舊水泥混凝土路面瀝青罩面改造研究

東莞市公路管理局

摘要：由于各種原因，往往需要對(duì)城市的舊水泥混凝土路面進(jìn)行改造，提高舊水泥混凝土路面的性能，使之適應(yīng)城市的交通需求。要改善舊水泥混凝土路面的性能，比較常用的方法是瀝青罩面補(bǔ)強(qiáng)。本文簡(jiǎn)要介紹了瀝青罩面層的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并對(duì)舊水泥混凝土路面瀝青罩面改造的施工工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；瀝青罩面；改造

在城市發(fā)展的過(guò)程中，由于車(chē)載量的不斷增加，難免會(huì)對(duì)混凝土路面造成一定的損壞，加重了受水泥混凝土路面的病害。與此同時(shí)，我國(guó)正處于迅速城市化的階段，城市的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，對(duì)原有的道路的功能和等級(jí)進(jìn)行了重新的規(guī)劃，也需要對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行改造。使用瀝青罩面補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行改造，能夠有效的提高舊水泥混凝土路面的性能，使其具有抗水損害、低溫抗開(kāi)裂、高溫抗車(chē)轍的性能。

1.設(shè)計(jì)瀝青罩面層結(jié)構(gòu)

在對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行瀝青罩面改造之前，首先要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行瀝青罩面層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。某城市的一條城市主干道需要進(jìn)行瀝青罩面改造，該路段有較大的車(chē)流量，常有重型貨柜車(chē)來(lái)往，停車(chē)起步較多，必須承受更高的水平荷載。為了降低改造成本，不能使用太厚的罩面層。在對(duì)該路段進(jìn)行瀝青罩面改造的過(guò)程中，如何處理瀝青罩面層和舊水泥混凝土路面之間的粘接是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，一旦處理不慎就會(huì)出現(xiàn)罩面層的位移和推擁，嚴(yán)重影響該路段的使用性能和外觀效果。與此同時(shí)還要注意罩面層會(huì)受到舊水泥混凝土板塊熱脹冷縮效果的影響，很容易出現(xiàn)反射裂縫。盡管罩面層的使用性能不會(huì)因?yàn)榉瓷淞芽p而受到較大的影響，但是由于氧化、雨水的原因，裂縫會(huì)不斷的擴(kuò)展，最終降低罩面層的使用壽命[1]。

考慮到以上的情況，對(duì)該路段的瀝青罩面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：首先，在施工之前使用機(jī)械鑿毛處理，提高舊有混凝土路面的平整度。其次，為了防止反射裂縫的出現(xiàn)，將道路專(zhuān)用土工布應(yīng)力吸收膜鋪設(shè)在原有混凝土路面的接縫處。第三，選擇AH-70重交通石油瀝青作為粘層油，選擇6厘米厚AC-20Ⅰ型中粒式改性瀝青混凝土作為瀝青罩面層。

2.舊水泥混凝土路面瀝青罩面改造工藝

2.1對(duì)原有路面進(jìn)行清理

對(duì)舊有混凝土路面進(jìn)行清理主要使用的是銑刨機(jī)，將銑刨深度控制在混凝土面層的1厘米左右，并將新鮮的混凝土裸露出來(lái)。由于銑刨機(jī)無(wú)法對(duì)立道牙和中央防撞墻進(jìn)行銑刨，因此還需使用到人工清理手段。為了保障路面清潔，還要用高壓水槍沖洗整個(gè)路面。只有路面保持足夠的清潔，才能獲得一定的粘結(jié)力。

2.2處理舊水泥混凝土路面的病害

在進(jìn)行瀝青罩面改造之前，首先要對(duì)舊水泥混凝土路面上存在的病害進(jìn)行處理。常見(jiàn)的水泥混凝土路面病害主要有接縫破壞、局部沉降、板塊破損斷裂、磨光、板塊脫空、缺角和掉邊等。

對(duì)于板塊脫空的情況，可以現(xiàn)在脫空部位進(jìn)行鉆孔，在向孔內(nèi)注入C30水泥砂漿，直至將孔注滿(mǎn)[2]。

對(duì)于缺角和掉邊的情況，可以先切除損壞比較嚴(yán)重的部分，并使用C35混凝土進(jìn)行灌注。如果破損面較窄、較淺，可以使用風(fēng)鎬敲除5厘米以上的破損，再使用中粒式瀝青混凝土進(jìn)行填平。

對(duì)于板塊磨損斷裂的情況，其主要是路基質(zhì)量問(wèn)題造成的。因此必須鑿除整個(gè)板塊，對(duì)基層和路基進(jìn)行壓實(shí)，再使用C35混凝土進(jìn)行重新澆筑。

2.3土工布的鋪設(shè)

將粘層油噴灑在舊混凝土路面板塊的縮縫和縱縫的兩側(cè)約50厘米處，粘層油的用量約為每平方0.4千克，溫度約為170攝氏度。將道路專(zhuān)用土工布的寬度設(shè)置為90厘米，在高溫狀態(tài)下進(jìn)行人工鋪設(shè)，鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)氣泡、無(wú)折皺。

2.4粘層油的噴灑

先使用壓縮機(jī)高壓空氣對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行清理，然后再使用瀝青灑布機(jī)將粘層油均勻的噴灑在路面上。要保障油量的適中和噴灑的均勻，這是為了保障粘結(jié)的效果。要立即刮除噴灑過(guò)量的地方，并進(jìn)行人工補(bǔ)刷。在完成粘層油的灑布之后，要對(duì)該路段的交通進(jìn)行封閉，避免路面受到污染。

