旧水泥混凝土路面沥青加铺改造技术研究

    赵国亮

    

    

    

    摘? 要：20世纪后期，水泥混凝土路面因其强度高、耐久性及稳定性良好在我国公路工程中得到了广泛应用。随着交通量的不断增长及重载车辆的持续增加，旧水泥混凝土路面病害愈加严重，甚至危害到行车安全。为此，如何做好旧水泥混凝土路面改造施工成了关键。该文以某改造工程为依托，详细调查了路面病害情况，提出了病害解决措施，并在此基础上，决定旧水泥混凝土路面加铺沥青进行改造施工，从而有效提升路面使用性能。

    关键词：旧水泥混凝土路面;加铺改造;沥青混凝土

    中图分类号：U416? ? ? 文献标志码：A

    0 引言

    作为一种高等级路面结构形式，水泥混凝土路面因其强度高、耐久性好、养护费用低等优势得到了广泛应用。目前，我国已成了世界上水泥混凝土路面里程最多的国家，位居第一位。随着社会经济的高速发展，交通量越来越大，重载超载问题愈加严重，大量旧水泥混凝土路面病害逐步突显，此外，在行车荷载及自然因素的长期作用下，路面积水不断下渗，引起旧水泥混凝土路面病害恶化，产生唧泥、脱空、错台、断板等一系列病害，加大了路面破损程度，进一步缩短了路面使用寿命，甚至影响行车安全。沥青加铺法是旧水泥混凝土路面改造施工的主要措施，施工简单、成本低、且对周围环境影响小，能够充分利用旧水泥混凝土路面，可达到理想施工效果。

    1 工程概况

    某公路工程全长13.2 km，其中一段病因较多，现做路面改造施工，本改造路段起讫桩号为K0+000～K0+742.21，总长度为742.21 km，原路面为水泥混凝土路面，宽31.16 m，改造拓宽施工将其路面宽度增至40 m。旧路改造的重点在于准确无误地掌握原混凝土路面损坏原因，清晰了解路面结构状况、路基承载力情况。为此，必须在施工前，深入调查原路面损坏状况，具体内容见表1。

    据分析，该路段具体情况如下所述。1）路面表面功能状况。路面表面功能一般以平整度为评价指标，根据城市道路养护规范，该路段满足规范要求的仅占21.5%，其中严重不合格段占42.25%，由此可见，本路段平整度较差。2）路面抗滑状况。根据现行城市道路养护标准，路面粗糙度≥0.48，经检验可知，该路段满足要求路段占51%。3）面板厚度、强度、承载力状况。施工前，为了解路面实际情况，需提前钻芯取样，对其厚度进行测量，并做劈裂、抗压强度及弯沉试验测试，结果显示，水泥混凝土面板芯样基本完整，具有良好的整体强度，但接缝荷载能力不足。4）接縫两侧弯沉差。按照研究结果显示，若旧水泥混凝土路面接缝两侧弯沉差在0.05 mm以下，反射裂缝扩张速度较慢，若在0.05 mm以上，将加快反射裂缝扩张速度。经统计弯沉差可知，为避免产生反射裂缝，该路段大部分路面需做处理。5）非机动车道旧路面病害。通过调查发现，旧路面存在大量病害，如纵横向裂缝、龟裂、沉陷和松散等，为保证路面行车舒适性，应做加铺改造。

    2 旧路面病害处理

    2.1 清理旧路面

    为保证旧路面施工质量，需将缝内的杂物清理干净，一般可选择高压空气清理，并通过4%橡胶沥青混凝土进行接缝填充。

    2.2 旧路面病害处理

    2.2.1麻面、严重脱皮路面处理

    先清理干净麻面、严重脱皮位置的杂物，随后喷洒一层4%橡胶沥青，一般喷洒量控制在0.6 kg/㎡～0.8 kg/㎡，补平过程中可选用SBS改性沥青，铺0.5 cm厚。

    2.2.2 水泥混凝土破碎板块的处治

    可先凿除原破碎混凝土，清除之后，可将C35水泥混凝土浇筑其上。若为浅、窄破损面，需先进行5 cm铣刨，随后填铺沥青混凝土料，并压实。

    2.2.3 原水泥混凝土板底脱空处理

    将2个30 mm孔钻到水泥混凝土板脱空处，两孔之间的距离为0.8 m～1.5 m。随后，选择15#高强水泥砂浆高压灌注，直到有浆液溢出为止。于断板裂缝来讲，需先将裂缝处混凝土清除，随后进行高标号水泥混凝土浇筑，在橡胶沥青混凝土面层铺筑之前，可按照接缝处治方式进行裂缝施工。

