水泥混凝土路面加鋪瀝青路面設計探討

孫會平

（撫順市政工程設計研究院有限責任公司，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，而且過長的養生時間會嚴重影響交通。因此，在水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層對水泥混凝土路面修復是非常行之有效的方案，它可以在較短的時間內，最大限度利用水泥混凝土路面結構強度，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最大的難點：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年對水泥混凝土路面進行瀝青罩面改造，改造方案為：對已經嚴重破損的混凝土板破碎后重新澆注，對裂縫嚴重部位進行灌縫處理，同時為減少反射裂縫出現，設置了橡膠瀝青應力吸收層，改造后的路面經過一年的使用，取得了較好的效果。

1 路況調查

隨著經濟的快速發展，道路交通量劇增，汽車軸載日益重型化，超載現象時有發生，導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和效率，保證車輛平穩、舒適、低噪音、安全的行駛，急需對破損的水泥混凝土路面進行維修改造。

路面加鋪之前對原舊路進行病害調查的目的，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生的病害危害加鋪的瀝青面層，因此，必須對原路面的破損進行治理。

首先對渾河南路原路面進行全面的調查和檢測，包括舊路結構、損壞類型、路表彎沉、地下水位等，以評價現有水泥混凝土路面結構狀態。?檢測方法包括外觀檢測、落錘式彎沉儀檢測和地質雷達檢測等。外觀檢測主要包括水泥混凝土板的裂縫、錯臺、沉陷等路面破壞的類型和范圍；落錘式彎沉儀和地質雷達主要檢測路面承載力、接縫傳荷能力和板底脫空狀況等。

2 調查結果及處理方案

調查顯示，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，個別地方接縫損壞較為嚴重。實測平均彎沉值為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料進行修補找平處理。裂縫嚴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：邊角嚴重斷裂重新更換水泥混凝土板；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料找平。

（3）錯臺：對于輕微錯臺高差小于1 cm，用切削機械鑿除；對于嚴重錯臺高差大于1 cm，且一塊板不穩定時，進行換板處理。

（4）斷板：對于斷裂的板塊，一律打碎，重新更換水泥混凝土板。打碎混凝土板塊后，對基層進行檢查，若基層松散，則挖除基層直至結實的路基，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，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 結構設計

（1）設計罩面結構為：

5 cm AC-13密集配細粒式橡膠瀝青混凝土；

1 cm橡膠瀝青混凝土應力吸收層；

舊水泥混凝土路面。

（2）減少反射裂縫的措施

為減少罩面后出現反射裂縫，在水泥混凝土路面上設置了一層橡膠瀝青混凝土應力吸收層。橡膠瀝青應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（9～12 mm）的封層集料，再進行碾壓，將集料嵌入瀝青膜。橡膠瀝青應力吸收層粘結效果好，可以增強路面整體性，減少反射裂縫的產生，同時具有封水和防滲效果。

橡膠瀝青應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，需要有足夠的強度，一般采用玄武巖或石灰巖。石料應潔凈、干燥。由于應力吸收層在路面中還起到層間過渡和黏結作用，要求石料和橡膠瀝青的黏結性要好。橡膠瀝青和石料的技術要求見表1和表2。

表1 橡膠瀝青技術要求

表2 橡膠瀝青應力吸收層石料技術要求

（3）橡膠瀝青應力吸收層配比設計

橡膠瀝青和碎石灑布量的最常用的方法是采用過去的經驗。根據國內的經驗，橡膠瀝青應力吸收層碎石規格普遍采用9.5～13.2 mm，因此，確定采用9.5～13.2 mm規格的碎石。

橡膠瀝青灑布量影響應力吸收層的實際使用效果。灑布量過大，導致泛油影響應力吸收層的防裂效果；灑布量過小，影響應力吸收層與水泥板、瀝青罩面的黏結會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，進行剪切試驗，最終確定橡膠瀝青灑布量在2.2～2.5 kg/m2時剪切強度最好。

碎石的灑布量是影響應力吸收層性能的一個重要因素，施工時碎石量過少會影響應力吸收層的防裂效果。為此，選擇了10～20 kg/m3的碎石灑布量進行試驗，最終確定灑布量14～18 kg/m3時剪切強度最好。

最終，設計橡膠瀝青應力吸收層采用9.5～13.2 mm規格的碎石，見表3，橡膠瀝青灑布量為2.2～2.5 kg/m2。

表3 橡膠瀝青應力吸收層碎石級配

5 結語

該道路罩面竣工后，經一年的通車運行路面未出現反射裂縫，見圖2，證明橡膠應力吸收層在延緩反射裂縫的發生和路面防水起到了積極的作用，今后工程設計中將加以推廣應用。

圖2 建成使用時照片

[1]JTG D50-2006,公路瀝青路面設計規范[S].

[2]CJJ 169-2012,城鎮道路路面設計規范[S].

[3]CJJ 36-2006,城市道路養護技術規范[S].