混凝土路面瀝青加鋪層技術(shù)在城市道路改造中應(yīng)用

李壽高

（滁州市虹信工程監(jiān)理有限公司，安徽 滁州 239000）

在運(yùn)行多年之后，舊水泥混凝土路面往往會(huì)出現(xiàn)較多的板底脫空、斷板、破裂、裂縫等各種病害，如果直接將瀝青層路面加鋪在上面很容易出現(xiàn)大量的反射裂縫，因此需要認(rèn)真的調(diào)查、分析和處理舊水泥混凝土路面，在確保其具備相應(yīng)的條件后才能夠?qū)r青路面進(jìn)行加鋪。本文以某城市的道路改造工程為例，對(duì)混凝土路面瀝青加鋪層技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了介紹。

1 調(diào)查和評(píng)價(jià)原水泥混凝土路面情況

1.1 調(diào)查內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：①路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)資料和路面材料、現(xiàn)有路面的損害狀況；②現(xiàn)有路面損壞的范圍、輕重程度、類型和需采取的修補(bǔ)措施；③現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)的的強(qiáng)度：混凝土強(qiáng)度面層厚度、板底脫空狀況、接縫荷載能力、路表彎沉；④預(yù)計(jì)交通量和交通荷載；⑤環(huán)境條件：路基路面排水情況、地下水位、沿線氣候條件等[1]。

1.2 應(yīng)對(duì)路面的板底脫空狀況（見(jiàn)圖1）、接縫傳荷能力、承載力和損壞狀況分析進(jìn)行重點(diǎn)考察和評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)平均錯(cuò)臺(tái)量和斷板量的統(tǒng)計(jì)針對(duì)路面損壞狀況進(jìn)行分級(jí)，將其評(píng)定為4個(gè)等級(jí)，也就是優(yōu)良、中、次和差。通過(guò)彎沉測(cè)試來(lái)判定接縫的傳荷能力和承載能力；利用目測(cè)、彎沉差、單點(diǎn)彎沉值等判定板底脫空。由于整個(gè)工程的方案設(shè)計(jì)和造價(jià)在很大程度上取決于評(píng)價(jià)的結(jié)果，所以必須要對(duì)其予以認(rèn)真對(duì)待，將相關(guān)的工作做好。

圖1 板底脫空示意圖

2 混凝土路面瀝青加鋪層技術(shù)在某城市道路改造中的具體應(yīng)用

2.1 該城市道路的基本情況

該城市道路具有128.774千米的全長(zhǎng)，本次針對(duì)其中的兩段路面實(shí)施大修設(shè)計(jì)，具有23.27公里的設(shè)計(jì)全長(zhǎng)。其中一段為12m 寬水泥混凝土路面，另一段為14m 寬水泥混凝土路面。在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時(shí)，當(dāng)?shù)氐慕煌孔兊迷絹?lái)越多，因此該道路水泥板塊產(chǎn)生了較多的病害，雖然養(yǎng)護(hù)單位不斷對(duì)該路段實(shí)施修補(bǔ)，然而病害卻具有越來(lái)越嚴(yán)重的發(fā)展程度。為此，需要維修改造該路段，從而提升其服務(wù)水平和整體性能[2]。

2.2 處理舊水泥混凝土路面

將瀝青面層加鋪在舊水泥混凝土路面上，由于存在著裂縫和接縫，因此很容易出現(xiàn)反射裂縫。為了消除路面加鋪層易出現(xiàn)的反射裂縫和層間推移，延長(zhǎng)道路使用壽命，應(yīng)用西安長(zhǎng)大公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司研制的水泥混凝土微裂式破碎機(jī)械[3]，破碎再生水泥混凝土路面，破碎后對(duì)混凝土板塊進(jìn)行編號(hào)，采用25T彎沉車對(duì)老路進(jìn)行全線全斷面彎沉檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)逐塊板查看，結(jié)合彎沉檢測(cè)與勘察結(jié)果對(duì)不同狀況老路面采取相應(yīng)處理方案：

2.2.1 彎沉值≥50、混凝土板塊碎裂嚴(yán)重、沉降、冒漿狀況：首先確定混凝土板塊的破裂面大小并將其切割范圍確定下來(lái)，隨后再通過(guò)液壓鎬將其中的破損部分鑿除，使原有的鋼筋盡可能的保留下來(lái)。在將水泥混凝土板破裂面切割完成之后，選擇C15 小石子混凝土對(duì)基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。在完成基層補(bǔ)強(qiáng)之后，將傳力桿架設(shè)在新舊混凝土之間，且將瀝青涂刷在舊路面板接縫面，隨后進(jìn)行快硬水泥混凝土的澆筑工作，在完成澆筑之后應(yīng)做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，直到混凝土形成符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度，再對(duì)其進(jìn)行加鋪。

2.2.2 彎沉值介于30--50之間、混凝土板塊間彎沉差≥15的狀況：確定水泥混凝土面板的彎沉值較大位置，隨后在上面鉆具有1.5公分直徑的孔，孔深70-80公分,孔與孔之間保持0.8-1.5米的間距，隨后采用西安長(zhǎng)大公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司研發(fā)的列地聚合物注漿材料對(duì)其進(jìn)行高壓灌注[4]，根據(jù)壓力表，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)（或相鄰孔有地聚物溢出）為止，次日再次彎沉檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果再做判別。

2.2.3 彎沉值介于20--30之間、混凝土板塊間彎沉差介于12—15之間的狀況：在相應(yīng)板塊的路肩位置做出標(biāo)注，延板縫黏貼碳纖維抗裂貼。

