水泥混凝土路面加鋪瀝青路面設(shè)計(jì)探討

孫會(huì)平

（撫順市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧撫順 113008）

0 前言

在我國的道路中，存在大量的水泥混凝土路面。水泥混凝土路面損壞后維修比較困難，常規(guī)的方法是將水泥混凝土面板破碎后重建。這不僅工程量大，而且過長(zhǎng)的養(yǎng)生時(shí)間會(huì)嚴(yán)重影響交通。因此，在水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層對(duì)水泥混凝土路面修復(fù)是非常行之有效的方案，它可以在較短的時(shí)間內(nèi)，最大限度利用水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使水泥混凝土路面的性能全面改善。但是水泥混凝土路面加鋪瀝青面層有一個(gè)最大的難點(diǎn)：水泥混凝土舊路面裂縫的反射問題。

渾河南路是撫順市東西方向的一條快速路，2011年對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行瀝青罩面改造，改造方案為：對(duì)已經(jīng)嚴(yán)重破損的混凝土板破碎后重新澆注，對(duì)裂縫嚴(yán)重部位進(jìn)行灌縫處理，同時(shí)為減少反射裂縫出現(xiàn)，設(shè)置了橡膠瀝青應(yīng)力吸收層，改造后的路面經(jīng)過一年的使用，取得了較好的效果。

1 路況調(diào)查

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通量劇增，汽車軸載日益重型化，超載現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致水泥混凝土路面過早破壞。造成路面平整度差，行車顛簸，噪音大，嚴(yán)重影響了道路的正常使用功能及行車安全。為滿足車輛通行的要求，提高路面的使用品質(zhì)和效率，保證車輛平穩(wěn)、舒適、低噪音、安全的行駛，急需對(duì)破損的水泥混凝土路面進(jìn)行維修改造。

路面加鋪之前對(duì)原舊路進(jìn)行病害調(diào)查的目的，不僅在于掌握路面的破損率，更重要的是為了防止原有路面自然和行車因素產(chǎn)生的病害危害加鋪的瀝青面層，因此，必須對(duì)原路面的破損進(jìn)行治理。

首先對(duì)渾河南路原路面進(jìn)行全面的調(diào)查和檢測(cè)，包括舊路結(jié)構(gòu)、損壞類型、路表彎沉、地下水位等，以評(píng)價(jià)現(xiàn)有水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)狀態(tài)。?檢測(cè)方法包括外觀檢測(cè)、落錘式彎沉儀檢測(cè)和地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)等。外觀檢測(cè)主要包括水泥混凝土板的裂縫、錯(cuò)臺(tái)、沉陷等路面破壞的類型和范圍；落錘式彎沉儀和地質(zhì)雷達(dá)主要檢測(cè)路面承載力、接縫傳荷能力和板底脫空狀況等。

2 調(diào)查結(jié)果及處理方案

調(diào)查顯示，原道路表面裂縫較普遍，局部有水泥混凝土板破碎、斷裂及板角損壞狀況，個(gè)別地方接縫損壞較為嚴(yán)重。實(shí)測(cè)平均彎沉值為42（0.01 mm），破損板處最大為65（0.01 mm），路面整體承載能力較好，行車舒適性較差，見圖1。

圖1 原有路面照片

根據(jù)舊路面破壞類型不同，制定了不同的處理方案：

（1）表面裂縫和坑洞：首先將裂縫和坑洞清理干凈，用水泥混凝土快速修補(bǔ)料進(jìn)行修補(bǔ)找平處理。裂縫嚴(yán)重的地方打掉混凝土面板，按坑洞處理，裂縫較輕的不作處理。

（2）邊角斷裂：邊角嚴(yán)重?cái)嗔阎匦赂鼡Q水泥混凝土板；輕微破碎的邊角，將破碎的邊角清理干凈后，用水泥混凝土快速修補(bǔ)料找平。

（3）錯(cuò)臺(tái)：對(duì)于輕微錯(cuò)臺(tái)高差小于1 cm，用切削機(jī)械鑿除；對(duì)于嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)高差大于1 cm，且一塊板不穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)行換板處理。

