舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混合料的設(shè)計(jì)與施工探討

孫凱

【摘 要】水泥混凝土路面在使用過(guò)程中，由于種種原因，路面出現(xiàn)不同程度的破損，在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層是一種比較常用的、有效的舊路修復(fù)技術(shù)，它具有工期短、對(duì)交通影響小、節(jié)省投資、修復(fù)后路面服務(wù)性能好等優(yōu)點(diǎn)。主要結(jié)合某施工案例，對(duì)瀝青混凝土加鋪層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工處理技術(shù)做了探討和闡述。

【關(guān)鍵詞】水泥混凝土路面；加鋪瀝青混合料；路面施工

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化程度不斷提高，既有城市道路、公路等舊路加寬、加鋪改造工程也屢見(jiàn)不鮮。針對(duì)舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層改造時(shí)需要充分調(diào)查現(xiàn)狀道路使用狀況，重點(diǎn)從以下幾方面考慮：路面現(xiàn)狀及評(píng)價(jià)；板塊脫空病害處理；面層的加鋪設(shè)計(jì)等。

1 瀝青混合料加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求

綜合路面病害調(diào)查以及工程所在地區(qū)情況，瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求，以保證加鋪層在設(shè)計(jì)期限內(nèi)的使用性和耐久性。

1）加強(qiáng)高溫穩(wěn)定性，選擇具有較強(qiáng)的抗車轍能力和抗變形能力的材料。

2）表面抗滑性能優(yōu)良。從瀝青混凝土類型選擇、集料選擇和混合料級(jí)配設(shè)計(jì)著手，提高面層抗滑性能。

3）延緩或減少反射裂縫。在加鋪層厚度有限的條件下，采用適宜的措施減少或延緩反射裂縫的產(chǎn)生。

4）水損害問(wèn)題。水是引起路面破壞的最重要的原因，因此要求鋪裝層具有較高的不透水性。

5）施工工藝簡(jiǎn)單。改造期間需維持交通，在保證質(zhì)量的前提下，盡量采用施工工藝簡(jiǎn)單，施工進(jìn)度快的材料，盡早完成改造。

2 舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混合料的施工案例分析

某城市道路長(zhǎng)為9.5km左右?，F(xiàn)路面結(jié)構(gòu)為水泥混凝土路面，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，出現(xiàn)表面脫皮、麻面、破損、斷裂、沉降等病害。因?yàn)樵撀范诬嚵髁枯^大，瀝青混合料罩面層不僅僅是為了改善路面的平整度和抗滑性能，對(duì)承受水平荷載方面也有更高的要求。

2.1 瀝青加鋪層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

瀝青加鋪層可設(shè)單層或雙層瀝青面層，視具體情況增加調(diào)平層或補(bǔ)強(qiáng)層。加鋪層設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)和使用要求、交通量、環(huán)境條件和縱、橫向調(diào)坡設(shè)計(jì)，在處理破損原水泥混凝土板使其穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，綜合考慮防止反射裂縫措施，結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)確定。

綜合國(guó)內(nèi)外情況及國(guó)內(nèi)相關(guān)科研院所試驗(yàn)路的結(jié)果，建議AC層厚度最小取值為：高速公路、一級(jí)公路10cm、二級(jí)及二級(jí)以下公路7cm。

當(dāng)瀝青罩面層由于舊混凝土板位移產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)瀝青罩面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)，瀝青面層自然會(huì)開(kāi)裂，環(huán)境因素（雨水、氧化等）的負(fù)效應(yīng)，經(jīng)常會(huì)使裂縫迅速向四周擴(kuò)展，大大縮短罩面層的壽命，采取滿鋪非加筋超薄聚酯玻纖布是防止反射裂縫產(chǎn)生的一種有效的措施。其主要作用機(jī)理如下：

（1）由于混凝土路面溫縮位移是連續(xù)的，聚酯玻纖布使罩面層最大拉應(yīng)變減少。

（2）由于聚酯玻纖布具有較大的延伸性，舊混凝土裂縫位移可通過(guò)聚酯玻纖布使應(yīng)力擴(kuò)展至更寬的范圍，從而緩解了裂縫處的應(yīng)力集中。

（3）由于聚酯玻纖布浸透瀝青可以有效防止地表水滲進(jìn)基層，避免基層進(jìn)一步惡化，并減少瀝青罩面層在反射處的剝離破壞。

因此，綜上分析，結(jié)合該路段的現(xiàn)狀，瀝青混合料加鋪層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：厚10cm雙層式瀝青混合料，上面層為4cmAC-13C細(xì)粒式瀝青混合料（SBS改性瀝青），下面層為6cmAC-20C中粒式瀝青混合料，選用PC-3粘層油，用量0.6L/m2。原混凝土路面與瀝青混合料之間加鋪非加筋超薄聚酯玻纖布。

2.2 加鋪瀝青混合料施工工藝

2.2.1 舊有路面的病害處理

嚴(yán)重龜裂、破碎板、斷裂以及沉陷斷裂板的處理：對(duì)于嚴(yán)重?cái)嗔?、破碎以及沉陷斷裂板，裂縫處非常嚴(yán)重剝落并且有裂塊、錯(cuò)臺(tái)已經(jīng)開(kāi)始活動(dòng)的斷板，貫穿全板的交叉裂縫板，均采用挖除舊板同時(shí)澆筑新板的處理措施。

