城市道路舊水泥路面加鋪改造工程施工技術(shù)

傅魯超

青島和達(dá)城建集團(tuán)有限公司 山東 青島 266000

1 水泥混凝土路面改造方案比較與分析

國(guó)內(nèi)外通常對(duì)于水泥混凝土路面的改造主要有三種處理手段：一是移除重鋪法（翻挖），二是先修復(fù)然后直接加罩混凝土面層（白加白）或者瀝青面層（白加黑），三是將舊水泥混凝土面面破碎后加鋪新的基層和面層。

1.1 移除重鋪法

移除重鋪法是對(duì)舊有水泥混凝土板塊進(jìn)行移除，然后重新加鋪新的面層的改造工藝。當(dāng)路面破壞過(guò)于嚴(yán)重或者道路高程受限時(shí)，這種方法能徹底解決水泥混凝土板塊存在的病害，但工程投資大、周期長(zhǎng)，而且無(wú)法對(duì)舊水泥混凝土再生利用，會(huì)產(chǎn)生大量的廢料垃圾，對(duì)周邊環(huán)境影響很大。在實(shí)際改造中，對(duì)整條路進(jìn)行翻挖重鋪已很少使用，只有當(dāng)局部路段出現(xiàn)板端破裂嚴(yán)重、板間發(fā)生明顯錯(cuò)臺(tái)、板體沉陷等路面和路基病害時(shí)，可對(duì)少數(shù)路段進(jìn)行翻挖處理。

1.2 直接加罩混凝土或者瀝青面層

直接加罩混凝土或者瀝青面層是當(dāng)舊路面保養(yǎng)較好，路面破損不嚴(yán)重，路基缺陷比較輕微，斷板率和缺陷率較低時(shí)，可對(duì)混凝土板塊中出現(xiàn)脫空問(wèn)題的進(jìn)行鉆孔壓漿處理，對(duì)斷板、邊角破損等破壞進(jìn)行局部換板，對(duì)裂縫和構(gòu)造縫進(jìn)行清縫和灌封處理后，然后直接加鋪新的面層。需要的注意的是，修復(fù)并不能完全消除水泥面層的病害，隨著這項(xiàng)工藝在后來(lái)工程中不斷改進(jìn)，通過(guò)在新舊層間加鋪一層應(yīng)力吸收材料以防止反射裂縫的產(chǎn)生，才使得這項(xiàng)工藝慢慢走向成熟。

1.3 將舊水泥混凝土板塊破碎后加鋪新的面層

該方法適用于路面破壞較為嚴(yán)重，斷板率較高，對(duì)破損板塊進(jìn)行修復(fù)已不經(jīng)濟(jì)的情況。此時(shí)可對(duì)舊水泥混凝土板塊進(jìn)行破碎和穩(wěn)固處理，基本消除舊路面中存在脫空、斷板等病害，并作為新建路面的底基層，然后利用瀝青混合料找平，以保證加鋪上面瀝青混凝土面層的平整度。我國(guó)主要采用路面破碎方法是沖擊壓實(shí)技術(shù)（打裂壓穩(wěn)），近年來(lái)從國(guó)外引入的多錘頭碎石機(jī)（MHB）設(shè)備所代表的碎石化技術(shù)也在逐步推廣開(kāi)來(lái)。

①?zèng)_擊壓實(shí)技術(shù)是采用沖擊壓路機(jī)以高沖擊力將板塊破裂成30～100 mm的混凝土碎塊，雖然降低了板塊的結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，但基本消除了舊路基的病害，原路面所破碎的混凝土塊形成了塊狀緊密結(jié)合、內(nèi)部嵌擠的基層結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)技術(shù)具有造價(jià)低、工期短、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn)，但由于沖壓過(guò)程中產(chǎn)生沖擊波對(duì)周邊環(huán)境影響較大，不宜在城市道路中使用。

②碎石化技術(shù)是采用多錘頭碎石機(jī)（MHB）將板塊破碎成不大于30 cm的混凝土顆粒，顆粒間組成緊密的嵌擠結(jié)構(gòu)，具有較好的整體強(qiáng)度。其工藝原理和改造流程與沖擊壓實(shí)技術(shù)基本一致，單位造價(jià)相對(duì)較高，但碎石化技術(shù)將板塊破碎得更細(xì)密，有效消除反射裂縫的產(chǎn)生。并且MHB工藝對(duì)周邊環(huán)境影響較小，適用于城市道路和房屋密集區(qū)。

