莊思雄
福建路港(集團)有限公司(362000)
我國大多數省份的路面均為剛性路面,并且隨著路面使用時間的增長,部分剛性路面已經出現了破損。在病害不斷加重的情況下,行車的安全性和舒適性已經受到了嚴重的威脅。目前針對這種路面的修復措施主要是在原路面的基礎之上覆蓋瀝青面層,該種施工方法具有施工簡單、成本低以及修復效果良好等優勢,因此被廣泛地應用于我國道路病害的處理。
文章以泉州市祥云路改造提升工程項目為研究對象。本項目場地位于泉港區,本項目為改造提升工程,將原有舊水泥混凝土路面改造為瀝青混凝土路面,增設給排水管道、交通樞紐、橋涵改造、景觀改造、兩側建筑立面改造。路線起點位于祥云路與西海路的交叉口,終點位于泉港醫院附近與祥云南路相交,路線總長約4.938 km。紅線寬度35~37 m。施工內容主要包括道路工程、交通工程、橋涵工程、景觀綠化工程、給排水工程、電氣照明工程、立面改造工程等。道路技術標準為:道路等級,城市主干路;設計時速50 km/h;道路紅線寬度35~37 m,雙向四車道+非機動車車道+人行道;設計交通量為中等交通;瀝青路面設計使用年限12年;道路橫坡2.0%。
舊水泥路面的工程示意圖如圖1 所示。

圖1 路面結構示意圖
水泥混凝土是我國目前使用較為廣泛的一種路面材料,但是由于受到某些技術方面的影響,再加上長期的荷載作用,水泥混凝土路面的破壞較為嚴重。主要的破壞形式可分為連續破碎、基層損壞、斷裂等幾類。
混凝土路面的病害成因主要是由于舊水泥混凝土路面的排水性能較差,基層及邊緣部位不能及時將水排出,因此在長期的荷載作用下,路基逐漸軟化,隨之產生比較嚴重的錯臺、斷板等病害。另外,隨著車輛的載重不斷加大,道路所受的荷載也越來越大,從而導致路面的結構出現較為嚴重的破壞[1]。
直接鋪加瀝青混凝土方案是在原舊水泥混凝土路面清理干凈的基礎上,在其表層直接鋪加一層瀝青混凝土施工材料。這種施工方案具有技術簡單、施工效率高的特點。但是在項目投入使用之后,由于在瀝青混凝土和舊水泥混凝土路面的接縫處易產生較為嚴重的裂縫錯位現象,從而出現焦油坑,最終導致較為嚴重的病害。因此這種施工方案整體效果較差[2]。
該種施工方案是在原舊水泥混凝土路面之上鋪加一層連續筋混凝土,然后在表層鋪設一層瀝青面層。從施工效果上看,該種施工方案可以從根本上解決舊水泥混凝土路面的病害問題,具有良好的處理效果。因此,該種施工方案目前被廣泛應用在我國部分城市道路中。
該種施工方案是在原舊水泥混凝土路面和瀝青面層之間加鋪一層玻璃纖維。由于玻璃纖維具有良好的拉伸性能,所以該種施工方案可以有效降低反射裂縫的出現,還可以有效減緩車輛對于路面的磨損。
該種施工方案實施前需要在舊水泥混凝土路面表層進行鑿毛處理或者噴砂處理,然后鋪加瀝青混凝土材料。在接縫和裂縫處通過添加玻璃纖維網格和乳化瀝青黏合劑,進而提升各層之間的黏合性能,提高路面的整體穩定性。
玻璃纖維格柵作為一種新興的施工材料,目前在舊水泥混凝土路面的修復中具有較為廣泛的應用。玻璃纖維格柵具強度高、彈性強、耐高溫以及耐低溫等特點,因此該種材料的應用可以有效解決結構在水平方向位移造成的病害,徹底解決瀝青混凝土路面結構的應力分布問題。同時,玻璃纖維格柵的使用可以有效避免瀝青混凝土路面的反射裂縫,使瀝青混凝土路面的使用年限得到延長。鑒于玻璃纖維具有以上優點,因此被大量用于舊水泥混凝土路面的修復項目中[3]。