2.2.4 清除干凈嚴(yán)重脫皮處和麻面處的雜質(zhì)，做好清洗工作，將一層 4%橡膠瀝青灑上去。

2.2.5 在處理孔洞坑槽的時(shí)候，首先應(yīng)該將孔洞鑿成直壁坑槽，應(yīng)保證開(kāi)鑿出的直壁坑槽具有規(guī)則的形狀，隨后選擇鋼絲刷清除干凈破壞處的碎屑和塵土，通過(guò)壓縮空氣將修補(bǔ)面吹干凈。在直壁坑槽中填入聚合物乳液混凝土，利用噴灑養(yǎng)生劑的方式進(jìn)行養(yǎng)生。

2.2.6 如果有大面積嚴(yán)重破損的情況出現(xiàn)在板塊上，首先應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行整倉(cāng)清除，然后選擇C15 小石子混凝土對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)平。采用清縫和適當(dāng)修補(bǔ)的方式對(duì)其中破損不嚴(yán)重的水泥混凝土路面進(jìn)行處理[5]

2.3 瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

在我國(guó)現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范中明確了對(duì)舊水泥混凝土面板破壞的處理方式，也就是要對(duì)舊水泥混凝土板在加鋪瀝青面層之后其板邊受力和約束效應(yīng)的影響進(jìn)行考慮，對(duì)舊水泥混凝土板的彎拉應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。此外，還需要對(duì)瀝青加鋪層破壞進(jìn)行充分考慮，也就是加鋪層的層間剪切破壞和反射裂縫。

在接縫處瀝青加鋪層的應(yīng)力一般會(huì)在加鋪層厚度不斷增加的同時(shí)呈現(xiàn)出線形變化，加鋪層具有越大的厚度就會(huì)產(chǎn)生越小的應(yīng)力，而加鋪層在達(dá)到一定厚度的時(shí)候就很少會(huì)對(duì)應(yīng)力產(chǎn)生影響。通過(guò)總結(jié)相關(guān)的工程實(shí)例，瀝青加鋪層具有9到15公分的合理厚度，在經(jīng)過(guò)多方考慮之后，本工程中將瀝青加鋪層設(shè)置為12公分的厚度，實(shí)踐結(jié)果表明，其具有良好的效果。

2.4 防治瀝青加鋪層反射裂縫的相關(guān)措施

反射裂縫的主要形成原因是在裂縫或接縫附近的舊面層出現(xiàn)的位移會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中的現(xiàn)象形成于位于裂縫或接縫上部的瀝青加鋪層中，詳見(jiàn)圖2。水泥混凝土面板本身具有較高的強(qiáng)度，然而在產(chǎn)生裂縫之后就會(huì)導(dǎo)致瀝青面層喪失整體性，再加上滲入路面水，就會(huì)使瀝青路面加鋪層的病害變得越來(lái)越嚴(yán)重。所以在應(yīng)用混凝土路面瀝青加鋪層技術(shù)的時(shí)候必須要認(rèn)真的做好防治反射裂縫的相關(guān)工作。

防治瀝青加鋪層反射裂縫的主要技術(shù)包括以下幾種：

2.4.1 應(yīng)用具有良好防裂效果的面層，比如采用改性橡膠瀝青混合料的瀝青面層。

2.4.2 適當(dāng)?shù)募哟鬄r青面層的厚度。

2.4.3 對(duì)各類夾層進(jìn)行合理的設(shè)置，其中主要的就是應(yīng)力吸收層，比如防裂貼、應(yīng)力吸收貼等高性能防水卷材、玻璃纖維、土工網(wǎng)格或格柵、土工織物。

2.4.4 原路面碎石化處理技術(shù)。原路面碎石化處理技術(shù)具有很多方法，不同的方法具有不同的適用條件，在具體的處理過(guò)程中應(yīng)對(duì)其材料和工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保取得良好的處理效果。

2.4.5 適當(dāng)?shù)奶嵘幚碓访娌『Φ南嚓P(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在本工程中應(yīng)用了灑布粘層油及玻璃纖維格柵鋪設(shè)的工藝，獲得了良好的處理效果。

圖2 反射裂縫示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

在城市道路改造中應(yīng)用混凝土路面瀝青加鋪層技術(shù)不僅具有較高的技術(shù)可行性，而且可以有效地改善路面的行駛質(zhì)量，節(jié)約大量的資金，縮短施工工期，降低對(duì)交通的影響，因此其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均十分顯著。相關(guān)工藝、材料的不斷進(jìn)步會(huì)逐步解決混凝土路面瀝青加鋪層技術(shù)中的瓶頸問(wèn)題，因此未來(lái)混凝土路面瀝青加鋪層技術(shù)會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。

[1] 眭封云.對(duì)碎石化改造舊水泥混凝土路面的探討[J].公路工程. 2012(03)

[2] 孫程光,張光勇.水泥路面白加黑改造技術(shù)在三環(huán)路路面改造中的應(yīng)用[J].西南公路.2012(01)

[3] 平頂山市公路管理局，西安長(zhǎng)大公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司等.舊水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)設(shè)備研制與應(yīng)用. 2012（12）

[4] 福建省公路管理局，西安長(zhǎng)大公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司.路面非開(kāi)挖式結(jié)構(gòu)地聚合物注漿結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)與病害處治技術(shù)研究. 2014（12）

[5] 金小禹.104國(guó)道瑞安羅鳳段舊路面加鋪改造方案綜述[J].科技創(chuàng)業(yè)家.2013(06)