舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混合料的設計與施工探討

孫凱

【摘 要】水泥混凝土路面在使用過程中，由于種種原因，路面出現不同程度的破損，在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層是一種比較常用的、有效的舊路修復技術，它具有工期短、對交通影響小、節省投資、修復后路面服務性能好等優點。主要結合某施工案例，對瀝青混凝土加鋪層的結構設計和施工處理技術做了探討和闡述。

【關鍵詞】水泥混凝土路面；加鋪瀝青混合料；路面施工

隨著國民經濟的快速發展，城鎮化程度不斷提高，既有城市道路、公路等舊路加寬、加鋪改造工程也屢見不鮮。針對舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層改造時需要充分調查現狀道路使用狀況，重點從以下幾方面考慮：路面現狀及評價；板塊脫空病害處理；面層的加鋪設計等。

1 瀝青混合料加鋪層結構設計的要求

綜合路面病害調查以及工程所在地區情況，瀝青加鋪層結構設計應滿足以下要求，以保證加鋪層在設計期限內的使用性和耐久性。

1）加強高溫穩定性，選擇具有較強的抗車轍能力和抗變形能力的材料。

2）表面抗滑性能優良。從瀝青混凝土類型選擇、集料選擇和混合料級配設計著手，提高面層抗滑性能。

3）延緩或減少反射裂縫。在加鋪層厚度有限的條件下，采用適宜的措施減少或延緩反射裂縫的產生。

4）水損害問題。水是引起路面破壞的最重要的原因，因此要求鋪裝層具有較高的不透水性。

5）施工工藝簡單。改造期間需維持交通，在保證質量的前提下，盡量采用施工工藝簡單，施工進度快的材料，盡早完成改造。

2 舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混合料的施工案例分析

某城市道路長為9.5km左右。現路面結構為水泥混凝土路面，在長期使用過程中，出現表面脫皮、麻面、破損、斷裂、沉降等病害。因為該路段車流量較大，瀝青混合料罩面層不僅僅是為了改善路面的平整度和抗滑性能，對承受水平荷載方面也有更高的要求。

2.1 瀝青加鋪層的結構設計

瀝青加鋪層可設單層或雙層瀝青面層，視具體情況增加調平層或補強層。加鋪層設計應根據公路等級和使用要求、交通量、環境條件和縱、橫向調坡設計，在處理破損原水泥混凝土板使其穩定的基礎上，綜合考慮防止反射裂縫措施，結合已有經驗確定。

綜合國內外情況及國內相關科研院所試驗路的結果，建議AC層厚度最小取值為：高速公路、一級公路10cm、二級及二級以下公路7cm。

當瀝青罩面層由于舊混凝土板位移產生的拉應力超過瀝青罩面層的抗拉強度時，瀝青面層自然會開裂，環境因素（雨水、氧化等）的負效應，經常會使裂縫迅速向四周擴展，大大縮短罩面層的壽命，采取滿鋪非加筋超薄聚酯玻纖布是防止反射裂縫產生的一種有效的措施。其主要作用機理如下：

（1）由于混凝土路面溫縮位移是連續的，聚酯玻纖布使罩面層最大拉應變減少。

（2）由于聚酯玻纖布具有較大的延伸性，舊混凝土裂縫位移可通過聚酯玻纖布使應力擴展至更寬的范圍，從而緩解了裂縫處的應力集中。

（3）由于聚酯玻纖布浸透瀝青可以有效防止地表水滲進基層，避免基層進一步惡化，并減少瀝青罩面層在反射處的剝離破壞。

因此，綜上分析，結合該路段的現狀，瀝青混合料加鋪層的結構設計為：厚10cm雙層式瀝青混合料，上面層為4cmAC-13C細粒式瀝青混合料（SBS改性瀝青），下面層為6cmAC-20C中粒式瀝青混合料，選用PC-3粘層油，用量0.6L/m2。原混凝土路面與瀝青混合料之間加鋪非加筋超薄聚酯玻纖布。

2.2 加鋪瀝青混合料施工工藝

2.2.1 舊有路面的病害處理

嚴重龜裂、破碎板、斷裂以及沉陷斷裂板的處理：對于嚴重斷裂、破碎以及沉陷斷裂板，裂縫處非常嚴重剝落并且有裂塊、錯臺已經開始活動的斷板，貫穿全板的交叉裂縫板，均采用挖除舊板同時澆筑新板的處理措施。