    3 旧水泥混凝土路面沥青加铺改造施工技术要点

    3.1 沥青混合料设计

    根据施工要求，可选择加铺沥青法改造旧水泥混凝土路面，则路面结构按“上—下”的顺序可设计为4cmAC-13（C）SBS改性沥青混凝土+6 cmAC-20（C）沥青混凝土+1cm橡胶应力吸收层S12+1cm橡胶应力吸收层S9+旧水泥混凝土面板（病害处理后），在处理病害后，需及时铺设一层防裂贴，避免产生反射裂缝，在两层橡胶应力吸收层设置时，需合理控制用量，如1 cm橡胶应力吸收层S12用量为1.4 kg/㎡，1 cm橡胶应力吸收层S9用量为2.2 kg/㎡。而6 cmAC-20（C）沥青混凝土下面层施工后，需及时喷洒黏层油，用量为0.3 kg/㎡，根据设计要求，该路面总厚度在10 cm，需在96%以上控制沥青面层压实度。通过马歇尔试验配合比设计方法，对AC-13（C）SBS改性沥青混凝及AC-20（C）沥青混凝土进行配合比设计，两者的最佳油石比分别为5.1%、4.9%，可得相关性能数据见表2。

    2 施工流程

    2.1 面层施工前检验

    施工前，需做好上、下面层沥青混合料检验，首先，下面层施工前，保证处理好旧水泥混凝土路面病害，且各项技术指标均满足施工规范。其次，上面层施工前，需做好下面层质量检验，不得出现严重的质量问题，如离析、开裂、油污等，此外，还要确保下面层表面清洁，黏层沥青喷洒均匀，避免出现后期黏轮问题。

    2.2 防裂贴施工

    为避免施工中出现反射裂缝，在本路段沥青加铺改造施工中，决定铺设一层防裂贴及2层橡胶应力吸收层。施工前，确保水泥板干燥、清洁、平整。随后将基层清洁剂均匀涂刷其上，并将防裂贴铺设于指定位置，并做压平处理，如图1所示。

    2.3 橡胶应力吸收层施工

    按设计要求，确定橡胶粉掺量，即1 cm橡胶应力吸收层S12用量为1.4 kg/m2，1 cm橡胶应力吸收层S9用量为2.2 kg/m2。洒布完橡胶沥青后，需及时进行碎石撒铺，为保证满铺，可采取机械+人工的方式，随后选用胶轮压路机进行多次碾压，保证其压实度满足设计要求。

    2.3 沥青混合料施工

    2.3.1 拌和

    在施工过程中需要高度重视对于热量仓筛网孔径大小，由于在该次施工过程中，对于混合料内的粗集料用量较大，因此需要控制拌和楼中热料仓料位以及冷料上料的速度，可以将拌和周期控制在65 s，湿拌时间为45 s，干拌时间10 s。拌和结束后需要保持混合料的均匀型，尽量避免出现花白料的情况，沥青的加热温度控制在180℃左右，矿料加热温度为190℃，混合料出厂为185℃。

    2.3.2 运输

    装料前，可将一层隔离剂涂抹至车厢底板，多次移动车辆装料，并将篷布等材料加盖于车顶，做好保温工作。

    2.3.3 摊铺

    整个摊铺施工需采取型号相同的摊铺机进行施工，摊铺前，需与设计要求核對，保证各摊铺厚度等参数满足规定。若混合料出现离析问题，需及时针对此类问题进行修补，及时处理。要先预热熨平板，保证匀速、缓慢行驶，一般可将摊铺速度控制在1 m/min～3 m/min，不得出现间断现象，在整个摊铺施工中，不允许任意转变行驶速度，或急转弯、掉头等，有效提升平整度。

    2.3.4 碾压

    选择组合式碾压法进行压实，主要设备为振动压路机、胶轮压路机、钢轮压路机。初压、复压及终压根据碾压实际情况，需合理控制碾压速度（表3）、碾压遍数，保证终压时可消除明显轮迹。

    2.3.5 接缝

    在摊铺沥青混合料时，应尽可能降低接缝数量，保证接缝位置与其他部位厚度、压实度等相同。针对纵缝沥青混合料，可通过静力钢轮压路机进行连续碾压施工。根据要求，需在车辆荷载作用最小处设纵向接缝，保证施工质量。横向应垂直于摊铺前行方向，做好横缝处理工作。

    2.3.6 黏层施工

    在上面层摊铺前，需将黏层油洒铺到下面层，按0.3kg/m2控制撒铺量，且保证其洒布均匀性。

    3 结语

    综上所述，旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设置，极易有反射裂缝产生于混凝土板接缝处，从而影响行车舒适性，甚至会减少加铺层的使用寿命。为此，在加铺沥青层时，应做好减缓或控制反射裂缝发展的相关工作，该工程选择了先铺设一层防裂贴及2层橡胶应力吸收层，在加铺沥青层，这对提高加铺效果具有重要意义。

    参考文献

    [1]高明生.浅谈旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层的施工要点[J].工程建设标准化，2015（2）：98.