混凝土路面瀝青加鋪層技術在城市道路改造中應用

李壽高

（滁州市虹信工程監(jiān)理有限公司，安徽 滁州 239000）

在運行多年之后，舊水泥混凝土路面往往會出現(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，因此需要認真的調查、分析和處理舊水泥混凝土路面，在確保其具備相應的條件后才能夠對瀝青路面進行加鋪。本文以某城市的道路改造工程為例，對混凝土路面瀝青加鋪層技術的具體應用進行了介紹。

1 調查和評價原水泥混凝土路面情況

1.1 調查內容主要包括以下幾個方面：①路面養(yǎng)護技術資料和路面材料、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措施；③現(xiàn)有路面結構的的強度：混凝土強度面層厚度、板底脫空狀況、接縫荷載能力、路表彎沉；④預計交通量和交通荷載；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 應對路面的板底脫空狀況（見圖1）、接縫傳荷能力、承載力和損壞狀況分析進行重點考察和評價。通過對平均錯臺量和斷板量的統(tǒng)計針對路面損壞狀況進行分級，將其評定為4個等級，也就是優(yōu)良、中、次和差。通過彎沉測試來判定接縫的傳荷能力和承載能力；利用目測、彎沉差、單點彎沉值等判定板底脫空。由于整個工程的方案設計和造價在很大程度上取決于評價的結果，所以必須要對其予以認真對待，將相關的工作做好。

圖1 板底脫空示意圖

2 混凝土路面瀝青加鋪層技術在某城市道路改造中的具體應用

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，本次針對其中的兩段路面實施大修設計，具有23.27公里的設計全長。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。在經濟不斷發(fā)展的同時，當?shù)氐慕煌孔兊迷絹碓蕉啵虼嗽摰缆匪喟鍓K產生了較多的病害，雖然養(yǎng)護單位不斷對該路段實施修補，然而病害卻具有越來越嚴重的發(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，延長道路使用壽命，應用西安長大公路養(yǎng)護技術有限公司研制的水泥混凝土微裂式破碎機械[3]，破碎再生水泥混凝土路面，破碎后對混凝土板塊進行編號，采用25T彎沉車對老路進行全線全斷面彎沉檢測，現(xiàn)場逐塊板查看，結合彎沉檢測與勘察結果對不同狀況老路面采取相應處理方案：

2.2.1 彎沉值≥50、混凝土板塊碎裂嚴重、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，隨后再通過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。在將水泥混凝土板破裂面切割完成之后，選擇C15 小石子混凝土對基層進行補強處理。在完成基層補強之后，將傳力桿架設在新舊混凝土之間，且將瀝青涂刷在舊路面板接縫面，隨后進行快硬水泥混凝土的澆筑工作，在完成澆筑之后應做好相應的養(yǎng)護工作，直到混凝土形成符合設計標準的強度，再對其進行加鋪。

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，隨后采用西安長大公路養(yǎng)護技術有限公司研發(fā)的列地聚合物注漿材料對其進行高壓灌注[4]，根據(jù)壓力表，當壓力達到設計值時（或相鄰孔有地聚物溢出）為止，次日再次彎沉檢測，根據(jù)檢測結果再做判別。

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：在相應板塊的路肩位置做出標注，延板縫黏貼碳纖維抗裂貼。

2.2.4 清除干凈嚴重脫皮處和麻面處的雜質，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候，首先應該將孔洞鑿成直壁坑槽，應保證開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，通過壓縮空氣將修補面吹干凈。在直壁坑槽中填入聚合物乳液混凝土，利用噴灑養(yǎng)生劑的方式進行養(yǎng)生。

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

2.3 瀝青加鋪層結構設計分析

在我國現(xiàn)行的相關規(guī)范中明確了對舊水泥混凝土面板破壞的處理方式，也就是要對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的影響進行考慮，對舊水泥混凝土板的彎拉應力進行計算。此外，還需要對瀝青加鋪層破壞進行充分考慮，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力一般會在加鋪層厚度不斷增加的同時呈現(xiàn)出線形變化，加鋪層具有越大的厚度就會產生越小的應力，而加鋪層在達到一定厚度的時候就很少會對應力產生影響。通過總結相關的工程實例，瀝青加鋪層具有9到15公分的合理厚度，在經過多方考慮之后，本工程中將瀝青加鋪層設置為12公分的厚度，實踐結果表明，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)的位移會導致應力集中的現(xiàn)象形成于位于裂縫或接縫上部的瀝青加鋪層中，詳見圖2。水泥混凝土面板本身具有較高的強度，然而在產生裂縫之后就會導致瀝青面層喪失整體性，再加上滲入路面水，就會使瀝青路面加鋪層的病害變得越來越嚴重。所以在應用混凝土路面瀝青加鋪層技術的時候必須要認真的做好防治反射裂縫的相關工作。

防治瀝青加鋪層反射裂縫的主要技術包括以下幾種：

2.4.1 應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?shù)募哟鬄r青面層的厚度。

2.4.3 對各類夾層進行合理的設置，其中主要的就是應力吸收層，比如防裂貼、應力吸收貼等高性能防水卷材、玻璃纖維、土工網格或格柵、土工織物。

2.4.4 原路面碎石化處理技術。原路面碎石化處理技術具有很多方法，不同的方法具有不同的適用條件，在具體的處理過程中應對其材料和工藝進行嚴格控制，確保取得良好的處理效果。

2.4.5 適當?shù)奶嵘幚碓访娌『Φ南嚓P技術標準。在本工程中應用了灑布粘層油及玻璃纖維格柵鋪設的工藝，獲得了良好的處理效果。

圖2 反射裂縫示意圖

3 結語

在城市道路改造中應用混凝土路面瀝青加鋪層技術不僅具有較高的技術可行性，而且可以有效地改善路面的行駛質量，節(jié)約大量的資金，縮短施工工期，降低對交通的影響，因此其經濟效益和社會效益均十分顯著。相關工藝、材料的不斷進步會逐步解決混凝土路面瀝青加鋪層技術中的瓶頸問題，因此未來混凝土路面瀝青加鋪層技術會得到更加廣泛的應用。

[1] 眭封云.對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在三環(huán)路路面改造中的應用[J].西南公路.2012(01)

[3] 平頂山市公路管理局，西安長大公路養(yǎng)護技術有限公司等.舊水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)設備研制與應用. 2012（12）

[4] 福建省公路管理局，西安長大公路養(yǎng)護技術有限公司.路面非開挖式結構地聚合物注漿結構補強與病害處治技術研究. 2014（12）

[5] 金小禹.104國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)