談城鎮(zhèn)舊水泥混凝土道路改造加鋪施工

牛 水 云

(晉城市市政工程總公司，山西 晉城 048000)

談城鎮(zhèn)舊水泥混凝土道路改造加鋪施工

牛 水 云

(晉城市市政工程總公司，山西 晉城 048000)

簡(jiǎn)單闡述了對(duì)舊水泥路面加鋪瀝青混凝土必須解決的技術(shù)問題和對(duì)現(xiàn)有水泥混凝土路面的處理方法，同時(shí)，分析了反射裂縫產(chǎn)生的原因，通過采取預(yù)防反射裂縫的應(yīng)對(duì)技術(shù)措施，可以有效地改善道路的使用功能，延長路面的使用壽命。

舊水泥混凝土路面，反射裂縫，加鋪，預(yù)防技術(shù)措施

近些年來，伴隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)水平的穩(wěn)步提高與城市交通設(shè)施規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市道路系統(tǒng)的建造、管理以及維護(hù)有了更高的要求。道路系統(tǒng)所應(yīng)具有的功能也變得較之以往更綜合復(fù)雜與人性化，其在具備基本的通行能力的同時(shí)，還要滿足人們對(duì)道路系統(tǒng)環(huán)保美觀、節(jié)約能源、出行安全、舒適行車的期望與需求。因而道路改造加鋪工程已成為城鎮(zhèn)市政建設(shè)的重要內(nèi)容，加鋪改造技術(shù)得到了快速發(fā)展。

隨著我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的迅速發(fā)展，由于交通量劇增，汽車軸載日益重型化等方面的原因，造成路面嚴(yán)重破損。尤其是傳統(tǒng)的水泥路面，水泥板塊板面的破壞以及各板塊間由于防止擠壓變形等伸縮縫處的裂縫、錯(cuò)臺(tái)等缺點(diǎn)都會(huì)對(duì)行車的平穩(wěn)、行車的舒適度以及行車噪聲的控制產(chǎn)生不利的影響。當(dāng)下，晉城市行政轄區(qū)內(nèi)有大量的水泥路面存在著板底脫空、錯(cuò)臺(tái)、斷板、露骨、沉陷、破碎等道路損壞的問題，進(jìn)而對(duì)道路的正常使用產(chǎn)生了相當(dāng)大的影響，大部分水泥路面需要進(jìn)行改造修復(fù)。而瀝青路面相比水泥路面有著眾多的優(yōu)點(diǎn)，修復(fù)起來也比較容易。所以現(xiàn)在比較主流的做法是在水泥路面上加鋪一層瀝青路面，可以很好地改善舊式水泥路面的性能。與此同時(shí)，對(duì)舊式的水泥路面再次利用，能有效的縮短道路施工的工期，降低建造成本，簡(jiǎn)化施工流程，并且對(duì)環(huán)境與交通產(chǎn)生較小的影響。

1 路面加鋪所面臨的技術(shù)性問題

為了確保舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層后的工程質(zhì)量和使用壽命，施工過程需要將以下的技術(shù)性問題解決。

1.1 橫向變形反射性縫隙

造成橫向變形反射性裂縫的主要原因是舊式水泥路面已經(jīng)產(chǎn)生了一定的裂縫或者接縫，若將瀝青混凝土直接加鋪于水泥路面上，當(dāng)在承受行車載荷與氣溫變化的情況下，沿著裂縫與接縫處水泥路面會(huì)有伸縮的現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)在上下兩種不同材質(zhì)形式的路面發(fā)生了程度各異的伸縮變形的情況下，就會(huì)在該部分的路面發(fā)生開裂的現(xiàn)象，也就是反射性裂縫。反射性裂縫在降低路面美觀與平整度的同時(shí)，還會(huì)使路面的強(qiáng)度降低，從而降低路面的使用時(shí)長，使養(yǎng)護(hù)管理的費(fèi)用大大增加。因而，在采用加鋪瀝青路面的形式進(jìn)行舊式水泥路面的修復(fù)時(shí)，一定要將反射性裂縫的問題處理好，最大程度的延緩或者減少反射性裂縫的產(chǎn)生。

1.2 豎向變形破壞

水泥路面下部的土基與基層，因自然性沉降與行車載荷的影響，會(huì)產(chǎn)生一定程度的沉陷，造成基礎(chǔ)的局部性脫空以及應(yīng)力的不均勻分布，在路面承受較大的荷載時(shí)會(huì)發(fā)生豎向變形或者破壞，進(jìn)而使加鋪的瀝青路面形成壅包、坑洼甚至破壞。

1.3 局部破損快速修補(bǔ)

