水泥混凝土路面加鋪瀝青路面的早期病害成因分析與對策

胡麗丹

湖北宜昌明磊建設(shè)工程有限公司 湖北 宜昌 443000

在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層是一種常用的、有效的路面修復(fù)技術(shù)，這種修復(fù)技術(shù)具有工期短、對交通影響小、修復(fù)后路面服務(wù)性能好等優(yōu)點。在水泥混凝土大修工程中多采用加鋪瀝青面層的處治方案，充分利用水泥路面和瀝青路面的優(yōu)點，有效保護水泥混凝土路面，減少交通荷載對混凝土面板的沖擊作用，防止水的滲入，改善水泥混凝土路面受力條件，提高行車舒適性。然而這種復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)容易滋生早期病害，如裂縫、滑移、坑洞和網(wǎng)裂等常見病害，其中裂縫類尤為突出，嚴重影響城市形象以及交通行車質(zhì)量[1]。

1 加鋪層瀝青路面常見病害

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，主要表現(xiàn)裂縫、瀝青面層擁包、車轍、路面沉陷等。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。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[2]。

2 加鋪瀝青路面早期病害原因分析

2.1 舊路面的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致加鋪層反射裂縫的產(chǎn)生

由于水泥混凝土路面接縫的存在，舊水泥混凝土路面作為基層的整體強度降低，在荷載和溫度應(yīng)力作用下，瀝青加鋪層處于復(fù)雜的三維應(yīng)力狀態(tài)，車輛行駛經(jīng)過不連續(xù)的板體時，瀝青加鋪層由于接縫兩側(cè)相鄰板塊產(chǎn)生豎向位移差而出現(xiàn)較大的剪切應(yīng)力。這種剪切應(yīng)力是導(dǎo)致瀝青加鋪層產(chǎn)生荷載型反射裂縫的主要原因。另外，路面暴露在大氣中，受氣溫周期性變化的影響，瀝青加鋪層和舊路面板塊都會產(chǎn)生縮脹，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。由于舊水泥混凝土路面的應(yīng)力在接縫處不連續(xù)，因此瀝青加鋪層同時承受其本身及舊路面所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，形成溫度型反射裂縫。荷載型反射裂縫和溫度型反射裂縫兩者疊加最終形成了瀝青加鋪層反射裂縫。反射裂縫的存在，不僅破壞路面結(jié)構(gòu)的整體強度，而且一旦地表水沿反射裂縫向下滲透，易使面層逐漸失粘脫落，路基強度降低，嚴重影響路面的使用壽命[3]。

2.2 加鋪層與舊路面層間結(jié)合不足

由于舊水泥混凝土路面經(jīng)過多年行車，所以表面光滑，摩擦因數(shù)變小，或是因為瀝青混合料材料控制不好，空隙率偏大，致使雨水下滲，設(shè)置在舊路板塊接縫處的應(yīng)力吸收層（如土工布）受潮積水形成潤滑層，嚴重影響加鋪層與舊路面基層之間的緊密結(jié)合。由于基層對面層的黏結(jié)力不足，車輛行駛時，在水平分力的作用下，面層容易產(chǎn)生推移破壞，使得剛性的舊水泥混凝土面層與柔性的瀝青混凝土加鋪層層間出現(xiàn)脫離狀態(tài)，破壞了路面結(jié)構(gòu)層的整體連續(xù)性，不利于應(yīng)力向下傳遞。在高溫作用及重車轉(zhuǎn)彎時的反復(fù)剪切作用，易造成瀝青加鋪層產(chǎn)生推移、滑動擁包等結(jié)構(gòu)性破壞，加之夏季雨水大量滲入，更是加劇了此類破壞作用[4]。

3 預(yù)防措施

3.1 加鋪層反射裂縫的防治措施

設(shè)置加鋪層時鋪設(shè)夾層結(jié)構(gòu)，可有效預(yù)防或延緩反射裂縫產(chǎn)生。夾層材料常用有機織土工布、無紡?fù)凉げ?、瀝青膠薄膜、改性瀝青防水油氈、土工格柵、玻璃纖維格柵、改性（橡膠）瀝青砂、瀝青碎石、瀝青混凝土等。常采用APP改性瀝青油氈、SBS改性應(yīng)力吸收層、STRATA應(yīng)力吸收層等。

3.2 加鋪與舊路面結(jié)合不良的防治措施

水泥混凝土路面加罩瀝青加鋪層前，可在水泥混凝土板塊接縫處鋪設(shè)土工格柵、鍍鋅鐵片、防水卷材、無紡?fù)凉げ嫉染哂幸欢辜魪姸鹊牟牧?，組成應(yīng)力吸收層，隔離裂縫的發(fā)展，以延緩瀝青加鋪層反射裂縫的形成。這些材料的加入可提高瀝青混合料的抗反射裂縫的能力。一般來說，抗反射裂縫的能力：鍍鋅鐵片＞防水卷材＞無紡?fù)凉げ迹就凉じ駯?。另外，罩面與基層面板之間的黏結(jié)是保證罩面性能良好的基礎(chǔ)。在水泥混凝土舊路面加罩瀝青加鋪層前，先用銑刨機將水泥混凝土舊路面表面銑刨粗糙，將其表面做毛。同時為了達到黏結(jié)性能要求，路面須徹底清理，清除所有外來物和污染物。常用的清理方法有：噴砂法、冷磨法、沖砂法、沖水法、噴氣法等。鋪設(shè)加鋪層時應(yīng)在預(yù)先清潔過的原路面上灑布粘層瀝青，能夠有效增加加鋪層與原路面的黏結(jié)，形成整體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一受力。黏層油撤布量應(yīng)特別注意，撒布量太少不能全部覆蓋混凝土表面，影響混凝土面板與瀝青層的黏結(jié)；用量過多，則形成較厚內(nèi)自由瀝青將導(dǎo)致瀝青面層泛油[5]。

4 結(jié)束語

在舊水泥混凝土路面上鋪設(shè)瀝青加鋪層，不僅可以充分利用舊路面剩余強度，而且會在較長時期內(nèi)也是一種能夠提高路面使用性能的有效措施。加鋪瀝青路面首先應(yīng)采用多種方法和手段對既有水泥混凝土路面現(xiàn)狀及板塊破損原因進行分析，制定出適合的工程處理方案。在進行舊路面的加鋪設(shè)計時，需要在對舊水泥混凝土路面的強度調(diào)查與檢測后確定是否滿足加鋪設(shè)計的要求，它的復(fù)雜程度要比新建道路大得多。因此，對舊混凝土路面的調(diào)查與檢測、舊路面的處理、防止反射裂縫方式的選擇及瀝青加鋪層的設(shè)計等諸多方面，必須加以認真的考察和研究，以根據(jù)道路實際情況，確定切實可行的修建、加鋪方案。在進行施工時還應(yīng)嚴加控制工序，注重細節(jié)把控，從管理人員到作業(yè)班組要樹立全過程控制、主動控制理念，科學合理地進行施工作業(yè)。

[1] 沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防[M].北京:人民交通出版社,2001:17.

[2] 鄭益樹,陳毓慧,徐琳.“白改黑”路面早期病害分析與處治措施[J].公路交通技術(shù),2010,(3):52-54.

[3] 陳智林.“白改黑”道路路面的通病與防治措施[J].中國市政工程,2012,(6):13-15.

[4] 郭曉春,張學剛.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青罩面前的病害處理[J].山東交通科技,2006,(2):28-30.

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