2.5生產(chǎn)改性瀝青混合料

瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)要以瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范為依據(jù)，一般情況下AC-20Ⅰ型中粒式瀝青混凝土的配比為礦粉∶砂∶5至15毫米碎石∶10至25毫米碎石=6∶30∶25∶39[3]。要對(duì)瀝青混合料進(jìn)行試拌試鋪驗(yàn)證，將最合適的油石比確定下來(lái)。一般情況下使用間隙式拌合機(jī)生產(chǎn)瀝青混合料。必須將拌合溫度提高20攝氏度，才能滿(mǎn)足改性瀝青的粘度要求，同時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間，均勻地拌和混合料。

2.6鋪筑試驗(yàn)段

為了保障舊水泥混凝土路面瀝青罩面改造的順利完成，必須先選擇一條試驗(yàn)段來(lái)進(jìn)行鋪筑，從而對(duì)拌合混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，將壓實(shí)工藝和攤鋪方法確定下來(lái)。一般情況下試驗(yàn)段的長(zhǎng)度為200米，完成試驗(yàn)段鋪筑之后，要進(jìn)行全面的總結(jié)，形成科學(xué)的試鋪報(bào)告。在試驗(yàn)段鋪筑過(guò)程中主要是積累澆混凝土路面瀝青罩面改造的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)。

2.7攤鋪改性瀝青混合料

由于該市的該條路段長(zhǎng)期承受了較重的負(fù)荷量，變形比較嚴(yán)重。盡管對(duì)其進(jìn)行了銑刨，但表面不平的現(xiàn)象仍然存在。為了使瀝青罩面改造后路面能夠達(dá)到一定的平整度，必須對(duì)其進(jìn)行處理。

第一，在橫波和縱坡上，每隔十米設(shè)置一個(gè)標(biāo)高墩，并在標(biāo)高墩上設(shè)置導(dǎo)線，當(dāng)橫坡和縱坡能夠滿(mǎn)足攤鋪要求之后，就可以使用浮動(dòng)量來(lái)控制橫坡和縱坡。

第二，為了保障攤鋪工作能夠連續(xù)不間斷的進(jìn)行，要及時(shí)對(duì)供料速度和攤鋪速度進(jìn)行調(diào)整。不要讓攤鋪車(chē)等候運(yùn)料車(chē)。

第三，盡可能地進(jìn)行全路幅的一次攤鋪，如果必須使用兩臺(tái)攤鋪機(jī)，兩臺(tái)攤鋪機(jī)在進(jìn)行攤鋪時(shí)要成梯隊(duì)，為了避免施工冷縫的形成，兩臺(tái)攤鋪機(jī)的間距要控制在十米以?xún)?nèi)。

2.8碾壓改性瀝青混合料

碾壓改性瀝青混合料是舊水泥混凝土路面瀝青罩面改造工程的最后一個(gè)工序，具有非常重要的作用。改性瀝青混合料等碾壓與普通瀝青混合料碾壓有所不同，要在攤鋪之后立即進(jìn)行。根據(jù)初壓、復(fù)壓和終壓的順序進(jìn)行碾壓，并做到先慢后快、先靜后振、自上而下。由10 t鋼筒壓路機(jī)進(jìn)行初壓，初壓的溫度為160攝氏度以上。由振動(dòng)式壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓，復(fù)壓要進(jìn)行二至三遍。最后由輪胎壓路機(jī)或鋼筒壓路機(jī)進(jìn)行終壓，在混合料溫度低于130攝氏度以前要完成整個(gè)碾壓工作，直至使整個(gè)路面毫無(wú)輪跡為止。在碾壓的過(guò)程中，要注意不要讓壓路機(jī)在未冷卻的路段上進(jìn)行停機(jī)等候、掉頭或者轉(zhuǎn)向，以免影響整個(gè)碾壓的質(zhì)量。

3.改造結(jié)果

某市的某條舊水泥混凝土路面經(jīng)過(guò)瀝青罩面改造之后，各方面性能得到了明顯的提高，噪音量降低、路面平整度得到提升。該路段經(jīng)歷了雨季和盛夏高溫沒(méi)有出現(xiàn)開(kāi)裂、推擁和掉粒的情況。瀝青面層發(fā)揮了耐久、抗滑、密實(shí)和平整的特點(diǎn)，使該路段能夠承受更大的車(chē)輛荷載，提高了路面的質(zhì)量。

4.結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的水泥混凝土路面，應(yīng)用的非常廣泛，是我國(guó)城市的主要路面類(lèi)型。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和車(chē)輛的不斷增多，很多水泥混凝土路面都出現(xiàn)了不同程度的破損，無(wú)法滿(mǎn)足城市發(fā)展的需要。很多城市的水泥混凝土路面也已經(jīng)進(jìn)入了大修養(yǎng)護(hù)期。實(shí)踐證明，舊水泥混凝土路面的瀝青罩面改造具有良好的效果，而且施工比較方便、改造的成本較低、工期較短，能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有效地提高舊水泥混凝土路面的使用性能，滿(mǎn)足城市發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳玉紅.纖維瀝青混凝土在干線公路大修工程中的應(yīng)用[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化.2013（03）

[2] 呂振國(guó)，向昕，劉彤鶴.水泥混凝土路面加鋪瀝青層的設(shè)計(jì)方法研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版）.2012（01）

[3] 劉浙湘.舊水泥混凝土路面瀝青罩面技術(shù)研究[J].中外公路.2012（01）