大部分水泥混凝土路面在大修前，盡管市政管理部門對(duì)局部破損部位進(jìn)行過多次小修補(bǔ)，但是大部分情況下是表面的臨時(shí)性處理，同時(shí)在修補(bǔ)材料的使用上也是不盡相同，質(zhì)量低下的情況時(shí)有發(fā)生。為使加鋪的質(zhì)量得到保證，要對(duì)這類破壞的部位進(jìn)行徹底的修復(fù)。由于城鎮(zhèn)道路改造往往存在交通封閉困難等諸多問題，大部分破損路段的路面只有在夜間車流量較小的情況下進(jìn)行施工，而白天要繼續(xù)承受車輛駛過所形成的荷載，因而要將水泥路面局部性破壞快速修復(fù)的施工工藝與使用材料的問題解決妥當(dāng)。

2 對(duì)現(xiàn)有水泥混凝土路面的處置

由于道路基底不均勻性的豎向變形，使原先的水泥路面發(fā)生局部脫空的現(xiàn)象，在一些路段甚至?xí)?yán)重到發(fā)生路面的破碎或者斷裂。為使水泥路面板的剛性與整體性得到保證，在加鋪瀝青路面前，要處理好有路面板脫空與破裂的路基，只有這樣才能使改造加鋪后的路面達(dá)到良好的預(yù)期效果。

2.1 基底處理

一般情況下，處理水泥路面基底的方法有兩種，其一是路面基底材料的開挖與換填，其二是向脫空部位進(jìn)行填充注漿。

1)基底材料的開挖與換填。在舊式水泥路面發(fā)生斷裂的部位，鑿除破壞的部分，進(jìn)行基底情況的檢查，以對(duì)基底破損的原因進(jìn)行確定，同時(shí)，制定出科學(xué)合理的處置方案，在完成路面基底材料的換填并壓實(shí)之后進(jìn)行混凝土的澆灌工作。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)是施工工藝與流程較為簡(jiǎn)單，能較為徹底地修復(fù)道路；缺點(diǎn)是在較大程度上影響著城市交通運(yùn)行。

2)基底的填充注漿處理。在交通較為繁忙的情況下，將較為困難路段進(jìn)行封閉，對(duì)空洞部位，使用鉆孔注漿的方法進(jìn)行基底的填充處理。在具體作業(yè)前要用相關(guān)的設(shè)備以探查詳細(xì)的情況，測(cè)定出路面下脫空、松散以及現(xiàn)有管線周邊的沉降部位。

2.2 快速處理破壞的路面板

水泥路面板的破損破壞一般都是由縫隙、邊角周邊區(qū)域開始，伴隨著裂縫的不斷擴(kuò)大與擴(kuò)展形成了局部的破碎。當(dāng)在板面厚度方向并沒有發(fā)生完全性破損時(shí)，可不進(jìn)行路面板的完整鑿除與灌注，可使用局部性修補(bǔ)的方法。

1)修補(bǔ)材料的選用。

如果采用普通混凝土進(jìn)行修補(bǔ)，一般要養(yǎng)護(hù)3 d～6 d。對(duì)于只能夜間施工，白天必須開放交通，不能長時(shí)間封閉交通的路段，不能采用普通混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。應(yīng)選用快凝、快硬混凝土(雙快混凝土)進(jìn)行修補(bǔ)。 雙快混凝土的膠結(jié)材料為快硬硫鋁酸鹽水泥，并摻入2%～4%的促硬劑。解決混凝土早期強(qiáng)度提高與初凝時(shí)間延長的矛盾，使得雙快混凝土在5 ℃～35 ℃范圍內(nèi)，4 h的抗壓強(qiáng)度大于20 MPa,初凝時(shí)間達(dá)30 min，同時(shí)滿足了早期強(qiáng)度和施工作業(yè)時(shí)間的要求。

為使新、舊混凝土在接觸截面粘結(jié)的強(qiáng)度提高，在進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)將快硬硫酸鹽與早強(qiáng)界面劑按照1∶1的比例調(diào)和為界面增強(qiáng)劑，在需修繕的界面進(jìn)行涂抹，同時(shí)快速及時(shí)的進(jìn)行混凝土澆筑。處理后混凝土的抗彎折粘結(jié)的強(qiáng)度應(yīng)為：4 h不小于1 MPa，24 h不小于3 MPa。

2)局部性修補(bǔ)的具體方法。

在破碎的混凝土表層的外側(cè)，將之切割成立方體，把破碎的混凝土放置在立方體的內(nèi)部，繼而鑿除已經(jīng)破碎的混凝土，制成100 mm～150 mm的正方形槽，并進(jìn)行槽面清洗、增強(qiáng)劑涂抹、雙快混凝土的澆灌，最后振搗、抹平。這種快速地修補(bǔ)方法，可以在4 h后解除交通限制。

2.3 普通的斷板修補(bǔ)

在板塊斷裂不嚴(yán)重的情況下，可采用對(duì)裂縫進(jìn)行開槽后灌注粘膠劑的方法。其做法是用開槽機(jī)在裂縫處挖出深度1 cm寬度2 cm的槽體，并清理干凈內(nèi)部的粉塵與雜物，將粘結(jié)膠通過補(bǔ)縫器灌注到槽體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)將裂縫粘結(jié)以阻止基層被水滲入的目的。

