旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的研究

王乐

【摘 要】在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一种常用的、有效的路面修复技术，施工工期短、对交通影响小、修复后路面服务性能好，己成为旧路改造的一项常用措施。

【关键词】水泥混凝土；路面；沥青面层

水泥混凝土路面是采用水泥混凝土作为面层材料的一种路面，是高等级公路主要的路面结构之一。由于水泥混凝土的脆性和体积敏感性，使得水泥混凝土路面对超载更容易引起破损，而且修复困难。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一种常用的、有效的路面修复技术，施工工期短、对交通影响小、修复后路面服务性能好，己成为旧路改造的一项常用措施。

1.水泥混凝土路面损坏的原因

1.1裂缝

裂缝包括纵向、横向、斜向和交叉裂缝，产生裂缝的原因主要有以下几个方面：重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等的综合作用；水的浸入及过大的竖向位移的重复作用，使基层受到侵蚀产生脱空；土基和基层强度不够；接缝拉开后，丧失传荷能力，在板的周边产生过大的荷载应力。

1.2板角断裂

板角断裂是一垂直通底且与板角两边接缝相交的裂缝，从板角到裂缝两端点间的距离分别等于或小于端点所在板长的一半。其破损原因通常是由于板角处受连续荷载作用，基础支撑强度不足和翘曲应等因素综合作用而产生。

1.3边、角剥落

边、角剥落是指接缝两侧各60cm宽度内或板角15cm范围内的碎裂。产生的主要原因为：接缝落入坚硬的杂物，板在膨胀时产生了超应力，边缘被硬物挤碎；重交通荷载的重复作用；传力杆设计或施工不当；接缝处混凝土强度低。

1.4错台

错台是指接缝处相邻面板的垂直高差。产生的主要原因有：路面板在车辆轴载的作用下，造成接缝处板块不均匀下沉；在温度和湿度梯度作用下，板在接缝产生翘曲；横缝处未设置传力杆。

1.5表面裂纹与层状剥落

表面裂纹是指浅而细或发丝状的网状裂纹，仅产生在路面表层。在车辆荷载的作用下，它会发展为深度 6～12mm 的表层层状剥落。产生的主要原因是：水灰比过大、过度抹面、养护不及时、用盐化冰雪、冻融循环和集料质量低劣、水泥中的碱（氧化钠及氧化钾）与集料中的某些特定矿物质发生碱硅反应。

1.6坑洞

路面板表面呈现孔洞状的破损现象。直径一般为 2.5～10cm，深为 1～5cm。

其产生的原因是：施工质量差或混凝土材料中夹带朽木、纸张和泥块等杂物；车辆的金属硬轮或掉落硬物的撞击。

2.旧水泥混凝土路面处治技术

2.1旧路面接缝处治施工工艺

旧路面纵、横缝用机械切缝机进行开槽，用高压空气清除接缝内杂物并用水清洗，然后填灌裂缝、进行防水处置，一般 3～10mm宽的缝用沥青乳液灌填，超过10mm的缝先灌沥青乳液后用热沥青砂填实压平；混凝土路面的纵缝处，切割完水泥混凝土板破裂面后，对基层采用 C15小石子混凝土补强。基层补强完成后，在新旧混凝土之间加设传力杆并在旧路面板接缝面涂刷沥青，然后浇筑快硬水泥混凝土，浇完后用养护剂养护，待混凝土达到强度后再加铺罩面。对破碎的水泥混凝土板块凿除并清理干净原破碎混凝土。用C15小石子混凝土补平。部分板块出现大面积严重破损的，则釆用了整仓清除后用C15进行补平处理。接缝处理及路面其他病害处理后各面喷涂乳化沥青，用沥青混凝土补满并压实，使得处理后旧混凝土的强度、平整度、路拱横坡均满足路面施工设计和规范有关要求。

