水泥路面舊路改造中的加鋪瀝青面層技術

摘 要:文章通過對某一舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的病害調查，分析病害形成的主要原因，結合水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的結構特點，提出水泥路面病害的養護維修技術。

關鍵詞:水泥混凝土路面;瀝青混凝土面層;路面病害;維修

在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層，能有效地改善舊路面的使用性能和提高其承載力，具有交通及環境影響小、修復后路面服務性能好等優點，是一種較為普遍、有效的路面修復技術。但由于舊水泥混凝土路面存在著縱橫縫及裂縫，在交通荷載與溫度荷載的重復作用下，這些裂縫會引起發射裂縫的發生，導致加鋪層的破壞。水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層，在目前養護過程中基本上是參照瀝青混凝土路面養護規范與水泥混凝土路面養護規范，但由于這種路面與普通混凝土路面或瀝青混凝土路面在受力特性和破壞類型等多方面都有所不同，可參考但不可直接套用它們的養護方案。

本文通過對某條水泥混凝土路面經過瀝青加鋪層處治后的路面進行路況調查，分析各種病害產生的原因，提出合理的養護維修對策。

1、病害調查與原因分析

1.1病害調查

主要通過ZOYON-RTM(道路路面檢測車)和Smatrcart(探地雷達)檢測儀器完成。從沿線調查情況看，路面病害主要表現為車轍、裂縫和擁包，如圖1、圖2所示。車轍深度按H>25mm和15mm

1.2主要病害形成原因分析

水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層后，構成一種復合路面結構，路面的破壞形態兼具了水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面的破壞特點，主要表現為:縱縫反射裂縫，橫縫反射裂縫，，瀝青面層擁包，車轍，路面沉陷等[1][2] [3]。

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。

1)縱縫

路面沿路線縱向產生開裂的原因主要是:

⑴舊水泥混凝土路面接縫，在車輛經過不連續的板塊時，會使瀝青混凝土加鋪層產生荷載型反射裂縫;

⑵舊水泥混凝土路面裂縫的影響，所設計的加鋪層仍會受到其下部結構層原有裂縫的影響， 在外部荷載的作用下，裂縫附近的瀝青加鋪層底部產生應力集中也容易形成反射裂縫;

⑶水泥混凝土板的厚度或強度不足，在行車道上重車的反復作用下而出現的荷載型反射裂縫。

混凝土板縫所造成的反射裂縫是面層最主要的裂縫形式，在行車道與超車道之間出現的板縫幾乎全部都會反射到瀝青面層上。而非板縫縱縫通常發生在行車道外輪跡處，超車道處幾乎沒有。

2)橫縫

橫縫是由于混凝土層的干縮和溫縮現象造成的。冬季氣溫下降，瀝青面層或混凝土面層以及基層收縮而形成的裂縫，一般是與道路中線垂直的橫縫，土基干縮或凍縮產生的裂縫也以橫縫居多。橫縫的間距一般為一個板長，10m左右。幾乎每一道橫縫都能反射到瀝青砼上面層上。這樣的裂縫即使到了夏季也只能稍有減小，不會再愈合。

3)擁包

在行車水平力作用下，瀝青面層材料的抗剪強度不足容易產生推擠擁包。這類病害大多是由于瀝青混合料的油石比偏高、油量偏大、混合料中礦料級配的細料偏多、攤鋪不均或混合料碾壓后未充分冷卻，行車在上面剎車、起步等原因而產生。此外，水泥混凝土與瀝青混凝土路面接點處產生過大應力、瀝青面層層較薄、以及瀝青面層與混凝土層間的粘結較差，也易產生推擠、擁包。

4)車轍

夏季連續高溫較易使瀝青混合料變軟，在剛度很大水泥面板上，變軟瀝青混合料在車輛荷載作用下將更容易產生側向推移，導致路面產生車轍破壞。施工過程中車輛的雙向通行，車速過低也易產生車轍。

5)沉陷

基層、底基層可能破碎、強度不足;土基或基層局部強度薄弱，經雨水侵蝕，排水不暢，行車作用其結構遭到破壞;臺背不均勻沉降等都會引起路面的下陷變形。

2、病害維修技術

裂縫維修[2]

路面裂縫主要表現為沿水泥混凝土板塊的反射裂縫，多數呈現為規則的縱縫和橫縫。路面出現反射裂縫后，應及時進行灌縫處理。若灌縫不及時，雨水會沿裂縫下滲至基層，滲到基層的水在行車荷載的作用下對基層產生及大的破壞作用，進而出現翻漿、沉陷等病害，還會造成水泥混凝土板的斷裂、破碎。此類病害處理采用以下方案:

