淺論舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層設(shè)計(jì)的各類(lèi)路面病害處治方式

邱文杰 龍紅梅

引言

隨著近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城市基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，各類(lèi)基礎(chǔ)建設(shè)大力推進(jìn)。其中道路的建設(shè)是城市建設(shè)中最為重要的一環(huán)。而水泥混凝土路面作為常見(jiàn)的一種路面類(lèi)型，由于其使用壽命較長(zhǎng)，運(yùn)行期間的維護(hù)費(fèi)用較低，高低溫的耐候性能力較強(qiáng)，且其建設(shè)成本比瀝青混凝土路面低，因此水泥混凝土路面得到廣泛應(yīng)用。但隨著經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，以及瀝青材料的不斷發(fā)展進(jìn)步，瀝青路面在耐候性等方面得到了提高，瀝青路面的建設(shè)也在不斷發(fā)展。由于許多原有水泥混凝土路面使用一定年限后其使用性能有所降低，水泥混凝土板塊出現(xiàn)各種病害，但為降低成本，經(jīng)過(guò)處治后依然能達(dá)到原有等級(jí)道路的使用要求，因此出現(xiàn)了較多水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土的改造，即所謂的“白加黑”工程。本文將以“獅山鎮(zhèn)羅村孝賢路改造提升工程”為例，淺論各類(lèi)加鋪瀝青層的水泥混凝土路面病害產(chǎn)生原因及處治方式。

1 概述

孝賢路道路等級(jí)定位為城市次干路，雙向四車(chē)道，紅線寬度為24m，機(jī)動(dòng)車(chē)道寬度為16m。由于所處獅山鎮(zhèn)羅村重工業(yè)較為發(fā)達(dá)，有各類(lèi)重型車(chē)輛通行，周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，樓盤(pán)不斷建設(shè)，車(chē)流量日益增加，局部板塊出現(xiàn)了一定破損，為滿足交通量增長(zhǎng)的需要，提高行車(chē)舒適性，對(duì)舊路各類(lèi)破損的板塊進(jìn)行整治和修復(fù)并加鋪瀝青面層。

2 水泥混凝土路面病害檢測(cè)及調(diào)查

在對(duì)舊水泥混凝土路面處治前，應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行調(diào)查及檢測(cè)，判斷出其破損狀況。表1為孝賢路病害情況調(diào)查表。

以調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（CJJ36-2006）計(jì)算出其路面狀況指數(shù)PCI。而孝賢路路面狀況指數(shù)PC最終計(jì)算結(jié)果為＞90之間，可見(jiàn)原有水泥混凝土路面?zhèn)骱尚Ч麨閮?yōu)良。

表2 水泥混凝土路面破損狀況等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)路面狀況指數(shù)可判定，在保持原有道路等級(jí)前提下，利用舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的方案是合理可行的。

3 水泥混凝土路面病害類(lèi)型一般處治方式

孝賢路為典型南方地理位置中的水泥混凝土路面，且其加鋪瀝青改造為經(jīng)濟(jì)合理的方式。現(xiàn)以自然區(qū)劃Ⅳ7華南沿海臺(tái)風(fēng)區(qū)舊水泥混凝土作為實(shí)例淺論其處治及瀝青加鋪設(shè)計(jì)。

3.1 斷裂類(lèi)病害

3.1.1 裂縫類(lèi)

根據(jù)裂縫發(fā)育程度，輕型裂縫寬度小于3mm，中型裂縫寬度為3～15mm，重型裂縫寬度大于15mm。

（1）輕型裂縫，由于其對(duì)原有路基影響比較小，在加鋪瀝青層前，采用“擴(kuò)縫灌漿”，處理方式。

①順著裂縫擴(kuò)成1.5～2.0cm的溝槽，槽深可根據(jù)裂縫深度確定，最大深度不得超過(guò)2/3板厚；

表1 現(xiàn)狀水泥混凝土路面情況調(diào)查表

②清除混凝土碎屑，吹凈灰塵后，填入0.3～0.6cm的清潔石屑。

（2）中型裂縫，其對(duì)原有路基有一定影響，若同時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、唧泥或填縫料損壞等多種破壞形式，建議采用破除整塊板塊的處理辦法，以避免路基已遭受破壞的情況。否則可以采用“條帶補(bǔ)縫”的處治方式。

采用條帶罩面補(bǔ)縫加玻璃釬維土工格柵進(jìn)行補(bǔ)縫，玻璃釬維格柵的設(shè)置范圍為修補(bǔ)縫隙兩側(cè)各50cm。修補(bǔ)需要注意的問(wèn)題為：