板角、板邊的修補處理：對于角隅斷裂、板角破碎，缺角、掉邊等病害板，用切割機按照破裂面的大小來確定切割范圍，將破損部分破碎鑿除。清除混凝土碎塊，澆筑同舊板等強度的水泥混凝土，讓之與舊板面平齊。板邊碎裂可按照一定長和寬切割為矩形，板角斷裂按照破裂面來確定切割的范圍，切割時應盡量保留原有鋼筋，對于有缺陷的傳力桿應予以更換并且在新老水泥混凝土之間加設傳力桿，舊面板與現澆混凝土之間的接縫切出大約寬3mm深為4mm的接縫槽，并且灌入填縫材料。

錯臺的處治處理：路面發生板塊開裂或者錯臺，應該先考慮是否路基出現了問題，若是由于板塊下存在基層脫空現象或者基層過軟而引起的錯臺，則必須要把整個板塊全部鑿除，然后新壓實基層及路基，澆筑新混凝土；對錯臺小于或者等于lcm的可不作考慮；對大于lcm的板塊，第一步應清除路面灰塵和雜物，并且噴灑一層粘層瀝青，填補瀝青砂，修補面縱坡變化應該控制在1%以內，然后輪胎壓路機碾壓平整。

2.2.2 噴灑粘層油施工

噴灑粘層油施工前，利用灑水車高壓水槍對整個路面進行沖洗，確保路面清潔，以提高粘結力。路面要經壓縮機高壓空氣吹掃干凈，由瀝青灑布機均勻噴灑。為確保粘結效果，噴灑一定要均勻，油量要適中，對噴灑過量的一定要刮除，人工補刷。為防止路面污染，粘層油灑布后要立即封閉交通。

2.2.3 鋪設非加筋超薄聚酯玻纖布

非加筋超薄聚酯玻纖布有點；聚酯玻纖布具有很高的耐熱性和優異的耐寒性，即使在250℃高溫時其性能仍然穩定；膨脹系數低，耐磨性強，沒有長期蠕變性；與瀝青混合料有良好的相溶性；具有較好的防水性能，能防止路表水下滲；在瀝青回收時，玻纖布可碾磨碎，從而提高RAP的路用性能；施工時不會折皺，從而方便施工。

非加筋超薄聚酯玻纖布性能指標：厚度小于1mm（2kPa），抗拉強度（縱橫向）大于7kN/m，CBR頂破強度大于550N，熔點大于205℃，瀝青吸收量大于0.7kg/m2，粘層油用熱瀝青噴灑，噴灑寬度比聚酯玻纖布寬5cm-10cm，聚酯玻纖布搭接寬度要達到15cm，為減少搭接縫，幅寬不小于3.5m。

非加筋超薄聚酯玻纖布施工技術：按0.6kg/m2噴灑改性瀝青粘層油；用瀝青砂調平原路面；全幅攤鋪聚酯玻纖布，聚酯玻纖布端部要用射釘加墊片固定，中間部分可用水泥釘加墊片固定。聚酯玻纖布接頭搭接不少于20cm，接頭上下搭接位置要一致。聚酯玻纖布應緊貼路面；攤鋪AC罩面層。

2.2.4 瀝青混合料加鋪層的鋪設方法

瀝青混合料加鋪層宜采用攤鋪機鋪筑，攤鋪方法與普通AC一樣，但施工中應注意運輸車輛不得在已鋪好的土工織物上調頭、剎車。

3 結語

舊水泥混凝土面板上鋪筑半剛性基層或者粒料后再加鋪瀝青混合料面層，又或直接在舊水泥混凝土面板上鋪以瀝青混合料結構層，這就是所謂的“白加黑”。一般認為，這是修復舊水泥混凝土路面的有效補強措施，不僅加強了路面承載能力，消除了原有接縫處容易產生斷裂、脫空、唧泥等多種病害的不利影響，同時也提高了路面抗滑能力和平整度，改善了路用使用性能，提高了路面服務水平。

【參考文獻】

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[責任編輯：鄧麗麗]