關于道路加鋪瀝青混凝土的施工要點分析

陳紹鵬

廈門市路橋機械有限公司（361000）

關于道路加鋪瀝青混凝土的施工要點分析

陳紹鵬

廈門市路橋機械有限公司（361000）

城市對水泥混凝土路面進行了白加黑改造，即將原來的水泥混凝土路面改建成瀝青混凝土。在道路改造中采用白加黑技術噪聲將大幅度下降，吸塵性能較好，經濟合理，又能大大改善行車條件，提高行車的安全性和舒適性。筆者結合多年工作經驗，對水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土施工技術要點進行簡要分析。

路面；瀝青；施工；加鋪層

0 前言

舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層的主要技術難點是防止反射裂縫的發生。舊混凝土路面在使用過程中可能存在各種病害與缺陷,這些病害與缺陷使得瀝青加鋪層技術變得更加困難。因此，科學、合理、有效地評價舊水泥混凝土路面損壞狀況、承載能力、殘余壽命、板間傳荷能力、脫空狀態，是做好舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的一個重要內容。

1 舊路面病害處理

舊路面病害處理是瀝青層加鋪質量的關鍵，舊路面病害處理得徹底，則可大大減少和延緩反射裂縫的發生和擴展。因此,在加鋪瀝青層之前必須對舊水泥混凝土路面的病害進行詳細調查,調查的重點是裂縫、脫空和承載力等。根據舊水泥混凝土路面調查結果，確定水泥混凝土路面的病害處理方案。瀝青加鋪前對水泥混凝土路面的病害處理包括:對破碎的混凝土板塊進行翻修對局部損壞的混凝土板塊進行挖補；對板下脫空的板塊,采取板下封堵的方法進行灌漿。對水泥混凝土路面接縫進行清縫、灌縫。

瀝青層加鋪前，應對處理過的水泥混凝土路面重新檢測,確保舊路面病害處理達到預期效果,對于達不到要求的板塊應重新處理。

2 瀝青加鋪層結構設計

當舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為優良或中時，可采用瀝青加鋪層。接縫傳荷能力評定等級為中時，應根據氣溫、荷載、舊混凝土路面承載能力、接縫處彎沉差等情況選用下述減緩反射裂縫的措施:增加瀝青加鋪層的厚度；在加鋪層內設置橡膠瀝青應力吸收夾層、玻璃纖維格柵或者土工織物夾層；瀝青加鋪層的下層采用由開級配瀝青碎石組成的裂縫緩解層；在瀝青加鋪層上,對應舊混凝土面層的橫縫位置鋸切橫縫。瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定，高速公路和一級公路和城市干道的最小厚度為100 mm,其他等級的道路最小厚度宜為70 mm。舊混凝土板的厚度、混凝土的彎拉強度和彈性模量標準值以及基層頂面當量回彈模量標準值，采用舊混凝土路面的實測值。

舊混凝土面層厚度的標準值可根據鉆孔芯樣的量測高度，按式（1）計算確定

式中:

he為舊混凝土面層測量厚度的標準值，mm；he為舊混凝土面層量測厚度的均值，mm；sh為舊混凝土面層厚度量測值標準差，mm。

舊混凝土面層彎拉強度的標準值可采用鉆孔芯樣的劈裂試驗測定,結果按式（2）和式（3）計算確定。

式中:fr為舊混凝土彎拉強度標準值，MPa；fsp為舊混凝土劈裂強度標準值，MPa；fsp為舊混凝土劈裂強度測定值的均值，MPa；Ssp為舊混凝土劈裂強度測定值的標準差，MPa。

舊混凝土的彎拉彈性模量標準值可按式（4）計算確定。

式中:Ec為舊混凝土的彎拉彈性模量標準值，MPa；fr為舊混凝土的彎拉強度標準值，MPa。

舊混凝土路面基層頂面的當量回彈模量標準值,宜采用落錘式彎沉儀(標準荷載100 kN、承載板半徑150 mm)量測板中荷載作用下的彎沉曲線,按式（5）和式（6）確定。

式中:Et為基層頂面的當量回彈模量標準值, MPa；SI為路面結構荷載擴散系數；W0為荷載中心處彎沉值，Lm；W300、W600、W900為距荷載中心300 mm、600 mm和900 mm處的彎沉值，μm。

當采用落錘式彎沉儀的條件受到限制時，可選擇在清除斷裂混凝土板后的基層頂面進行梁式彎沉測量后反算，或根據基層鉆芯的材料組成及性能情況確定。瀝青加鋪層的下層采用開級配瀝青碎石混合料時，必須在路面邊緣設置內部排水系統。

3 瀝青加鋪層防裂技術

瀝青混凝土加鋪層的關鍵是防止或減緩反射裂縫的發生。目前，防止或減緩舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫的措施主要有:增加瀝青層厚度，設置級配碎石、特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層,在瀝青加鋪層與水泥混凝土路面板間設置土工布、土工格柵、改性瀝青油氈、鋼絲網或改性(橡膠)瀝青混合料應力吸收層等防裂夾層，采用切縫填封橡膠瀝青等方法。