2.2旧路面病害处治

2.2.1脱空处治

将旧混凝土板破坏严重、弯沉较大的，经过破碎后运走清扫，并人工夯实原垫层及土基。用混凝土浇筑至原路面基层顶面，后浇筑C30 混凝土（28d的弯拉强度应不小于4.5MPa）与原有道路接平。对旧混凝土板弯沉不是很大的，采取注浆措施进行修补。板块修补完毕之后，还对板块之间纵横缝用嵌缝料充填，以防止雨水下渗及其他杂物的侵入。

2.2.2表面裂缝和坑洞处治

表面出现坑洞的板块，将坑洞清理干净后，用沥青混凝土找平；裂缝严重的地方打掉混凝土面板，按坑洞处理，裂缝较轻的不作处理。

2.2.3边角断裂和破碎处治

锯掉断裂边角重新铺筑水泥混凝土板；对于严重破碎的边角，按边角断裂处理，轻微破碎的边角，将破碎的边角清理干净后，用细粒式沥青混凝土找平。

2.2.4错台处治

对于轻微错台，距板缝1m处锯掉高出的混凝土板块，清理基层表面后，重新铺筑混凝土板。

3.加铺沥青层面施工工艺

3.1喷洒粘层油施工工艺

为保证沥青加铺层与旧水泥混凝土板及玻玻纤网土工格栅的良好粘接，在铺筑沥青混凝土之前，应洒布一定量的粘层沥青。喷洒粘层油之前，先将旧路面整平清洗干净，然后在温度10℃以上、路面不潮湿条件下，再在清扫干净的水泥混凝土路面上喷洒粘层沥青。粘层沥青釆用重交通90#石油热沥青，用沥青洒布车按0.8L用量均匀浇洒，油温控制在160-170℃之间，其后铺设玻纤网土工格栅。

3.2铺设玻纤网土工格栅施工工艺

玻纤网土工格栅的应用范围包括旧沥青砼路面，加筋增强沥青面层，防治病害；水泥砼路面改建复合式路面，抑制板块收缩等引起反射裂缝；道路拓改工程，防治新老结合部及不均匀沉降而造成裂纹；软土基加筋处理，利于软土析水固结，有效抑制沉降，均匀应力分布，增强路基整体强度；新建道路半刚性基层产生收缩裂缝，加筋增强防止基础裂纹反射而引起的路面裂缝。具有增强沥青混凝土路面、有效地分配荷载和防止路面与路面反射裂缝的作用，是水泥路面加铺沥青面层的重要材料。可采用锚固法施工，但宜先铺设玻纤土工格栅，再洒布热沥青作粘层油，施工人员必须戴手套，施工工序如下：

铺设之前用人工清扫或用水清洗已处理好的旧水泥砼路面，保证路面无污染，杂物清除干净。先喷洒粘层油，粘层油选用阳离子乳化沥青（PC-3），粘层油的规格及质量符合《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032-94规定，并采用专用车辆喷洒。当日大气温度22摄氏度，路面干燥，铺设玻璃纤维土工格栅时，保持铺设平顺，拉紧，横向搭接长度宜为50-100mm，纵向搭接长度宜为150-200mm，并根据摊铺方向，将后一端压在前一端之下。经过胶轮压路机碾压后，采用钉子固定法铺设玻纤土工格栅，铺设时，先将一端用固定铁皮和钉子固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，钉子用锤击射入，使得格栅纵向拉紧时玻纤横向均处于挺直张紧状态。铺设后的土工格栅的技术指标达到了玻纤网土工格栅：抗拉强度（经、纬向）≥80KN/m，最大负荷延伸率≤4%，网孔尺寸为23mm×22mm。为防止施工车辆的轮胎将玻纤格栅和粘油粘起来和出现沥青混凝土摊铺机机轮打滑的现象，在粘层油表面撒布了石屑，石屑用量为3m3/1000m2～5m3/1000m2。

【参考文献】

[1]王渊明.水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层的技术研究[J].科技信息，2012（05）.

[2]罗晓辉.旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层后反射裂缝的防治[J].公路，2011（08）.