（4）斷板：對(duì)于斷裂的板塊，一律打碎，重新更換水泥混凝土板。打碎混凝土板塊后，對(duì)基層進(jìn)行檢查，若基層松散，則挖除基層直至結(jié)實(shí)的路基，然后用素混凝土作基層，再澆筑混凝土板。

（5）脫空、沉陷：確定為板塊脫空或沉陷時(shí)，如果原有水泥混凝土板面無破損，則在原有板面上鉆孔，然后采用壓漿處理。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)罩面結(jié)構(gòu)為：

5 cm AC-13密集配細(xì)粒式橡膠瀝青混凝土；

1 cm橡膠瀝青混凝土應(yīng)力吸收層；

舊水泥混凝土路面。

（2）減少反射裂縫的措施

為減少罩面后出現(xiàn)反射裂縫，在水泥混凝土路面上設(shè)置了一層橡膠瀝青混凝土應(yīng)力吸收層。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層采用碎石封層模式，用熱橡膠瀝青噴灑在水泥混凝土路面上，然后立即撒布單一粒級(jí)（9～12 mm）的封層集料，再進(jìn)行碾壓，將集料嵌入瀝青膜。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層粘結(jié)效果好，可以增強(qiáng)路面整體性，減少反射裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)具有封水和防滲效果。

橡膠瀝青應(yīng)力吸收層所用的材料包括橡膠瀝青和集料，碎石起到傳遞荷載的作用，需要有足夠的強(qiáng)度，一般采用玄武巖或石灰?guī)r。石料應(yīng)潔凈、干燥。由于應(yīng)力吸收層在路面中還起到層間過渡和黏結(jié)作用，要求石料和橡膠瀝青的黏結(jié)性要好。橡膠瀝青和石料的技術(shù)要求見表1和表2。

表1 橡膠瀝青技術(shù)要求

表2 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層石料技術(shù)要求

（3）橡膠瀝青應(yīng)力吸收層配比設(shè)計(jì)

橡膠瀝青和碎石灑布量的最常用的方法是采用過去的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)國內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)，橡膠瀝青應(yīng)力吸收層碎石規(guī)格普遍采用9.5～13.2 mm，因此，確定采用9.5～13.2 mm規(guī)格的碎石。

橡膠瀝青灑布量影響應(yīng)力吸收層的實(shí)際使用效果。灑布量過大，導(dǎo)致泛油影響應(yīng)力吸收層的防裂效果；灑布量過小，影響應(yīng)力吸收層與水泥板、瀝青罩面的黏結(jié)會(huì)造成推移等路面病害。

為了確定最佳的橡膠瀝青的灑布量，選擇2～3 kg/m3的灑布量，進(jìn)行剪切試驗(yàn)，最終確定橡膠瀝青灑布量在2.2～2.5 kg/m2時(shí)剪切強(qiáng)度最好。

碎石的灑布量是影響應(yīng)力吸收層性能的一個(gè)重要因素，施工時(shí)碎石量過少會(huì)影響應(yīng)力吸收層的防裂效果。為此，選擇了10～20 kg/m3的碎石灑布量進(jìn)行試驗(yàn)，最終確定灑布量14～18 kg/m3時(shí)剪切強(qiáng)度最好。

最終，設(shè)計(jì)橡膠瀝青應(yīng)力吸收層采用9.5～13.2 mm規(guī)格的碎石，見表3，橡膠瀝青灑布量為2.2～2.5 kg/m2。

表3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層碎石級(jí)配

5 結(jié)語

該道路罩面竣工后，經(jīng)一年的通車運(yùn)行路面未出現(xiàn)反射裂縫，見圖2，證明橡膠應(yīng)力吸收層在延緩反射裂縫的發(fā)生和路面防水起到了積極的作用，今后工程設(shè)計(jì)中將加以推廣應(yīng)用。

圖2 建成使用時(shí)照片

[1]JTG D50-2006,公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]CJJ 169-2012,城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]CJJ 36-2006,城市道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].