舊水泥路面上加鋪瀝青面層施工工藝及質(zhì)量控制

姚寶瑄

【摘 要】本文詳細(xì)介紹了水泥混凝土舊路上加鋪瀝青混凝土技術(shù)，詳細(xì)論述了舊水泥混凝土板處理、反射裂縫的防治、瀝青混凝土加鋪層厚度控制、瀝青混凝土面層材料的選擇、瀝青混凝土面層材料的選擇。

【關(guān)鍵詞】水泥；瀝青；控制

Construction craft and quality control of old cement road surface spread asphalt surface a layer

Yao Bao-xuan

(Zhalantun highway protection administrative office Inner Mongolia Hulunbeier 162650)

【Abstract】The article introduced cement concrete old road in detail to up add to spread a bituminous concrete technique and discussed the prevention and cure, bituminous concrete of old cement concrete plank processing, glint crack to add to spread the choice, the material of the layer of the bituminous concrete surface of the 1 F thickness control, the material of the layer of the bituminous concrete surface in detail of choice.

【Key words】Cement; Asphalt; Control

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通量劇增，汽車(chē)軸載日益重型化，許多早期建設(shè)的水泥混凝土路面產(chǎn)生了多種破損現(xiàn)象：結(jié)構(gòu)承載能力不足、行車(chē)舒適性差、車(chē)速難以提高。在近年來(lái)縣際和農(nóng)村公路改建和擴(kuò)建中，為節(jié)約工程投資，有效地利用舊水泥混凝土路面，在其上加鋪瀝青混凝土，以改善其使用性能，但加鋪的瀝青混凝土常出現(xiàn)反射裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致面層的開(kāi)裂和剝落，表面水下滲，造成路面損壞。為此，對(duì)水泥混凝土路面改造技術(shù)需進(jìn)一步分析研究，加強(qiáng)對(duì)其建設(shè)質(zhì)量的控制。

舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層是一種特殊的路面結(jié)構(gòu)，其應(yīng)力、應(yīng)變特性與一般的彈性層狀體系有較大的差別,質(zhì)量控制涉及到舊水泥混凝土板的處理、反射裂縫的防治、加鋪層厚度控制、面層材料的選擇、提高路面的抗?jié)B性能等關(guān)健環(huán)節(jié)。

1. 舊水泥混凝土板處理

舊水泥混凝土板受溫度變化影響大，而且舊路面板存在接縫和裂縫，并常常伴有錯(cuò)臺(tái)、斷板、啃邊、沉陷、脫空等損壞現(xiàn)象。以舊水泥混凝土路面作基層，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與適宜的剛度。瀝青混凝土路面屬柔性路面，面層的強(qiáng)度直接取決于基層的強(qiáng)度，基層強(qiáng)度不足將直接導(dǎo)致面層的破壞。縱觀國(guó)內(nèi)水泥混凝土路面上瀝青混凝土加鋪層設(shè)計(jì)，最關(guān)鍵的問(wèn)題是要對(duì)舊水泥路面板的處理。首先對(duì)其使用狀況進(jìn)行全面徹底的調(diào)查，對(duì)出現(xiàn)的路面病害、部分結(jié)構(gòu)承載力不足等進(jìn)行深層次的分析。一般通過(guò)人工調(diào)查對(duì)舊水泥路的病害按段落樁號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用探地雷達(dá)、彎沉儀對(duì)混凝土板的脫空和其結(jié)構(gòu)層的均勻情況、路面承載能力進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)。尤其在傳荷能力較差的接縫處，板下脫空影響重大，必須對(duì)水泥混凝土路面的處治給予高度重視。其次針對(duì)不同種類(lèi)的病害進(jìn)行有效的處理。對(duì)邊角破碎損壞較深和較寬的路面，先用切割機(jī)切除損壞部分，然后澆注同標(biāo)號(hào)混凝土;對(duì)破損較淺、較窄的，可鑿除5cm以上，然后用細(xì)石拌制的混凝土混合料填平;對(duì)發(fā)生錯(cuò)臺(tái)或板塊網(wǎng)狀開(kāi)裂，應(yīng)首先考慮是路基質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，必須將整個(gè)板全部鑿除，重新夯實(shí)路基及基層，澆注同標(biāo)號(hào)混凝土;對(duì)于板塊脫空、橋頭沉陷、板的不均勻沉陷及彎沉較大的部位，應(yīng)鉆穿板塊，然后用水泥漿高壓灌注處理。

