MSB复合式路面结构及质量控制方法探讨

2014-02-10王磊

交通科技 2014年1期

王磊

（洛阳市公路规划勘察设计院有限公司洛阳 471000）

复合式路面是由刚性的水泥混凝土板和柔性沥青层组合而成的“柔刚柔”的路面结构。由于水泥混凝土板具有强度高、稳定性、耐久性好等优点，而沥青层在作为路面表层结构时，能够提供平整、无接缝、行车舒适、耐磨耗、噪声低、不反光的表层，它与沥青层组合在一起形成了一种特点明显的较好的路面结构；在沥青层作为水泥混凝土板下的防水结构层时，又起到了防水、粘结上下层、弹性支承、应力吸收等作用。

1 MSB技术及应用

MSB（multiple single－size broken－stone）是采用高性能改性乳化沥青对2种或2种以上单一粒径碎石进行嵌锁胶结而形成的抗裂防水复合材料，他适用于高速公路基层顶面的防水层及面层的磨耗层。

1.1 MSB抗裂防水层机理

大广高速公路息县至光山段实施铺筑MSB抗裂防水层试验路段，该项目进行了路面渗水试验，平整度、取心厚度和路面拔拉强度实验。实验结果均达到预定的指标。MSB抗裂防水层其分析机理是成立的，形成的MSB嵌锁结构对基层的裂缝有较好的变形适应能力，因此具有抗裂效果。总体上MSB防水层的防水作用是显著的，试验路上的检查结果与室内结果一致。用冷法施工工艺，节能环保，对大面积推广采用冷法施工打下了一个较好基础。

1.2 路面抗裂磨耗层试验段情况

在汝阳重要县道——汝椒路水泥混凝土路面上，试验段左右2幅采用三油三石（13～15，8～10，3～5）和四油四石（13～15，3～5，8～10，3～5）2种撒布方案，横缝采用3种处治方案（改性乳化沥青灌缝、灌缝胶灌缝、灌缝胶灌缝＋抗裂贴），共6种形式。试验段方案见图1。

图1 MSB试验段方案示意图

2 MSB复合式路面推荐结构形式及结构层说明

通过对近10年来修筑的复合式路面结构的调查分析，总结其成功的经验与存在的不足，经反复研究论证，推荐结构为：2.5cm厚MSB抗裂磨耗层＋26cm厚水泥混凝土面板＋1cm厚MSB抗裂防水层＋19cm水泥粉煤灰稳定碎石基层＋18cm厚水泥粉煤灰稳定砂砾底基层。结构层见图2。

图2 复合式路面结层图

3 MSB复合路面与沥青混凝土路面经济技术比较

3.1 技术性

沥青混凝土柔性路面改为MSB复合式路面，从技术角度来说是先进的、成熟的，施工工艺简单且容易操作，只要加强施工过程的控制，工程质量是有可靠保障的。其技术对比见表1。

项目沥青混凝土路面 MSB复合式路面结构形式沥青混凝土面层（3层）厚18cm＋改性乳化沥青稀浆封层厚0.6cm＋水泥粉煤灰稳定碎石厚18cm＋水泥粉煤灰稳定砂砾厚15cm＋石灰粉煤灰稳定砂砾厚15cm MSB磨耗层厚2.5cm＋水泥混凝土厚26cm＋MSB防水层厚1cm＋水泥粉煤灰稳定碎石厚19cm＋水泥粉煤灰稳定砂砾厚18cm层数／厚度 7层／66.6cm 5层／66.5cm施工速度层数多，施工速度相对较慢层数少，施工速度大大加快，工期显著提前舒适度良好较好耐久性较差路面寿命大大延长抗车辙能力较差显著增强抗水侵能力较弱很强早期病害类型车辙、坑槽、裂缝、唧泥等极少的反射裂缝养护难易程度内容多、难度较大内容简单，养护方便抗滑良好增强平整度良好良好工艺热铺为主全部为冷铺环保节能情况耗能有一定污染节能无污染且节约沥青、充分利用地材

3.2 经济性

MSB复合式路面结构与原柔性路面结构相比，经济方面有显著优势。见表2。

表2 经济对比表

由表2可见，高速公路经营期养护资金得以节约，MSB复合式路面结构同沥青混凝土路面结构相比，其耐久性大大延长，后期养护投资可降低50%以上，高速公路运营期经济效益得到可靠保证。

4 路基质量控制的标准和方法

4.1 增加路基质量控制指标，提高路基质量验收标准

首先增加弯沉技术指标，把它作为路基原地基处理合格的控制指标，并规定原地基经处理后弯沉值≤200（0.01mm）。路基质量验收弯沉技术指标由原设计的200（0.01mm）提高到100（0.01mm），更加科学严格的技术指标为路基施工质量提供了可靠保证。

4.2 采用针对性的施工方案与先进的施工工艺

（1）不同水文地质情况下的地基处理方法。对于土质良好适合冲击夯实、地下水位又低的路段，直接用平地机将清表后的土基刮平，然后用梅花冲击碾冲击碾压15～20遍（准确遍数按不同土质试验段结果确定），然后重新刮平稳压，并测出冲击后的沉降高程，再用FWD在原测点位置检测冲击后弯沉值应不大于200（0.01mm）。

（2）垫层＋冲击方案。对于地下水位较高、雨季容易积水的路段采用平地机将原地表刮平，均匀铺筑天然级配砂砾50cm厚，整平，先用振动压路机初压2遍，后用梅花冲击碾冲击15～20遍。重新整平稳压，并测出冲击后的沉降高程。用FWD检测原测点弯沉值应不大于200（0.01 mm）。

（3）冲击＋垫层方案。对于冲沟或不利季节容易积水的地段，土质适合冲击，地下水位又低，可先用冲击辗冲击15～20遍（准确遍数按不同土质试验段结果确定），然后铺筑50～100cm石渣或天然级配砂砾，再用冲击辗冲击夯实（准确遍数按试验段结果确定）。用FWD检测原测点弯沉值应不大于200（0.01mm）。

（4）换填＋冲击方案。对于水稻田地区，采用手摆片石平铺一层，再用砂砾石填满空隙，最后用冲击辗冲击（准确遍数按试验段结果确定）。

不同地质水文条件下的地基经有效处理后用FWD检测弯沉值应不大于200（0.01mm）。