水泥路面上加鋪瀝青混凝土面層的適應性

關　巍

摘要:本文通過引入水泥路面加鋪瀝青混凝土面層的問題,比較了四種不同的加鋪路面方案,通過不同方案所能適應的情況,分析了方案中幾個重要問題,最后從三方面總結了加鋪路面結構所應注重的關鍵。

關鍵詞:水泥路面;加鋪;瀝青面層;適應性

1 問題的提出

在舊水泥路面上加鋪瀝青混凝土,是在水泥路面的基礎上改造成瀝青路面的一種比較經濟的方式,這種方式無論是在公路還是在城市道路改造中都采用得比較多,尤其是在現階段我國石油工業的發展,瀝青產品質量提高,國產石油瀝青滿足道路規范要求,且有相當多的舊水泥路面由于使用年限較長,路面狀況惡化,需要進行改造。此時,水泥路面上加鋪瀝青面層快速、經濟的優點就凸現出來。因此,越來越多的地方選擇加鋪瀝青面層的改造方式。

水泥路面上加鋪的瀝青面層這種結構形式在使用過程中,它的缺點和弊端也隨著使用期限的延長不斷出現,反射裂縫、水泥路面板的錯臺等病害日趨嚴重。如何抑制水泥路面眾多的接縫反射到瀝青面層上,這個問題一直以來成為人們探索、研究的重要課題。通過前一段時期的研究和實踐,目前已經具備了一些較好的解決方法。但同樣的方法并不是在每一個工程當中都會取得理想的效果。在工程實施中,如何制定合理的方案,如何控制工程質量是取得良好效果的關鍵。本文將以長沙市舊水泥路面改造成瀝青路面為例進行闡述。

2 幾種不斷進步的加鋪處理方案及其適應性

過去,無論是公路還是城市道路,都是以水泥路面為主。剛性路面改柔性路面的過程中,有的是挖除重修,這樣既浪費又拉長工期,在路幅寬度、線形變化不大的情況下,采取不挖除老水泥路面而直接加鋪的方式,使工程變得快速、節約,不失為一種好的選擇,從最開始這種方案的運用到目前經歷了如下幾種處理方案:

方案一:直接加鋪瀝青混凝土。最初的處理方式是:清理老混凝土路面接縫并重新灌縫,將混凝土板清洗干凈并灑布粘層瀝青,然后鋪筑瀝青混凝土面層。在使用過程中,人們發現這種結構形式的路面幾乎每一條混凝土板接縫均反射到瀝青面層上來了,繼而局部出現錯臺,反射裂縫處瀝青混合料脫落,形成坑槽,加之當時瀝青材料性能不過關,出現推擠、擁包等現象,路面外觀變得很差,路況嚴重惡化。

方案二:在瀝青面層間加鋪纖維材料抑制反射裂縫。采用玻璃纖維鋪筑在瀝青面層的兩結構層之間,通過玻璃纖維的高抗拉性能抑制反射裂縫,這種結構形式在第一種方式的基礎上有很大的進步,如湖南長永高速公路就是采用的這樣一種處理方式。玻璃纖維對延緩反射裂縫的出現起到了顯著的作用,但在一定的使用期限后反射裂縫仍然發生,其效果仍然不是十分理想。

方案三:在老水泥路面的基礎上加鋪一層連續配筋混凝土路面,然后再鋪筑瀝青面層。這種方法十分有效,能從根本上解決反射裂縫問題。湖南長潭高速公路采用的就是這種方式對老路面進行改造,取得了良好的效果,但成本顯著提高,工期明顯延長。

方案四采用防水抗拉卷材對接縫進行條鋪,然后鋪筑瀝青混凝土找平層,再鋪筑玻璃纖維格柵,鋪筑瀝青混凝土面層。上面層以下采用較大粒徑的瀝青混凝土材料鋪筑。此種與前三種方法相比效果不是最優,但能有效抑制反射裂縫,而工程造價較第三種顯著降低,對于工期要求較快、質量要求較高的工程合適采用此方案。