2. 反射裂縫的防治

反射裂縫是指下層混凝土板的接逢或裂縫，由于溫度和濕度的不斷變化與車(chē)輛荷載的反復(fù)作用，在加鋪層的相應(yīng)位置上產(chǎn)生裂縫。就瀝青混凝土路面開(kāi)裂的原因，可分為兩大類(lèi)，即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。通常是由于舊水泥混凝土路面接縫、裂縫處的豎向和水平位移所致。豎向位移是接縫、裂縫兩側(cè)板面由于車(chē)輛荷載作用產(chǎn)生的垂直方向的相對(duì)位移。水平位移是由于溫度或濕度變化引起的水泥混凝土板的脹縮產(chǎn)生的水平方向的位移。水泥混凝土板產(chǎn)生的水平位移，使瀝青加鋪層在接縫、裂縫處產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即出現(xiàn)開(kāi)裂。在溫度、濕度應(yīng)力和車(chē)輛荷載的綜合作用下，裂縫不斷向上發(fā)展，反射到加鋪層表面。因此，需要對(duì)瀝青混凝土面層反射裂縫進(jìn)行綜合防治。

根據(jù)反射裂縫的機(jī)理，主要應(yīng)從結(jié)構(gòu)和材料兩方面進(jìn)行考慮。面層厚度應(yīng)保證超過(guò)10cm，可有效防止受拉疲勞產(chǎn)生的裂縫，還可以降低車(chē)輛荷載引起的剪應(yīng)力。材料中適當(dāng)增加瀝青用量，減小混合料空隙率，可延緩裂縫的擴(kuò)展。設(shè)計(jì)采用應(yīng)力吸收層，可用APP改性瀝青油氈、鋪設(shè)玻璃纖維格柵加強(qiáng)混凝土的抵抗差動(dòng)位移（剪切強(qiáng)度）的能力。APP改性瀝青油氈貼在舊水泥混凝土板上，能減少地下水通過(guò)舊混凝土板間接縫進(jìn)入加鋪層而浸濕加鋪結(jié)構(gòu)層材料，防止無(wú)機(jī)結(jié)合料處治的粒料層強(qiáng)度降低，延緩瀝青混凝土面層出現(xiàn)剝落和松散。APP改性瀝青油氈鋪設(shè)在舊水泥混凝土板與加鋪層之間，能起到應(yīng)力吸收夾層的作用，并將反射裂縫應(yīng)力由垂直方向轉(zhuǎn)為水平方向，起到了消散水平應(yīng)變和傳遞豎向荷載的作用，增強(qiáng)瀝青混凝土的整體抗拉強(qiáng)度，延緩反射裂縫的產(chǎn)生。玻璃纖維格柵是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的可用于減少瀝青路面反射裂縫的技術(shù)措施。它具有高抗拉強(qiáng)度和彈性模量高的特點(diǎn)，其功能就是增強(qiáng)瀝青混凝土的整體抗拉強(qiáng)度，改善鋪裝層的整體受力狀態(tài)，減少永久變形，延遲疲勞破壞，防止和減少路面裂縫的產(chǎn)生。此外加強(qiáng)施工控制，保證在制備瀝青混合料過(guò)程中不使瀝青老化和加強(qiáng)碾壓，使瀝青混合料達(dá)到較高的密實(shí)度程度，都有助于減少反射裂縫。

3. 瀝青混凝土加鋪層厚度控制

瀝青混凝土加鋪層厚度由行車(chē)荷載和防止反射裂縫兩個(gè)因素控制。舊水泥混凝土路面作為基層，強(qiáng)度較高，其上鋪筑瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層，強(qiáng)度滿足行車(chē)荷載需要，關(guān)健是防止反射裂縫的產(chǎn)生。多年的研究表明，過(guò)厚的瀝青混凝土面層由于溫度影響會(huì)產(chǎn)生裂縫。因此，設(shè)計(jì)厚度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與一般的瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)一樣，在滿足承載能力的前提下，路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)有良好的水穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度，瀝青混凝土面層應(yīng)滿足使用功能的要求，加鋪層厚度首先要滿足原路面縱向線型，同時(shí)為避免過(guò)多的破碎和替換混凝土板，考慮舊路局部地方下沉、部分板翹曲、舊路路面橫坡度變化等情況，注意將調(diào)坡與路面現(xiàn)有承載力調(diào)查法相結(jié)合。舊路改造一般采用兩層密實(shí)型瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，瀝青混凝土面層的最小厚度為8～10cm比較理想，一層為最小厚度5cm的瀝青混凝土整平層，一層為4cm左右的抗滑表層，實(shí)現(xiàn)與其他瀝青路面一樣，具有良好的平整度、構(gòu)造深度和密實(shí)度等。