①鈀釘長(zhǎng)度不小于20cm，彎鉤長(zhǎng)度為7cm。

②鈀釘孔必須填滿砂漿，方可將鈀釘插入孔內(nèi)安裝。

（3）重型裂縫，由于其裂縫達(dá)15cm以上，在嶺南地區(qū)雨水量充沛，長(zhǎng)期的雨水可以通過(guò)裂縫滲入道路路基及基層，路基經(jīng)雨水浸泡已不能達(dá)到設(shè)計(jì)承載力要求，這類(lèi)板塊通常繼續(xù)發(fā)育為破碎板，乃至被完全碾壓破碎。因此必須采用破除整個(gè)路面，并翻壓路基，重建道路路基路面。雖原有水泥混凝土面板可視為剛性基層，但為避免日后新舊路基路面銜接處發(fā)生沉降不一的隱患，所有新建的板塊皆需要設(shè)置拉桿及傳力桿。

3.1.2 板角斷裂

對(duì)板角斷裂的情況，修補(bǔ)的板角與原有路面板的接縫面，應(yīng)涂刷瀝青，如為脹縫，應(yīng)設(shè)置接縫板；現(xiàn)澆混凝土與老混凝土面板之間的接縫應(yīng)切出寬3mm深4mm的接縫槽。應(yīng)注意的是，板角斷裂應(yīng)不大于整塊板的1/3，否則應(yīng)按裂縫類(lèi)型處理。

3.1.3 斷板

斷板的處理方式同裂縫，根據(jù)其破碎程度及對(duì)路基影響程度決定是否需要破除重建路基路面。對(duì)分裂成三塊以上的破碎板，原則上應(yīng)破除原有板塊重建。

3.2 豎向位移類(lèi)病害

對(duì)此類(lèi)病害，應(yīng)先分析其是否為路基問(wèn)題，比如壓實(shí)度不均，或者路基滲水軟化。這兩類(lèi)情況，只能破除道路路基路面，先處理路基，翻壓和排水，再重建水泥混凝土路面。對(duì)因?yàn)榕蛎涀冃蔚那闆r，參照拱起情況施工。

3.3 接縫類(lèi)病害

3.3.1 接縫填料損壞

（1）清除接縫中的舊填縫料和雜物，吹凈灰塵；

（2）修理脹縫時(shí)，先用熱瀝青涂刷縫壁，再壓入接縫板，接縫板及傳力桿之間的縫隙以瀝青填實(shí)；

（3）填縫料的技術(shù)要求與施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合相關(guān)公路及道路的養(yǎng)護(hù)規(guī)范。

3.3.2 縱向接縫張開(kāi)

（1）縱向接縫張開(kāi)10mm以下時(shí)，采用聚錄乙烯膠泥、焦油類(lèi)填縫料和橡膠瀝青等加熱施工式填縫料；

（2）縱向接縫張開(kāi)10mm以上時(shí)采用聚氨酯類(lèi)常溫施工式填縫料；

（3）縱向接縫張開(kāi)15mm以上時(shí)采用瀝青砂填縫。

3.3.3 接縫碎裂

（1）在破碎部位外緣切割成規(guī)則圖形，切割面垂直于面板，底面應(yīng)為平面；

（2）清除混凝土碎塊，吹凈灰塵雜物，保持干燥狀態(tài)；

（3）采用高模量補(bǔ)強(qiáng)材料填充維修。

3.3.4 唧泥和板底脫空

（1）經(jīng)彎沉檢測(cè)，超過(guò)0.2mm的視為面板脫空，需采鉆孔灌漿的方式處理；

（2）灌漿孔布置于四個(gè)角及板中心共五個(gè)，灌漿順序從邊緣到中間；

（3）灌漿完成后需用木塞堵孔，以防漿體外溢，待其初凝后方可拔出；

（4）對(duì)唧泥病害還應(yīng)注意及時(shí)對(duì)接縫灌縫處理；

（5）唧泥病害應(yīng)注意排水，排水溝溝深應(yīng)在路面基層以下。

3.3.5 錯(cuò)臺(tái)

（1）對(duì)高差不足1cm的采用人工鑿平或機(jī)械磨平；

（2）對(duì)高差大于1cm不足5cm的采用瀝青砂或水泥混凝土調(diào)平；

（3）當(dāng)錯(cuò)臺(tái)大于5cm，應(yīng)考慮是否伴有其他病害，如唧泥和脫空等，當(dāng)同時(shí)存在這幾種病害，為避免多重因素影響及路基浸水軟化破壞導(dǎo)致的沉降，建議破除路面，做好路基排水或翻挖晾曬重新壓實(shí)。