此方案在施工中幾個關鍵問題的處理

破損面板的處理。水泥混凝土路面板在使用過程中,由于板底路基的局部沉降等方面的原因,導致板底支撐力不均勻或支撐力不夠,使板在車輛作用下的應變較大,所受的拉應力超過板所能承受的彎拉強度,從而出現斷裂現象。對于破裂嚴重或雖破裂不嚴重但裂縫寬度有開展,說明其下的基層乃至路基都有破壞或大的形變。此種情況若不加處理,加鋪瀝青混凝土面層將在此處受到反復的剪切、拉伸,繼而在相同位置出現裂縫并繼續惡化。為了避免這種情況的出現,必須將上述面板破除,處理好路基和基層并重新澆筑面板。若破損只是局部的,可以將局部鑿除并重新澆筑混凝土;對于未發展張開 的裂縫,可以采取樹酯膠進行封閉處理。

接縫處理。水泥路面眾多的接縫是加鋪層路面產生反射裂縫的主要原因,處理好該問題至關重要,主要有如下幾種措施:

清縫、灌縫:水泥路面填縫料的作用是防水與防止雜物掉入接縫影響混凝土板自由伸縮,在水泥路面上加鋪瀝青面層后,雖然不會再有落物,但防水的作用仍然很重要,因此,采用改性瀝青甚至普通瀝青灌縫即可,但重要的是要清理干凈,縫隙要灌滿,不要留有空隙。

接縫處鋪設防水抗裂材料采用高強度抗拉防水卷材跨縫條鋪,可以進一步對接縫進行封閉,以防止水份滲入,并起到一定的抗拉作用,一定程度上抑制反射裂縫出現。

鋪設土工格柵:采用自粘型高強度玻璃纖維格柵滿鋪,利用土工格柵抗拉性能抑制反射裂縫。

脫空板的處理:部分路面板與基層之間、基層與土路基之間出現了脫空現象,這將是導致路面破壞、變形的重要因素。對于脫空面板,采取鉆孔、壓力灌注水泥漿的措施使面板底部重新獲得密實均勻的支承。

路面的清洗:在灑布粘層瀝青前,采用高壓水槍徹底將路表面;中洗一次,將灰塵、松散的顆粒等全部;中洗掉,以使粘層瀝青能很好地附著于水泥混凝土路面,使粘層能更好地發揮其在剛、柔兩種結構之間的粘結作用。

3總結

在水泥路面上加鋪瀝青面層是一項技術難度大且稍有不慎就容易出問題的工作。雖然該工藝不是什么新工藝,但不同的工程均有值得總結的經驗與教訓。總結起來有如下幾個值得注意:支承基面的處理:加鋪面層是直接鋪筑在老水泥路面上,水泥路面上已經或正在發生的病害將直接反映在加鋪層上,因此,將水泥路面己發生的病害處理并把將來可能導致病害的因素消除十分重要。防水的問題:混凝土路面的接縫、裂縫是水容易滲入的薄弱環節,瀝青路面并不是完全不透水的,相反,雨水透過接縫滲入后,因瀝青面層的覆蓋更難散發,長久積累極易導致接縫處路面不均勻沉降,從而導致錯臺等問題發生。因此做好接縫防水處理十分關鍵。防裂:路面反射裂縫的出現主要是因為接縫處的瀝青面層經反復拉伸錯動而產生疲勞破壞,使該處產生斷裂。斷裂初期并不明顯影響路面使用功能,它的危害是繼發性的,斷裂部位雨水下滲產生錯臺、材料脫落流失等破壞可能相繼發生,使路面狀況日益惡化。因此它的危害很大,有必要加鋪高強度纖維對材料可能發生的反射裂縫進行有效抑制。即采取措施提高瀝青混凝土抗拉性能以提高其疲勞強度。