4. 瀝青混凝土面層材料的選擇

原材料是影響瀝青混凝土質(zhì)量的根本所在，嚴(yán)格把好進(jìn)場(chǎng)材料關(guān)對(duì)瀝青混凝土生產(chǎn)質(zhì)量將產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。生產(chǎn)瀝青混凝土所需材料為瀝青、石料、填料。關(guān)鍵的材料瀝青要選重交通道路石油瀝青、改性瀝青，其性能、指標(biāo)必須符合高等級(jí)路面施工要求。集料在瀝青混合料中起到一個(gè)整體骨架作用來(lái)抵抗路面的變形，集料本身的強(qiáng)度特性、集料與瀝青的粘附性、集料的棱角性和集料的級(jí)配對(duì)瀝青混凝土路面的強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)性起決定性作用。石料應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡夭那闆r，根據(jù)路面的使用性能和要求確定。要采用優(yōu)質(zhì)石料用先進(jìn)的錘式破碎機(jī)生產(chǎn)?？刂剖现械尼樒瑺詈浚樒瑺铑w粒含量多會(huì)增加石料的表面積和瀝青用量，也會(huì)降低混合料的抗形變能力。一般選破碎面較多、針片狀顆粒較少的石料，并且必須達(dá)到潔凈、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)風(fēng)化，具有良好的抗壓強(qiáng)度。礦粉要潔凈、干燥、無(wú)雜質(zhì)，親水系數(shù)小于1.0，外觀無(wú)團(tuán)粒、結(jié)塊。

5. 提高瀝青混凝土路面的抗?jié)B性能

要保證路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性和耐久性，預(yù)防水破壞是至關(guān)重要的。因此，應(yīng)將路面抗?jié)B性能作為一個(gè)重要指標(biāo)來(lái)控制。粘附性有利于提高抗?jié)B性。采用改性瀝青、摻加抗剝落劑、在礦粉中摻加一定量的水泥，對(duì)抵抗剝離以提高瀝青混合料水穩(wěn)性都有明顯效果。但要注意不同抗剝落劑與各種石料之間的匹配問(wèn)題。當(dāng)選用摻加水泥時(shí)，應(yīng)注意確保施工實(shí)際摻加劑量的準(zhǔn)確性。此外，要選擇適當(dāng)?shù)募?jí)配范圍，提高瀝青用量及提高4.75～9.5mm規(guī)格集料的用量相應(yīng)地都可以提高混合料的抗?jié)B性能。

6. 結(jié)束語(yǔ)

舊水泥混凝土上加鋪瀝青混凝土面層，是改造舊水泥混凝土路面行之有效的方法之一，在公路的改建和擴(kuò)建中大部分地區(qū)已普遍采用。雖然目前我國(guó)尚未有比較成熟的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和方法，對(duì)加鋪瀝青混凝土的板塊未提出相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)于特重交通路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)也很不足，但近年來(lái)國(guó)內(nèi)許多科研、設(shè)計(jì)單位面對(duì)廣大工程改造的迫切需要，在這方面的研究中取得了不少有益的、值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)，成功的關(guān)鍵在于精心設(shè)計(jì)、精心施工。同樣厚度的瀝青加鋪層，采用不同的瀝青材料、不同的結(jié)構(gòu)層，其抗反射裂縫能力就不同。我們要對(duì)原有路面破損的成因進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查和深層次的分析，為材料組成設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。此外，在加鋪層施工中必須在試驗(yàn)指導(dǎo)下對(duì)整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程實(shí)施科學(xué)的監(jiān)測(cè)，參照施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的頻率進(jìn)行抽提、篩分和做馬歇爾試驗(yàn)，指導(dǎo)拌和站對(duì)生產(chǎn)參數(shù)作相應(yīng)的調(diào)整，進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工的質(zhì)量控制。

［文章編號(hào)］1006-7619（2008）09-02-506