3.3.6 拱起

（1）針對(duì)脹縫因混入雜質(zhì)或損壞的情況，應(yīng)先修復(fù)或重建脹縫，還應(yīng)考察其余不設(shè)傳力桿橫縫是否也有混入雜質(zhì)并一并清除干凈及用瀝青灌縫；

（2）對(duì)因膨脹量超出允許空間的，則需對(duì)拱起相鄰兩塊板間的橫縫進(jìn)行切寬，帶應(yīng)力釋放完成再切除拱起端，待恢復(fù)原位再處理接縫。

3.4 表層類(lèi)病害

3.4.1 磨損和露骨

對(duì)此類(lèi)病害，一般為施工問(wèn)題，其并不影響水泥混凝土的核心功能抗折強(qiáng)度，僅需對(duì)其表面進(jìn)行處理，施工前應(yīng)先清除表面泥土和灰塵，一般采用稀漿封層處治再加鋪瀝青面層。

3.4.2 紋裂、網(wǎng)裂和起皮

此類(lèi)病害不影響水泥混凝土抗折強(qiáng)度，采用稀漿封層處置再加鋪瀝青面層。

3.4.3 活性集料反應(yīng)引起的網(wǎng)裂

對(duì)此類(lèi)病害，其后期可能發(fā)育成其他類(lèi)型如裂縫等。對(duì)發(fā)育完成后不嚴(yán)重的，可以采用稀漿封層處理，對(duì)伴隨嚴(yán)重裂縫，建議破除面板重建，以避免進(jìn)一步發(fā)育裂開(kāi)。

3.4.4 粗集料凍融裂紋

對(duì)處于自然區(qū)劃Ⅳ7華南沿海臺(tái)風(fēng)區(qū)的工程項(xiàng)目，一般沿海地區(qū)冬季施工情況下凍融病害反可不考慮。對(duì)粵西及粵北山區(qū)，冬季嚴(yán)寒氣候達(dá)到0℃的地區(qū)，應(yīng)考慮該情況。對(duì)已造成破壞的，建議破除并重建水泥混凝土面板以免其繼續(xù)發(fā)育破壞。在換板的施工過(guò)程中添加引氣劑和減水劑，并控制和降低水灰比。

4 舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的其他問(wèn)題

4.1 調(diào)平層

道路設(shè)計(jì)中縱斷面對(duì)調(diào)平層的影響不可忽視，尤其填方較高時(shí)。在路線基本沿原路設(shè)計(jì)時(shí)，其量一般為填方扣除面層的量，以及銑刨舊路的深度。瀝青罩面中高速公路、一級(jí)公路厚度不宜小于10cm，其他不宜小于7cm。在有調(diào)平層時(shí)，應(yīng)考慮瀝青的壓實(shí)厚度，合理分配分層碾壓的瀝青層厚度。

4.2 接縫配筋

瀝青加鋪后，原路面板塊可視為基層，對(duì)一般的瀝青混凝土路面剛性基層不設(shè)配筋。但考慮到破除路基重建的板塊，對(duì)通車(chē)后的路基不均勻沉降，接縫的配筋有利于緩解其影響，同時(shí)對(duì)減少反射裂縫影響也有利。故在板塊處治時(shí)，重建的板塊應(yīng)做好接縫配筋設(shè)計(jì)。

4.3 土工布

在多數(shù)的水泥混凝土加鋪瀝青層設(shè)計(jì)中，瀝青層常常直接鋪設(shè)在土工布上。根據(jù)相關(guān)土工合成材料規(guī)范要求，對(duì)“長(zhǎng)絲紡粘針刺土工織物”應(yīng)在土工布攤鋪前及攤鋪后皆灑布粘層油，且應(yīng)注意其用量的不同，其他類(lèi)型可僅在攤鋪前灑布。

5 結(jié)語(yǔ)

孝賢路完工通車(chē)后得到各方一致好評(píng)，可見(jiàn)加鋪瀝青層的水泥混凝土板塊處治與一般水泥混凝土養(yǎng)護(hù)和處治方式有不同之處，在進(jìn)行此類(lèi)工程的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)要求合理選擇不同的處治方式，沿用成功的經(jīng)驗(yàn)做出最合理的設(shè)計(jì)。

[1]《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTI073.1-2001）[S].

[2《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（]CJJ 36－2006）[S].

[3]《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50290-2014）[S].