淺議水泥混凝土路面改造的思考

王建壯

【摘要】水泥砼路面具有強(qiáng)度高、剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)和穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，但早期修建的水泥砼路面，出現(xiàn)了許多病害。文章結(jié)合工程實(shí)踐，對水泥砼路面改造技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了一些思路，供同行參考。

【關(guān)鍵詞】水泥砼路面；改造技術(shù)

1概述

隨著城鄉(xiāng)交通事業(yè)的迅速發(fā)展，目前現(xiàn)有的水泥砼路面， 有相當(dāng)一部分已接近或超過設(shè)計年限，有的雖未達(dá)到設(shè)計年限，但由于交通量劇增，汽車軸載日益重型化或設(shè)計、施工、城區(qū)后建管線的“破壞性”建設(shè)等方面的原因，出現(xiàn)路面損壞、使用品質(zhì)下降的情況，影響了道路的使用功能，面臨著大量的改造、維護(hù)工作。如何改造已成為相關(guān)部門必須面對和解決的技術(shù)問題。

上世紀(jì)九十年代， 某開發(fā)區(qū)修建了大量的水泥砼路面。隨著使用年限的增長和城市發(fā)展建設(shè)中各類重型車輛軸重的增加，發(fā)現(xiàn)該水泥砼路面行車舒適度變差，需挖除后重新鋪筑。在方案策劃時，受到重新鋪筑水泥砼路面在現(xiàn)有嚴(yán)重超負(fù)載交通量分流困難，且水泥砼路面后期養(yǎng)護(hù)困難，維修效果較差、維修資金較大、挖除后大量原水泥砼塊的棄置等困惑。

2.路面改造制約與改造方案比較

路面改造比路面新建更要復(fù)雜一些，考慮的因素主要有：①交通管制及交通組織，改建期間需要保證車輛通行；②施工地段的氣候資料，實(shí)施項(xiàng)目的時機(jī)，施工期要有較多的有效工日；③受周邊地形、物的限制較多，直接影響改造方案的取舍；④施工、設(shè)計、檢測、監(jiān)理等單位的情況及協(xié)調(diào)能力；⑤沿線群眾生產(chǎn)、生活情況調(diào)查；⑥配套工場及料場組織安排；⑦防排水系統(tǒng)及地下管線系統(tǒng)；⑧沿線不良地質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查；⑨為調(diào)整縱坡，新增恒載、新規(guī)范要求需要對橋梁、涵洞鑒定、加固；⑩部份地下管線埋置的不確定性。

經(jīng)過大量的前期調(diào)查工作，分析路基地質(zhì)情況、路基結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、路面破壞表癥，本次水泥砼路面改造的方式針對性采用“白+黑”方式。即對原水泥砼路面進(jìn)行一定的處理后加鋪瀝青層結(jié)構(gòu)。對原水泥砼路面的處理主要采用對綜合處治，包括注漿、裂縫修補(bǔ)、換板等處治措施。

3改造工程設(shè)計要點(diǎn)

3.1充分熟悉了解現(xiàn)狀的各項(xiàng)基礎(chǔ)要素，經(jīng)全面論證，選擇合理的路基處治方案，是改造設(shè)計的重點(diǎn)。

3.2因原路面設(shè)計、施工的問題，加之經(jīng)過長時間外界不良因素作用， 路面原有線形已產(chǎn)生變形，局部路段為不理想的豎曲線，施工過程中應(yīng)以該路段路面結(jié)構(gòu)厚度為控制因素，通過設(shè)置調(diào)平層達(dá)到設(shè)計標(biāo)高，理順豎曲線。

3.3新規(guī)范特別強(qiáng)調(diào)透層、封層、粘層的作用，瀝青路面基層必須噴灑透層油，瀝青層必須在透層油完全滲透到基層后方可鋪筑?；鶎由显O(shè)置下封層時， 透層油不宜省略。符合下列情況之一時， 必須噴灑粘層油：①雙層式或三層式熱拌熱鋪瀝青混合料路面的上下層之間間隔鋪筑，且下面層受到污染不能徹底清理；②水泥砼路面，瀝青穩(wěn)定碎石基層或舊瀝青路面層上加鋪瀝青層；③瀝青層與基層的界面條件要保證連續(xù)，不能形成滑動面。上述環(huán)節(jié)應(yīng)在設(shè)計文件中細(xì)化明確，以能確保在施工中實(shí)施到位。

3.4與各功能管線部門充分作好銜接。各類管線新建、改造、延伸的建設(shè)不斷出現(xiàn)，在已建成路面、鋪裝地面上開挖仍是屢見不鮮。對各類功能管線的地塊布局、發(fā)展規(guī)劃以及合理的建設(shè)時序，在改造設(shè)計中，擺上了特別重要的位置。

3.5排水系統(tǒng)：因原道路縱坡對照現(xiàn)行規(guī)范有許多不達(dá)標(biāo)路段，偏小甚至是平坡，設(shè)計中視條件許可盡量調(diào)整出一定的縱坡。排水主管，則通過設(shè)計、施工，進(jìn)行全面的整治，做到情況清楚，治理、改造結(jié)合，不留后遺癥。

4剛性路面黑色化改造的相關(guān)思考

4.1目前國內(nèi)外采用瀝青砼作為舊水泥砼路面的加鋪層結(jié)構(gòu)是一種典型的補(bǔ)強(qiáng)方法。這種形式的路面結(jié)構(gòu)能吸收兩種材料的優(yōu)點(diǎn)， “剛?cè)嵯酀?jì)”，即舊水泥砼提供了穩(wěn)定、堅實(shí)的基層，瀝青路面提供了一個摩阻系數(shù)較高、平整度好的面層，大大改善了路面的使用性能。然而這種復(fù)合結(jié)構(gòu)涉及剛性、柔性兩種路面結(jié)構(gòu)形式，不僅材料差異大， 而且舊路面板上存在接縫、裂縫，錯臺、脫空等損壞現(xiàn)象，雖然這些現(xiàn)象在加鋪面層前要進(jìn)行相應(yīng)的處治，但罩面層對應(yīng)于舊路面板接縫、裂縫等的位置上仍難避免頻度較高出現(xiàn)反射裂縫。

