復(fù)合增效型瀝青混凝土薄層罩面在舊水泥混凝土路面上的應(yīng)用

張方群

（江蘇航卓建設(shè)股份有限公司，江蘇 宜興214200）

0 引言

我國(guó)現(xiàn)有的水泥混凝土路面有相當(dāng)一部分已經(jīng)接近或超過(guò)設(shè)計(jì)年限，有的雖未達(dá)到設(shè)計(jì)年限，但由于交通量劇增、車輛載重增大、設(shè)計(jì)和施工等原因，出現(xiàn)接縫破壞、表面磨光露骨、局部沉陷、板塊錯(cuò)臺(tái)、脫空、破損斷裂等老化現(xiàn)象，尤其是在早期修建的水泥混凝土路面， 出現(xiàn)了較嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性破壞和功能性缺陷， 極大影響了道路服務(wù)水平和車輛行駛安全[1-2]。 為了適應(yīng)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，改善路面質(zhì)量，提高行車的舒適性和安全性，需要對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行科學(xué)有效地改造。

1 舊水泥混凝土路面的改造措施

目前， 國(guó)內(nèi)外對(duì)舊水泥混凝土路面修復(fù)和改造的常用方法主要有以下三種[3-5]：

（1）加鋪新水泥混凝土面層。 通常加鋪新水泥混凝土面層的厚度不低于20 cm，工程造價(jià)高，影響周邊現(xiàn)有建筑物和配套設(shè)施的標(biāo)高，難以與周邊現(xiàn)有道路網(wǎng)銜接，養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)，對(duì)交通影響大。

（2）舊水泥混凝土路面翻修。對(duì)于翻修措施，其舊板破碎、運(yùn)輸和廢棄均需大量成本，對(duì)交通和環(huán)境影響很大，總成本很高。

（3） 加鋪瀝青混凝土面層。 在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，充分利用舊路面，把它作為新路面結(jié)構(gòu)的組成部分，節(jié)約材料，降低造價(jià)，施工速度快，工期短，對(duì)交通影響小；下層的高強(qiáng)度水泥混凝土面板可以提高瀝青路面的剛度， 減少重交通作用形成的車轍，顯著改善路面的平順性， 提高行車舒適性和安全性，降低噪聲和揚(yáng)塵，減少建筑垃圾，保護(hù)環(huán)境。

因此，加鋪瀝青混凝土面層是對(duì)舊水泥混凝土路面改造措施是最可行的。

2 復(fù)合增效型瀝青混凝土薄層罩面的組成設(shè)計(jì)

一般而言，在舊水泥混凝土路面上鋪筑瀝青混凝土面層的厚度為5~7 cm，甚至更厚，這不僅提高了路面的綜合造價(jià)， 而且會(huì)影響周邊道路及設(shè)施。因此，如果加鋪厚度能夠降至2.5 cm左右，會(huì)顯著降低成本。 但是，僅2.5 cm的加鋪層厚度會(huì)給混合料的壓實(shí)及與下層混凝土板塊的粘結(jié)帶來(lái)很大難度，尤其在低溫天氣。

復(fù)合增效型瀝青混凝土是一種新型的瀝青混合料，該瀝青混合料性能優(yōu)異、易壓實(shí)，加鋪在舊水泥混凝土路面上只需2.5 cm薄層罩面就能夠迅速修復(fù)破損路面，恢復(fù)路面的平整性和抗滑性，具有改善路面質(zhì)量、延長(zhǎng)路面的使用壽命、降低噪音、提高行車舒適性及安全性、 不影響道路及設(shè)施標(biāo)高、降低建設(shè)成本以及節(jié)約能源和資源等優(yōu)點(diǎn)。

目前應(yīng)用于舊水泥混凝土路面薄層罩面的復(fù)合增效型瀝青混凝土是CSA-10級(jí)配， 組成材料主要包括高強(qiáng)度改性瀝青、集料、礦粉、聚酯纖維、復(fù)合增效劑和溫拌劑，礦料級(jí)配見(jiàn)表1。通過(guò)調(diào)整礦料的級(jí)配，優(yōu)化混合料的配合比設(shè)計(jì)，摻入的添加劑可以增加瀝青混合料的60 ℃動(dòng)力粘度、 提高高溫性能、降低高溫粘度和可壓實(shí)溫度、改善施工易性和延長(zhǎng)施工時(shí)間。摻入的纖維穩(wěn)定劑可以改善高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性能和水穩(wěn)定性，加上高強(qiáng)度瀝青的膠結(jié)作用，使混合料整體發(fā)揮出了良好的性能。

表1 CSA-10 的礦料級(jí)配

在CSA-10瀝青混合料組成設(shè)計(jì)時(shí)， 首先按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)，采用馬歇爾試驗(yàn)方法（雙面擊實(shí)75次）確定最佳油石比，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 CSA-10 馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