2.4 其他類型的損壞

一部分非結(jié)構(gòu)的破壞，例如表面的麻面、剝落、露骨、起皮等，因?yàn)槠渲粚?duì)原先路面的行車舒適度有影響，在改建老舊道路時(shí)，行車的舒適度以及路面的承載力受到上述損壞形式的影響相當(dāng)小，因此可以不進(jìn)行處理。

3 預(yù)防反射性裂縫的技術(shù)與措施

雖然將瀝青混凝土的面層鋪在水泥路面的道路修補(bǔ)方法有著良好的效果，但反射性裂縫以及反射性應(yīng)力會(huì)在一定程度上影響著該加鋪層。造成瀝青加鋪層形成反射性裂縫的重要原因是氣溫的急劇變化以及行車載荷的作用等。裂縫常常在受到交通量與環(huán)境的負(fù)影響下進(jìn)行迅速的擴(kuò)散，這在很大程度上縮短了加鋪層的使用時(shí)間。

采用哪些預(yù)防反射性裂縫的措施與技術(shù)，才能既經(jīng)濟(jì)合理，又延長使用時(shí)間，是解決問題的關(guān)鍵所在。通過理念分析和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可采取一些有效的應(yīng)對(duì)技術(shù)措施預(yù)防反射裂縫的出現(xiàn)。

3.1 提高瀝青加鋪層性能

將瀝青面層加鋪在舊式的水泥路面之上，其用于鋪裝的瀝青混凝土是經(jīng)過改良的，可以使加鋪層防滑性能、降噪的性能、抗高溫、抗老化的性能得到提高。同時(shí)可有效的防止反射性裂縫的產(chǎn)生。

3.2 采用密封膠用以對(duì)水泥道板的裂縫與接縫的處理

瀝青密封膠有著相當(dāng)好的粘合力以及抵抗變形的能力，可以在一定程度上防止結(jié)構(gòu)的凍脹。同時(shí)，其在溫度發(fā)生較大變化的情況下，性能依然可以保持穩(wěn)定。因此在處理水泥道路的裂縫與接縫時(shí)，采用瀝青密封膠能有效地預(yù)防加鋪層的反射性裂縫。

在進(jìn)行具體的施工前，要把縫隙內(nèi)的雜物清理干凈，并且按照要求將縫的深度剔除足夠；使用加壓空氣清理機(jī)將縫隙內(nèi)部的灰塵加以清除，以確保縫隙的潔凈；用具有防腐功能的麻繩將板縫的下部填實(shí)或者以水泥灌注到板體的裂縫內(nèi)，同時(shí)預(yù)留出上部空間70 mm～100 mm，等到水泥砂漿初步凝固后，用瀝青密封膠進(jìn)行填充。填充時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮到瀝青密封膏溫度下降后收縮1 cm～2 cm，填充高度要高出路面板10 mm～20 mm。

3.3 鋪設(shè)防反射裂縫應(yīng)力吸收層

為了防止反射裂縫、延長路面使用壽命，可以加鋪土工布或在瀝青加鋪層與舊水泥混凝土路面之間設(shè)置防止反射裂縫應(yīng)力吸收層，增加較高的高溫粘度和低溫抗疲勞性能。

4 結(jié)語

改造舊的水泥路面，不是在其上部進(jìn)行瀝青面層的加鋪，而是從板體的局部到土基、板下基層的破碎修補(bǔ)，從瀝青加鋪層的處理到對(duì)板體裂縫與接縫的處理，最后全部工序的效果呈現(xiàn)才是瀝青混凝土的加鋪。在對(duì)原道路進(jìn)行改造時(shí)，要采用科學(xué)的措施與技術(shù)手段，進(jìn)而使各種問題能夠被切實(shí)地解決，發(fā)掘發(fā)現(xiàn)水泥路面破損破壞的根本性原因，進(jìn)而將可以解決的各種病害進(jìn)行徹底性的根治。以保證道路加鋪改造后的工程質(zhì)量，有效地改善道路的使用功能，延長路面的使用壽命。

[1] 一級(jí)注冊(cè)建造師繼續(xù)教育選修課用書《全國市政公用工程專業(yè)》[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[2] 鄒紅麗.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的改造研究[J].山西建筑，2012，38(4)：167-168.

Discussion on transformation and paving of old urban cement concrete road

Niu Shuiyun

(JinchengMunicipalEngineeringCorporation,Jincheng048000,China)

The paper briefly describes technical problems needing solving in the process of paving old cement concrete pavement, illustrates current cement concrete pavement processing methods, analyzes reflective cracking causes, and puts forward preventive countermeasures to reflective cracks, so as to effectively improve road utilization functions and prolong road service life as well.

old cement concrete pavement, reflective cracks, paving, preventive technological measures

2015-04-22

牛水云(1977- )，男，工程師，國家一級(jí)注冊(cè)建造師

1009-6825(2015)19-0121-02

U418.8

A