反射裂縫防治措施如下:

1）特殊設計瀝青混凝土（全厚式采用改性瀝青）。

2）玻纖格柵，加特殊設計瀝青混凝土（全厚式采用改性瀝青）。

3）加土工布，加特殊設計瀝青混凝土（全厚式采用改性瀝青）。

4）加瀝青碎石柔性基層作為裂縫緩解層，加瀝青混凝土面層。

5）應力吸收防水防裂層，加特殊設計瀝青混凝土層（全厚式采用改性瀝青）。

6）加應力吸收防水防裂層，加土工布，加特殊設計瀝青混凝土（全厚式采用改性瀝青）。

7）貼改性瀝青油氈，加瀝青砂調平層，鋪玻璃纖維格柵，加瀝青混凝土面層。

8）水泥混凝土碎塊基層，加半剛性基層，加瀝青混凝土面層。

9）水泥混凝土碎塊底基層,加瀝青貫入過渡層，加半剛性基層，加瀝青混凝土面層。

鋪設土工布前，在混凝土面板上噴灑黏層熱瀝青，瀝青噴灑范圍要比土工布寬5～10 cm。鋪設土工布時，先在起始端，用墊片加水泥釘固定土工布并拉緊。土工布連接搭接長度約為15 cm，連接處應手工噴灑足量黏層瀝青確保土工布被浸透。土工布鋪好后，應立即開始攤鋪瀝青混凝土。嚴禁非施工車輛在土工布上行駛，瀝青混凝土運料車不得在土工布上轉彎、調頭、制動。土工格柵隔離層瀝青混凝土面層，必須采用玻璃纖維格柵。常用的玻璃纖維格柵，有帶自粘膠和不帶自粘膠兩種。帶自黏膠的可直接在平整清潔的路面上鋪設，不帶自粘膠的通常采用水泥釘加墊片固定。采用聚酯改性瀝青油氈防治反射裂縫時，通常將聚酯改性瀝青油氈切割成50 cm寬的長條帶。瀝青層鋸縫填縫技術是在瀝青加鋪層上和舊水泥混凝土路面板接縫位置，沿接縫方向鋸縫并填縫的施工工藝。

增加瀝青加鋪層的厚度，是減少反射裂縫最常見也是行之有效的一種方法:一方面可以減少舊路面結構的溫度變化，降低接縫處瀝青加鋪層的溫度拉(彎拉)應力；另一方面可以增加路面結構的彎曲剛度,降低接縫處的彎沉及彎沉差，減少加鋪層的剪切應力。對于較厚的加鋪層來說，裂縫由加鋪層底面擴展到頂面需要經歷較長的距離與時間，也可以延長其使用壽命。為防止或減緩加鋪層反射裂縫的出現，瀝青加鋪層應保證一定的厚度，一般應不低于20 cm，太薄的瀝青厚度勢必在短期內即出現反射裂縫。但僅通過無限制地增加加鋪層厚度的方法來減小車輛荷載應力及溫度應力的方法也是不經濟的，且瀝青層太厚容易出現車轍，所以在增加瀝青層厚度的同時應采取其他技術措施。設置應力吸收夾層也是一種比較可行的方法，應力吸收夾層是指在舊水泥混凝土板及瀝青加鋪層之間設置一層橡膠瀝青、改性瀝青砂或柔軟瀝青混凝土等應力吸收中間層(SAMI)來減少和延緩反射裂縫，還可以防止路表開裂后路表水的下滲。應力吸收層厚度一般為2～3 cm，具有模量相對較小、較柔軟、變形能力強、能承受大的變形而不斷裂的特點。它們防止反射裂縫的機理與土工合成材料類似，但其抗剪切型反射裂縫的能力稍好于土工合成材料一類的薄膜型材料。級配碎石作為舊水泥混凝土板和瀝青加鋪層之間的過渡層,在加拿大、南非等國家及我國的高速公路部分試驗段已得到了應用,其防止反射裂縫的效果良好。美國瀝青協會建議采用AM-75、AM-43及AM-50特粗粒徑瀝青碎石鋪筑于舊水泥混凝土路面與瀝青加鋪層之間,作為裂縫緩解層瀝青(針入度40～50)含量為1.5%～3.0%，混合料含有25%～35%的連通孔隙，阻礙裂縫尖端的擴展，因而可提供緩解裂縫力擴展的作用，并且該結構層具有一定的厚度。降低溫度對水泥混凝土板的影響:減少水泥混凝土板接縫張開量和翹曲量，減少接縫處的彎沉及彎沉差，減少反射裂縫產生的可能性。

4 結語

近年來，國內對水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土施工技術進行了積極的探索，取得了許多成果，為解決舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層領域技術難題，積累了很多寶貴的經驗。