按最佳油石比對(duì)CSA-10瀝青混合料進(jìn)行詳細(xì) 的路用性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 CSA-10 瀝青混合料路用性能試驗(yàn)結(jié)果

從表3中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出， 復(fù)合增效型瀝青混凝土CSA-10的各項(xiàng)路用性能都可以滿足技術(shù)要求。

3 薄層罩面施工工藝

在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)設(shè)計(jì)的修復(fù)方案，在宜興某廠區(qū)實(shí)施了2.5 cm復(fù)合增效型瀝青混凝土CSA-10薄層罩面技術(shù)，具體施工流程及工藝如下。

（1）進(jìn)行預(yù)處理。 預(yù)處理是對(duì)原水泥混凝土路面進(jìn)行調(diào)平處理或接縫處理。 其中，調(diào)平處理是先測(cè)定路面平整度，然后高的部分銑刨掉，低的部分用瀝青混合料填補(bǔ)。接縫處理是用銑刨機(jī)處理新老路面的接頭部位（例如接縫），以防止老路面出現(xiàn)裂縫，并且將原水泥混凝土路面以斜三角的方式漸變延伸至新路面。對(duì)于路邊道口的接縫先用切割機(jī)處理后再進(jìn)行主路攤鋪或者熱接縫攤鋪。施工前還應(yīng)對(duì)施工范圍內(nèi)的井蓋或集水井周圍路面的高度進(jìn)行調(diào)整，實(shí)際調(diào)整高度應(yīng)考慮與井蓋或集水井周圍路面橫縱坡相對(duì)應(yīng)，減少攤鋪后出現(xiàn)與新路不在同一平面的情況。對(duì)于原水泥混凝土路面有嚴(yán)重的網(wǎng)裂，橫、縱裂縫，唧漿等現(xiàn)象須提前處理，以便達(dá)到預(yù)期的理想效果。

（2） 清掃路面。 路面清掃必須按以下程序作業(yè)，先用灑水車清洗，接著用強(qiáng)力清刷機(jī)清掃，再用灑水車沖洗，最后吹風(fēng)機(jī)吹干凈。

（3）在路面裂縫處粘貼高性能聚酯布。高性能聚酯布必須滿足抗拉強(qiáng)度高、 耐老化性和防水性好的要求，其厚度不能超過(guò)2.5 mm，寬度宜為30~50 cm，施工粘貼必須牢固，不發(fā)生移動(dòng)變形卷曲。

（4）噴灑高強(qiáng)度改性乳化瀝青粘層油。 完全清掃干凈、貼布后在路面噴灑高粘度改性乳化瀝青粘層油，噴灑過(guò)程中要均勻到位，不能出現(xiàn)局部太多或太少的情況，從而影響路面質(zhì)量。

（5） 攤鋪和碾壓瀝青混合料。待高強(qiáng)度改性乳化瀝青粘層油中的乳化瀝青完全破乳后，依次攤鋪和碾壓瀝青混合料，使得所述瀝青混合料鋪設(shè)于水泥混凝土路面表層2.5 cm，其中，攤鋪溫度不低于130 ℃，碾壓的初始溫度不低于120 ℃，碾壓的終了溫度不低于90 ℃， 碾壓后路面的溫度低于50 ℃時(shí)即可逐步開(kāi)放交通。

現(xiàn)場(chǎng)施工結(jié)束后， 對(duì)復(fù)合增效型瀝青混凝土CSA-10薄層罩面的施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

從表4可以看出，2.5 cm復(fù)合增效型瀝青混凝土CSA-10薄層罩面各項(xiàng)性能指標(biāo)均能達(dá)到技術(shù)規(guī)范的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 交通量的增大，現(xiàn)有修筑的水泥混凝土道路已經(jīng)進(jìn)入或即將進(jìn)入大、中期維修期。 采用復(fù)合增效型瀝青混凝土CSA-10薄層罩面進(jìn)行改造，具有良好的路用性能、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推廣該薄層罩面技術(shù)前景廣闊。

[1]李九蘇,曹勇.水泥混凝土路面滲透型耐磨快速修補(bǔ)材料研究進(jìn)展[J].公路, 2012, (10)：1-5.

[2]王昌茂.舊混凝土路面加鋪瀝青層層間力學(xué)性能分析與設(shè)計(jì)研究[D].西安： 西安建筑科技大學(xué),2007.

[3]尹凱.城市水泥混凝土路面瀝青混凝土罩面改造的研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué),2010.

[4]張愛(ài)華,王文鐸.舊水泥混凝土路面修補(bǔ)措施研究[J].黑龍江科技信息,2008,(14)：227-228.

[5]劉滎,劉效堯,黃曉明.水泥混凝土路面改建技術(shù)[M].北京：人民交通出版社,2006.