水泥混凝土路面改造實踐淺析

摘要：水泥路面經過長時間的使用后出現破損，車輛行駛舒適度差、噪音大等問題日益凸顯，已無法滿足道路使用者的需要。本文從水泥路面改造后主要破損成因入手，結合實踐經驗，就加鋪中間層在道路“白加黑”改造中的作用進行探討。

關鍵詞：水泥路面改造；白加黑；防水粘結層；應力吸收層

1、前言

水泥路面作為一種剛性路面結構，具有施工期短、早期強度高、承載能力強、維修養護少、工程造價小等特點。在20世紀80、90年代，在當時社會經濟、交通現狀下，我國修建了大量的水泥路面，發揮了積極的作用，但是隨著時間的推進，早年建設的水泥路面大量出現破壞，路面出現跳車、唧泥、脫空、嗓音大等問題。道路的破損對城市交通的行駛安全性、舒適度以及城市美觀都造成了不良的影響。因此，如何針對這種剛性路面進行改造亦是道路大修面臨的一個重要課題。

本文結合大修實踐經驗，從道路改造后主要病害出發，就加鋪中間層在道路“白加黑”改造中的作用進行探討。

2、主要病害及舊路評價

據實踐及調查數據，水泥路面“白加黑”改造后，路面早期病害形式主要有：

2.1 反射裂縫

“白加黑”路面早期病害形式以反射裂縫最具典型性。反射裂縫主要出現在舊水泥砼板縱、橫縫、斷板位置。其成因為水泥砼板發生位移差產生的剪應力、拉應力作用在瀝青面層，導致瀝青面層出現應力集中區，形成裂縫。從應力作用形式可分為剪切裂縫和溫縮裂縫兩種，其中剪切裂縫為主要形式。

2.2 推移和波浪

城市道路交叉口車輛制（啟）動頻繁，車輛的制動和啟動會產生瞬時較大的摩擦力，此水平推力通過瀝青面層傳遞造成層間剪應力。當層間剪應力達到一定值，則造成推移、波浪。特別是在原水泥砼板存在較大高程差時，病害尤為嚴重。

2.3 剝落、坑槽

舊路側石破損或施工時受擾動與基礎脫空，導致綠化隔離帶內的滯留水以及自然降水通過車行道側石內外側縫隙滲入瀝青面層與水泥砼板之間。在行車荷載作用下，在材料空隙形成高水壓及高速水流，逐漸降低瀝青的粘結力，瀝青被從材料剝離，瀝青面層出現剝落，而后形成水損害性的坑槽。

2.4 彎沉值評價

在“白加黑”路面中，板塊間的彎沉差與反射裂縫，高程差與推移、波浪有著密切的關系。因此，舊水泥路面的性能直接影響到“白加黑”改造后的效果，其應作為加鋪方案的首要參數。而通過水泥砼板間的彎沉差可以間接反應出接縫處的材料性能，應作為舊水泥路面檢測的重中之重。

[評價等級＼平均彎沉值（0.01mm）＼優和良＼20～45＼中等及以下＼>45＼]

板塊的彎沉值評價如上表所示，而在相鄰兩塊板塊間的彎沉差若大于0.06mm，則可認為板塊接縫處應力傳荷不足，應進行相應補強，減緩改造后早期破損的出現。

3、加鋪中間層

“白加黑”即為在舊有水泥路面上加罩瀝青混凝土面層的改造方式。國內早期道路改造中采用直接加罩瀝青混凝土面層的方式，在工后一兩年即普遍出現反射裂縫，主要成因為舊路水泥板塊的垂直、水平移位、脫空等造成的。而今隨著技術的成熟，針對“白加黑”問題亦出現了諸多新的處理辦法。其中尤以加鋪中間層的作法應用最廣。

筆者結合自身大修設計經驗，將加鋪的中間層分為防水粘結層、應力吸收層兩種。

3.1 防水粘結層

在道路改造工程中，常會鋪設玻纖格柵、聚酯玻纖布、下封層等中間層，起到粘結固定、防水保護的作用。

玻纖格柵具有高抗拉強度、耐高（低）溫、幾無蠕變、與瀝青混合料粘結牢固、對混合料有一定的固定作用等特性，在使用中能有效抑制應力、釋放應變，提高瀝青面層的抗拉和抗剪能力，從而有效減少水泥板塊造成的反射裂縫。近年來被廣泛應用在路況相對較好的水泥路面的“白加黑”改造中，效果良好。筆者在參與北京市八大處道路大修項目中曾使用“粘層油+土工布”的中間層處理方式，因道路改造任務一般工期較短，施工節奏緊張，從施工現場觀察中發現，施工質量較難控制。多次發現土工布卷曲、粘層油撒布不均等現象。相較而言，玻纖格柵（特別是帶自粘膠的玻纖格柵）施工便捷性更好。

下封層起到粘結、防水的作用，一般可用在路面結構水損較為嚴重的道路中，在基層和面層之間形成一道抵御水損的防護層，起到保護路面結構的作用，防止水損的再次發生。筆者在近年道路大修工程中，針對基層采用水泥砼補強范圍的邊界采用在其上對縫布設防水卷材，能有效減緩反射裂縫的發生，并在局部區域起到下封層的防水防護作用，工后效果良好。

3.2 應力吸收層

應力吸收層作為中間層鋪設在水泥混凝土和瀝青混凝土之間，過渡“剛”“柔”，起到緩沖的作用。因其良好的抗老化、耐疲勞、高粘結、應力吸收等特點，近年在“白加黑”改造工程中被廣泛應用，主要有橡膠瀝青、瀝青砂膠、改性瀝青應力吸收層等，其具有以下特點：

1、能將瀝青面層所傳導的荷載均勻化，減小層底拉應力，結合其高粘結性的特點，可有效減少加鋪瀝青層推移、波浪的病害出現。

2、能有效緩沖和吸收水泥路面板塊間及基層裂縫產生的集中應力，減小底層應力的反射，從而減緩、減少改造后反射裂縫的發生。

3、能較好的填充舊路板塊縫隙、裂縫，起到修復、粘結的作用，并能防止路面水下滲，從而保護道路基層。

4、結語

近年來瀝青路面的高性能、舒適度高、養護便捷已得到普遍認同。因此對原有水泥路面改造成“白加黑”這種復合結構形式的改造方法，已廣泛得到認同。其在節約社會資源、節省工程投資、避免水泥砼廢棄造成環境污染等各方面，具有重大意義。

但也因這種復合結構的材料差異性導致其處理方式更加多樣性、復雜化。在改造中應就方案進行研究、比選，對可能帶來的弊端應做好統籌分析，最終采取適宜的處理方案，從而提高道路改造質量。

參考文獻：

[1] 李永志， “白加黑”路面實踐的思考，公路養護技術論文集

[2] 沈旭、武和平，應力吸收層在舊水泥混凝土路面改造中應用，湖南交通科技，2010