改性瀝青的使用可以有效改善路面條件,對路面結構性能的提升具有重要的作用。改性瀝青的使用可以有效提高路面結構的抗剪性能和抗低溫應變能力,還具有較強的高溫穩定性,因此被廣泛應用在溫差較大的地區。
改善瀝青是在瀝青材料中添加一定量的瀝青改性劑。改性瀝青在施工完成后,在瀝青內部會形成較大空間網格結構,可以有效解決低溫和高溫造成的路面變形問題,可以提高車輛行駛的舒適性以及安全性。
瀝青油氈的使用可以有效防止地下水進入加鋪層內,還可以有效防止路面積水進入路面的基礎結構中,從而可以有效延長道路的使用壽命。瀝青油氈具有良好的抗拉性能,對于阻止路面的水平應變和豎向荷載的傳遞具有良好的效果。同時,瀝青油氈還具有良好的抗高溫性能,即使在高溫環境中,也可以有效抵抗汽車荷載的反復碾壓作用。
對于嚴重斷裂、裂縫處有嚴重剝落,破碎板被分割3 塊以上,錯臺或裂塊已開始活動的短板,應采用整塊板更換的措施。由于基層強度不足或滲水軟化,路基不均勻沉降,造成混凝土板斷裂成破碎板或嚴重錯臺時,應將整塊板鑿除,在處置好基層及路基后,重新澆筑新的混凝土板。
為了確保施工質量,在每一層施工操作之前,要進行試驗。當試驗結果不存在問題時,即可進行大面積施工。施工中應對項目指定位置進行取樣測量、達標之后,即可進行攤鋪和碾壓工作,最后對項目進行驗收。
瀝青面層在鋪設之前需要確定鋪設材料的配比,該步驟是在鋪設瀝青面層過程中最重要的步驟之一。瀝青面層的原材料包括瀝青、粗細集料、砂石等,所以原材料的優劣對于瀝青路面的質量控制具有重要的意義。因此施工單位要嚴格按照國家標準進行原材料的選擇,在運輸的過程中要采取防護措施,盡量避免在運輸過程中對原材料造成材料性質的改變,最終影響瀝青路面的質量。
在鋪設的過程中,碾壓的環節同樣占有很重要的地位,碾壓的質量決定了瀝青的面層的成型質量。壓路機的碾壓速度的控制是碾壓技術的關鍵點,如果壓路機的速度過快會導致碾壓的質量不滿足需求,如果壓路機速度過慢會導致工期延長,降低施工效率。壓路機需要根據具體的施工條件調整壓實方法,依據初壓、復壓、終壓三個步驟適時調整碾壓次數,從而防止重復碾壓及漏壓的情況出現。
溫度的控制在路面的碾壓過程中是不可忽略的。當面層溫度小于110 ℃時,便需進行碾壓操作。在施工的過程中,要保證瀝青混合料的溫度在一定的可控范圍之內,如果碾壓過程中混合料的溫度過低,則需要用加熱器對混合料進行加熱。如果壓實時,瀝青面層的溫度大于50 ℃,則壓路機繼續前進。
瀝青面層的攤鋪過程中會出現很多的交叉痕跡及間隙,這不僅影響瀝青路面的美觀,也存在行車的安全隱患。瀝青面層的接縫通常分為縱向接縫和橫向接縫,在對接縫進行處理之前須將接縫中的雜物清除干凈,同時必須保證接縫中的填充材料和路面的材料相同。
在舊水泥混凝土路面上鋪設瀝青面層可以有效解決已經產生的路面病害問題,使路面性能得到極大程度的改善。我國目前的舊水泥混凝土路面病害日益嚴重,需要經過全面的治理才能滿足日益加劇的交通狀況。因此,在舊水泥混凝土路面鋪設瀝青面層,改善舊水泥混凝土路面的性能,滿足交通需要等方面具有及其重要的意義。