，也易產(chǎn)生推擠、擁包。

4)車轍

夏季連續(xù)高溫較易使瀝青混合料變軟，在剛度很大水泥面板上，變軟瀝青混合料在車輛荷載作用下將更容易產(chǎn)生側(cè)向推移，導(dǎo)致路面產(chǎn)生車轍破壞。施工過(guò)程中車輛的雙向通行，車速過(guò)低也易產(chǎn)生車轍。

5)沉陷

基層、底基層可能破碎、強(qiáng)度不足;土基或基層局部強(qiáng)度薄弱，經(jīng)雨水侵蝕，排水不暢，行車作用其結(jié)構(gòu)遭到破壞;臺(tái)背不均勻沉降等都會(huì)引起路面的下陷變形。

2、病害維修技術(shù)

裂縫維修[2]

路面裂縫主要表現(xiàn)為沿水泥混凝土板塊的反射裂縫，多數(shù)呈現(xiàn)為規(guī)則的縱縫和橫縫。路面出現(xiàn)反射裂縫后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灌縫處理。若灌縫不及時(shí)，雨水會(huì)沿裂縫下滲至基層，滲到基層的水在行車荷載的作用下對(duì)基層產(chǎn)生及大的破壞作用，進(jìn)而出現(xiàn)翻漿、沉陷等病害，還會(huì)造成水泥混凝土板的斷裂、破碎。此類病害處理采用以下方案:

1)輕度裂縫(縫寬在5mm以內(nèi))

對(duì)于縫寬在5mm以內(nèi)的順直縱縫和橫縫，采用瀝青路面開(kāi)槽機(jī)沿裂縫開(kāi)鑿出寬度15mm、深度比不小于1:1的矩形槽，將開(kāi)好的槽口用清縫機(jī)清理，再用吹風(fēng)機(jī)清除槽內(nèi)的石屑灰塵。用熱空氣加熱槍烘烤槽口內(nèi)，以除水分、潮氣，同時(shí)加熱槽面。將加熱好的高分子聚合物密封膠及時(shí)用灌縫機(jī)灌入剛烘烤的槽內(nèi)。將灌過(guò)的縫表面及時(shí)撒些石屑養(yǎng)護(hù)，防止通車后汽車輪胎將未冷卻完全的密封膠帶起。

2)重度裂縫(縫寬在5mm以上)

嚴(yán)重的裂縫，宜先將松動(dòng)部分鑿掉并清除干凈，在干燥情況下用液體瀝青涂刷縫壁，再填入瀝青砂搗實(shí)、燙平，并以細(xì)砂覆蓋。對(duì)于縫寬在5mm以上的縱縫、橫縫及有支縫的不規(guī)則裂縫，應(yīng)沿縫開(kāi)鑿出寬度為50mm的矩形槽，槽深度為原瀝青混凝土面層的厚度。用空壓機(jī)將槽內(nèi)吹洗干凈，并將下層水泥混凝土的板縫清理干凈后，以熱改性瀝青將水泥混凝土的板縫灌滿，并沿板縫貼15cm高分子抗裂貼，槽底涂抹l mm厚熱改性瀝青，側(cè)面刷抹3mm厚熱改性瀝青，再用改性瀝青混凝土填平壓實(shí)。

擁包、坑槽維修

對(duì)于行車道、超車道上瀝青混凝土出現(xiàn)擁包、坑槽等病害，處理方案如下:按照病害范圍每邊增加20~30cm，將此范圍內(nèi)的瀝青混凝土面層全部挖除。在檢查下層水泥混凝土面板完好的情況下，用空壓機(jī)將板縫吹洗干凈后，對(duì)暴露的下層水泥混凝土的板縫用熱改性瀝青灌滿，槽底噴灑1mm厚改性乳化瀝青粘層、槽側(cè)面涂刷3mm厚熱改性瀝青，并沿水泥混凝土板縫貼寬12cm高分子抗裂貼，然后用改性瀝青混凝土補(bǔ)平壓實(shí)。如果將瀝青混凝土面層挖除后，發(fā)現(xiàn)下層水泥混凝土面板斷裂或破碎時(shí)，應(yīng)先處理下層病害。路面連續(xù)多處擁包且面積較大，應(yīng)將有擁包的路面面層全部挖除，然后重作面層。

2.3車轍維修

根據(jù)車轍類型的不同，可以采取局部銑刨、局部填補(bǔ)或整體改造措施。對(duì)于非失穩(wěn)型車轍(車轍深度一般小于2mm)，采用稀漿封層、微表處及石屑封層等方法進(jìn)行處理;對(duì)于失穩(wěn)型車轍(車轍深度一般大于2mm)，采用罩面補(bǔ)強(qiáng)等方法進(jìn)行處治。對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)度不超過(guò)30m、轍槽深度小于8mm、行車有小擺動(dòng)感覺(jué)的，通過(guò)對(duì)路面烘烤、耙松、添加適當(dāng)新料后壓實(shí)即可。對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)度超過(guò)30m、轍槽深度大于8mm、行車擺動(dòng)運(yùn)且跳動(dòng)感明顯的，采取銑刨路面上面層或中上面層、重新攤鋪面層的方法。對(duì)于車轍深度大于2cm、行車嚴(yán)重顛簸的，采取銑刨全部面層、重新攤鋪面層的方法。

2.4沉陷

探地雷達(dá)檢測(cè)基層存在疏松和脫空現(xiàn)象，對(duì)行車道和硬路肩以下60cm進(jìn)行深層壓漿穿透基層。基層嚴(yán)重疏松的硬路肩，基層挖除后應(yīng)清掃干凈為了迅速提高基層的強(qiáng)度，采用貧混凝土澆注。貧混凝土集料公稱粒徑不宜大于31.5mm，水泥用量不得少于170kg/m3，28d彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值宜控制在1.0～1.8MPa。鋪筑貧混凝土前將四壁濕潤(rùn)，鋪筑后注意養(yǎng)生。

3、病害處治后效果

以一段病害嚴(yán)重路段做試驗(yàn)段，對(duì)路面病害實(shí)施相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修措施后，在瀝青路面上鋪筑了一層微表處，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)段的觀察，路面的病害得到了有效的控制，路面行駛質(zhì)量得到了提高。

4、結(jié)束語(yǔ)

許多早期修筑的水泥混凝土路面，隨著交通量和車輛荷載的不斷增長(zhǎng)，以及自然因素的影響，路面破壞已經(jīng)非常嚴(yán)重。因此有必要通過(guò)試驗(yàn)研究，分析病害產(chǎn)生的原因，采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修措施，以延長(zhǎng)路面的使用壽命，確保路面使用性能。

參考文獻(xiàn)

【1】戈守云.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層常見(jiàn)病害分析及對(duì)策[J].交通科技，2005，(4):20-21.

【2】梅向東，江山平，張邦愛(ài).罩面處治后的瀝青路面常見(jiàn)病害及養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)[J].湖南交通科技，2007，33(1):28-29.

【3】趙述曾，吳超凡，臺(tái)電倉(cāng).水泥混凝土路面加鋪瀝青面層技術(shù)研究[J].公路交通技術(shù)，2006，(5):50-51.