1)輕度裂縫(縫寬在5mm以內)

對于縫寬在5mm以內的順直縱縫和橫縫，采用瀝青路面開槽機沿裂縫開鑿出寬度15mm、深度比不小于1:1的矩形槽，將開好的槽口用清縫機清理，再用吹風機清除槽內的石屑灰塵。用熱空氣加熱槍烘烤槽口內，以除水分、潮氣，同時加熱槽面。將加熱好的高分子聚合物密封膠及時用灌縫機灌入剛烘烤的槽內。將灌過的縫表面及時撒些石屑養護，防止通車后汽車輪胎將未冷卻完全的密封膠帶起。

2)重度裂縫(縫寬在5mm以上)

嚴重的裂縫，宜先將松動部分鑿掉并清除干凈，在干燥情況下用液體瀝青涂刷縫壁，再填入瀝青砂搗實、燙平，并以細砂覆蓋。對于縫寬在5mm以上的縱縫、橫縫及有支縫的不規則裂縫，應沿縫開鑿出寬度為50mm的矩形槽，槽深度為原瀝青混凝土面層的厚度。用空壓機將槽內吹洗干凈，并將下層水泥混凝土的板縫清理干凈后，以熱改性瀝青將水泥混凝土的板縫灌滿，并沿板縫貼15cm高分子抗裂貼，槽底涂抹l mm厚熱改性瀝青，側面刷抹3mm厚熱改性瀝青，再用改性瀝青混凝土填平壓實。

擁包、坑槽維修

對于行車道、超車道上瀝青混凝土出現擁包、坑槽等病害，處理方案如下:按照病害范圍每邊增加20~30cm，將此范圍內的瀝青混凝土面層全部挖除。在檢查下層水泥混凝土面板完好的情況下，用空壓機將板縫吹洗干凈后，對暴露的下層水泥混凝土的板縫用熱改性瀝青灌滿，槽底噴灑1mm厚改性乳化瀝青粘層、槽側面涂刷3mm厚熱改性瀝青，并沿水泥混凝土板縫貼寬12cm高分子抗裂貼，然后用改性瀝青混凝土補平壓實。如果將瀝青混凝土面層挖除后，發現下層水泥混凝土面板斷裂或破碎時，應先處理下層病害。路面連續多處擁包且面積較大，應將有擁包的路面面層全部挖除，然后重作面層。

2.3車轍維修

根據車轍類型的不同，可以采取局部銑刨、局部填補或整體改造措施。對于非失穩型車轍(車轍深度一般小于2mm)，采用稀漿封層、微表處及石屑封層等方法進行處理;對于失穩型車轍(車轍深度一般大于2mm)，采用罩面補強等方法進行處治。對于連續長度不超過30m、轍槽深度小于8mm、行車有小擺動感覺的，通過對路面烘烤、耙松、添加適當新料后壓實即可。對于連續長度超過30m、轍槽深度大于8mm、行車擺動運且跳動感明顯的，采取銑刨路面上面層或中上面層、重新攤鋪面層的方法。對于車轍深度大于2cm、行車嚴重顛簸的，采取銑刨全部面層、重新攤鋪面層的方法。

2.4沉陷

探地雷達檢測基層存在疏松和脫空現象，對行車道和硬路肩以下60cm進行深層壓漿穿透基層。基層嚴重疏松的硬路肩，基層挖除后應清掃干凈為了迅速提高基層的強度，采用貧混凝土澆注。貧混凝土集料公稱粒徑不宜大于31.5mm，水泥用量不得少于170kg/m3，28d彎拉強度標準值宜控制在1.0～1.8MPa。鋪筑貧混凝土前將四壁濕潤，鋪筑后注意養生。

3、病害處治后效果

以一段病害嚴重路段做試驗段，對路面病害實施相應的養護維修措施后，在瀝青路面上鋪筑了一層微表處，通過對試驗段的觀察，路面的病害得到了有效的控制，路面行駛質量得到了提高。

4、結束語

許多早期修筑的水泥混凝土路面，隨著交通量和車輛荷載的不斷增長，以及自然因素的影響，路面破壞已經非常嚴重。因此有必要通過試驗研究，分析病害產生的原因，采取相應的養護維修措施，以延長路面的使用壽命，確保路面使用性能。

參考文獻

【1】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.

【2】梅向東，江山平，張邦愛.罩面處治后的瀝青路面常見病害及養護維修技術[J].湖南交通科技，2007，33(1):28-29.

【3】趙述曾，吳超凡，臺電倉.水泥混凝土路面加鋪瀝青面層技術研究[J].公路交通技術，2006，(5):50-51.