4.2反射裂縫本身對罩面層的使用性能影響不大，但環(huán)境因素的負(fù)效應(yīng)常常使裂縫迅速擴(kuò)散，從而縮短瀝青面層的使用壽命，為了減少反射裂縫的數(shù)量和減緩反射裂縫的發(fā)展速度，自上世紀(jì)60年代起國內(nèi)外即展開防治瀝青加鋪層反射裂縫的研究，這些研究主要集中在針對控制反射裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的力學(xué)分析上，并提出了一些防范措施， 涉及整個路面結(jié)構(gòu)。

4.3上面層采用密級配細(xì)粒式瀝青混凝土AC-13結(jié)構(gòu)，下面層采用密級配中粒式瀝青混凝土AC-20結(jié)構(gòu)主要提高上面層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并且從路表開始嚴(yán)格控制表面水的下滲，提高路表的封水性。下面層下設(shè)置的下封層，充分起到了隔水作用，以防止下滲水對底基層和基層的損害。對于綜合處治的原水泥砼路面，隨著使用時間的增長無法徹底解決路面的開裂問題，而作為剛性材料的水泥混凝土板，裂縫所產(chǎn)生的反射應(yīng)力較大，為了在一定程度上解決這種反射應(yīng)力造成的路面裂縫發(fā)展，采用增設(shè)玻纖格柵或聚脂布層來改善路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布，增強(qiáng)瀝青混合料鋪裝結(jié)構(gòu)的整體抗拉強(qiáng)度，有效地抵抗和延緩由于路面的基層裂縫引起的瀝青混凝土路面反射裂縫的發(fā)生，從而提高路面的使用壽命。

4.4應(yīng)力吸收層的設(shè)置：在半剛性基層上設(shè)置改性瀝青應(yīng)力吸收膜、應(yīng)力吸收層或鋪設(shè)經(jīng)實(shí)踐證明有效的土工合成材料如久泰克、玻纖格柵、土工布等，能有效防止瀝青砼層破壞。設(shè)置應(yīng)力吸收層的各種不同結(jié)構(gòu)形式，通過試驗(yàn)，尋求鋪筑的瀝青砼路面能達(dá)到較好的指標(biāo)。

5舊水泥混凝土路面的處治對策

在加鋪瀝青面層之前需對原有的水泥混凝土路面狀況進(jìn)行調(diào)查和評價，依據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)和收集的資料，對各水泥混凝土面板的狀況進(jìn)行列表，并逐板塊提出處治措施。

5.1 脫空

脫空是混凝土路面中經(jīng)常出現(xiàn)的情況，處理應(yīng)結(jié)合以下三種方法判斷脫空板塊：

①下雨之后唧泥的板塊一律視為脫空。

②單點(diǎn)實(shí)測彎沉值大于某一特定值時。

③當(dāng)重車行過，人站在板邊能聽到空洞聲。

對于脫空板塊可采用壓漿的方式進(jìn)行處理。

5.2 斷板、碎裂、嚴(yán)重裂縫

對于有貫穿全板的縱、橫、斜向裂縫的板塊，將舊板破碎運(yùn)走，清掃基層；用C15貧混凝土修復(fù)松散基層（如有松軟的素淤泥塊，還應(yīng)挖坑切槽，直到堅硬基層），基層面要平整，并具有一定的橫坡坡度，然后重新澆筑C30混凝土板。

5.3 角隅斷裂、接縫碎裂

導(dǎo)致角隅斷裂、接縫碎裂的原因絕大部分由于局部基層不夠穩(wěn)定、軟弱，有的還出現(xiàn)坑洞，少數(shù)是因?yàn)榘搴穸炔粔颉?/p>

對于該類病害處理時應(yīng)圍繞裂縫按一定面積用切割機(jī)切割成矩形，破碎并清除碎塊，目測基層，如基層板體性差，則下挖基層，直至板體性好的層面。然后如斷板方法一樣處理，澆筑新混凝土，與原混凝土面板平齊。

5.4 傳荷能力差的接縫

對于相鄰兩板彎沉差較大的接縫，在接縫兩邊各一定范圍內(nèi)進(jìn)行全深度切割，清除切割的舊板，目測基層，如基層板體性差，則下挖至板體性好的層面，用C15貧混凝土修復(fù)基層，然后澆筑C30混凝土與原有混凝土面板平齊。

5.5 錯臺

錯臺較嚴(yán)重的板塊應(yīng)在錯臺高出一側(cè)的板塊邊緣一定范圍內(nèi)，按斜度削平至下沉板邊緣平齊。

5.6 沉陷

導(dǎo)致沉陷的絕大部分原因是由于局部基層不夠穩(wěn)定、軟弱，因此應(yīng)將板破碎運(yùn)走碎塊，目測基層，若基層板體性差，則下挖基層，觀察路基，若路基的壓實(shí)度未達(dá)到設(shè)計要求，則應(yīng)對路基進(jìn)行處理后，再重新澆筑基層及水泥混凝土面板。

6總結(jié)

城市道路的改造，帶給我們諸多的思考：全壽命周期成本的理念提醒我們工程決策要有科學(xué)的思維方式；重視日常管護(hù)和運(yùn)營管理的重要性；相關(guān)城市建設(shè)諸部門溝通協(xié)調(diào)充分的必要性。

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