2 關(guān)于改造方案的選取

改造方案的選取，將直接影響到未來(lái)施工工期長(zhǎng)短、工程難易程度和項(xiàng)目投資金額。因此道路在改造設(shè)計(jì)前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)狀路面和路基進(jìn)行勘察試驗(yàn)和分析評(píng)價(jià)工作必不可少，包括：路面狀況調(diào)查、路表強(qiáng)度測(cè)試和路基土勘探試驗(yàn)，另外也要考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度、交通量、路基承載力等條件的影響。路基的好壞也會(huì)對(duì)路面造成影響，我們通過(guò)對(duì)路面的評(píng)價(jià)也能間接反映路基的狀態(tài)，在工程實(shí)踐中，為了讓操作性更強(qiáng)，一般以舊路面的斷板率和平均錯(cuò)臺(tái)量作為路面健康評(píng)價(jià)的基本依據(jù)。

①對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)為差的，宜選用移除重鋪的方案。當(dāng)路面破壞相當(dāng)嚴(yán)重，路基存在大面積的病害，其他方案已無(wú)法滿足路面承載力要求時(shí)，才會(huì)考慮這種方案。

②對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu)良、中、次的，宜選用直接加罩混凝土或者瀝青面層的方案。加鋪時(shí)須對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行病害處理，對(duì)破碎板塊進(jìn)行更換，對(duì)角隅和板邊破壞進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)板角彎沉測(cè)試確認(rèn)板底有脫空情況的進(jìn)行壓漿封填，對(duì)板間錯(cuò)臺(tái)位移在5～10 mm之間的采用磨平機(jī)磨平，大于10 mm的可更換位置較低側(cè)的板塊，并對(duì)構(gòu)造縫和裂縫進(jìn)行清縫和封縫。需要重點(diǎn)提出的是，由于舊水泥混凝土路面的病害無(wú)法完全消除，為了防止舊水泥路面對(duì)新鋪路面產(chǎn)生的反射裂縫，在加鋪工藝上可采取以下幾種方法：其一，增加瀝青加鋪層的厚度以提高新加鋪層的抗拉強(qiáng)度。但成本較高，道路標(biāo)高抬升明顯，有可能會(huì)導(dǎo)致路面標(biāo)高高過(guò)周邊房屋，不利于道路雨水收集，一般不采用。其二，在新舊層間設(shè)置夾層，以改性瀝青防水卷材、聚酯玻纖布、玻纖格柵、橡膠瀝青應(yīng)力吸收層（SAMI）等特殊材料作為夾層，可以消散裂縫導(dǎo)致的應(yīng)力集中、減緩反射裂縫、增強(qiáng)整體抗拉抗剪強(qiáng)度的內(nèi)力。這四種防反射裂縫材料各有優(yōu)缺點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)其效果依次遞增，價(jià)格也逐步越高，必須根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)能力和材料獲取難易合理選用。

③對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)為中、次的，宜選用破碎后加鋪新面層的方案。這里我們重點(diǎn)介紹一下碎石化技術(shù)的施工流程，首先選擇一段典型道路作為試驗(yàn)段，用多錘頭碎石機(jī)對(duì)舊路面進(jìn)行碎石化，觀察碎石化后的效果并調(diào)整碎石化參數(shù)到最優(yōu)值。然后對(duì)舊水泥面層進(jìn)行正常碎石化，并靈活調(diào)整力度和行進(jìn)速度。施工中要注意控制板塊碎石化粒徑，破碎后注意清理構(gòu)造縫材料和暴露的鋼筋，并在路面灑布透層油，防止表面碎石滑動(dòng)。然后加鋪瀝青混合料的調(diào)平層和瀝青面層。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上，混凝土面板破損較輕，舊路基經(jīng)過(guò)反復(fù)碾壓和沉降而趨于穩(wěn)定，堅(jiān)持因地制宜、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原則，確定采用了比較成熟的直接加罩瀝青混凝土面層的方案。該方案最大化復(fù)用原來(lái)的路基和路面，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和便捷性。觀察竣工后的通行效果，路況較好，驗(yàn)證了方案的可行性。破碎技術(shù)特別是以多錘頭碎石機(jī)為代表的碎石化工藝相比直接加鋪瀝青面層的方案，可以更好的消除舊水泥路面病害并防止反射裂縫的產(chǎn)生，有利于保障舊路改造的整體質(zhì)量和使用壽命，隨著道路施工中大型機(jī)械的更多運(yùn)用，具有良好的發(fā)展前景。