板角、板邊的修補(bǔ)處理：對(duì)于角隅斷裂、板角破碎，缺角、掉邊等病害板，用切割機(jī)按照破裂面的大小來(lái)確定切割范圍，將破損部分破碎鑿除。清除混凝土碎塊，澆筑同舊板等強(qiáng)度的水泥混凝土，讓之與舊板面平齊。板邊碎裂可按照一定長(zhǎng)和寬切割為矩形，板角斷裂按照破裂面來(lái)確定切割的范圍，切割時(shí)應(yīng)盡量保留原有鋼筋，對(duì)于有缺陷的傳力桿應(yīng)予以更換并且在新老水泥混凝土之間加設(shè)傳力桿，舊面板與現(xiàn)澆混凝土之間的接縫切出大約寬3mm深為4mm的接縫槽，并且灌入填縫材料。

錯(cuò)臺(tái)的處治處理：路面發(fā)生板塊開(kāi)裂或者錯(cuò)臺(tái)，應(yīng)該先考慮是否路基出現(xiàn)了問(wèn)題，若是由于板塊下存在基層脫空現(xiàn)象或者基層過(guò)軟而引起的錯(cuò)臺(tái)，則必須要把整個(gè)板塊全部鑿除，然后新壓實(shí)基層及路基，澆筑新混凝土；對(duì)錯(cuò)臺(tái)小于或者等于lcm的可不作考慮；對(duì)大于lcm的板塊，第一步應(yīng)清除路面灰塵和雜物，并且噴灑一層粘層瀝青，填補(bǔ)瀝青砂，修補(bǔ)面縱坡變化應(yīng)該控制在1%以內(nèi)，然后輪胎壓路機(jī)碾壓平整。

2.2.2 噴灑粘層油施工

噴灑粘層油施工前，利用灑水車高壓水槍對(duì)整個(gè)路面進(jìn)行沖洗，確保路面清潔，以提高粘結(jié)力。路面要經(jīng)壓縮機(jī)高壓空氣吹掃干凈，由瀝青灑布機(jī)均勻噴灑。為確保粘結(jié)效果，噴灑一定要均勻，油量要適中，對(duì)噴灑過(guò)量的一定要刮除，人工補(bǔ)刷。為防止路面污染，粘層油灑布后要立即封閉交通。

2.2.3 鋪設(shè)非加筋超薄聚酯玻纖布

非加筋超薄聚酯玻纖布有點(diǎn)；聚酯玻纖布具有很高的耐熱性和優(yōu)異的耐寒性，即使在250℃高溫時(shí)其性能仍然穩(wěn)定；膨脹系數(shù)低，耐磨性強(qiáng)，沒(méi)有長(zhǎng)期蠕變性；與瀝青混合料有良好的相溶性；具有較好的防水性能，能防止路表水下滲；在瀝青回收時(shí)，玻纖布可碾磨碎，從而提高RAP的路用性能；施工時(shí)不會(huì)折皺，從而方便施工。

非加筋超薄聚酯玻纖布性能指標(biāo)：厚度小于1mm（2kPa），抗拉強(qiáng)度（縱橫向）大于7kN/m，CBR頂破強(qiáng)度大于550N，熔點(diǎn)大于205℃，瀝青吸收量大于0.7kg/m2，粘層油用熱瀝青噴灑，噴灑寬度比聚酯玻纖布寬5cm-10cm，聚酯玻纖布搭接寬度要達(dá)到15cm，為減少搭接縫，幅寬不小于3.5m。

非加筋超薄聚酯玻纖布施工技術(shù)：按0.6kg/m2噴灑改性瀝青粘層油；用瀝青砂調(diào)平原路面；全幅攤鋪聚酯玻纖布，聚酯玻纖布端部要用射釘加墊片固定，中間部分可用水泥釘加墊片固定。聚酯玻纖布接頭搭接不少于20cm，接頭上下搭接位置要一致。聚酯玻纖布應(yīng)緊貼路面；攤鋪AC罩面層。

2.2.4 瀝青混合料加鋪層的鋪設(shè)方法

瀝青混合料加鋪層宜采用攤鋪機(jī)鋪筑，攤鋪方法與普通AC一樣，但施工中應(yīng)注意運(yùn)輸車輛不得在已鋪好的土工織物上調(diào)頭、剎車。

3 結(jié)語(yǔ)

舊水泥混凝土面板上鋪筑半剛性基層或者粒料后再加鋪瀝青混合料面層，又或直接在舊水泥混凝土面板上鋪以瀝青混合料結(jié)構(gòu)層，這就是所謂的“白加黑”。一般認(rèn)為，這是修復(fù)舊水泥混凝土路面的有效補(bǔ)強(qiáng)措施，不僅加強(qiáng)了路面承載能力，消除了原有接縫處容易產(chǎn)生斷裂、脫空、唧泥等多種病害的不利影響，同時(shí)也提高了路面抗滑能力和平整度，改善了路用使用性能，提高了路面服務(wù)水平。

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[責(zé)任編輯：鄧麗麗]