旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料的设计与施工探讨

孙凯

【摘 要】水泥混凝土路面在使用过程中，由于种种原因，路面出现不同程度的破损，在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一种比较常用的、有效的旧路修复技术，它具有工期短、对交通影响小、节省投资、修复后路面服务性能好等优点。主要结合某施工案例，对沥青混凝土加铺层的结构设计和施工处理技术做了探讨和阐述。

【关键词】水泥混凝土路面；加铺沥青混合料；路面施工

随着国民经济的快速发展，城镇化程度不断提高，既有城市道路、公路等旧路加宽、加铺改造工程也屡见不鲜。针对旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层改造时需要充分调查现状道路使用状况，重点从以下几方面考虑：路面现状及评价；板块脱空病害处理；面层的加铺设计等。

1 沥青混合料加铺层结构设计的要求

综合路面病害调查以及工程所在地区情况，沥青加铺层结构设计应满足以下要求，以保证加铺层在设计期限内的使用性和耐久性。

1）加强高温稳定性，选择具有较强的抗车辙能力和抗变形能力的材料。

2）表面抗滑性能优良。从沥青混凝土类型选择、集料选择和混合料级配设计着手，提高面层抗滑性能。

3）延缓或减少反射裂缝。在加铺层厚度有限的条件下，采用适宜的措施减少或延缓反射裂缝的产生。

4）水损害问题。水是引起路面破坏的最重要的原因，因此要求铺装层具有较高的不透水性。

5）施工工艺简单。改造期间需维持交通，在保证质量的前提下，尽量采用施工工艺简单，施工进度快的材料，尽早完成改造。

2 旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料的施工案例分析

某城市道路长为9.5km左右。现路面结构为水泥混凝土路面，在长期使用过程中，出现表面脱皮、麻面、破损、断裂、沉降等病害。因为该路段车流量较大，沥青混合料罩面层不仅仅是为了改善路面的平整度和抗滑性能，对承受水平荷载方面也有更高的要求。

2.1 沥青加铺层的结构设计

沥青加铺层可设单层或双层沥青面层，视具体情况增加调平层或补强层。加铺层设计应根据公路等级和使用要求、交通量、环境条件和纵、横向调坡设计，在处理破损原水泥混凝土板使其稳定的基础上，综合考虑防止反射裂缝措施，结合已有经验确定。

综合国内外情况及国内相关科研院所试验路的结果，建议AC层厚度最小取值为：高速公路、一级公路10cm、二级及二级以下公路7cm。

当沥青罩面层由于旧混凝土板位移产生的拉应力超过沥青罩面层的抗拉强度时，沥青面层自然会开裂，环境因素（雨水、氧化等）的负效应，经常会使裂缝迅速向四周扩展，大大缩短罩面层的寿命，采取满铺非加筋超薄聚酯玻纤布是防止反射裂缝产生的一种有效的措施。其主要作用机理如下：

（1）由于混凝土路面温缩位移是连续的，聚酯玻纤布使罩面层最大拉应变减少。

（2）由于聚酯玻纤布具有较大的延伸性，旧混凝土裂缝位移可通过聚酯玻纤布使应力扩展至更宽的范围，从而缓解了裂缝处的应力集中。

（3）由于聚酯玻纤布浸透沥青可以有效防止地表水渗进基层，避免基层进一步恶化，并减少沥青罩面层在反射处的剥离破坏。

因此，综上分析，结合该路段的现状，沥青混合料加铺层的结构设计为：厚10cm双层式沥青混合料，上面层为4cmAC-13C细粒式沥青混合料（SBS改性沥青），下面层为6cmAC-20C中粒式沥青混合料，选用PC-3粘层油，用量0.6L/m2。原混凝土路面与沥青混合料之间加铺非加筋超薄聚酯玻纤布。

2.2 加铺沥青混合料施工工艺

2.2.1 旧有路面的病害处理

严重龟裂、破碎板、断裂以及沉陷断裂板的处理：对于严重断裂、破碎以及沉陷断裂板，裂缝处非常严重剥落并且有裂块、错台已经开始活动的断板，贯穿全板的交叉裂缝板，均采用挖除旧板同时浇筑新板的处理措施。

板角、板边的修补处理：对于角隅断裂、板角破碎，缺角、掉边等病害板，用切割机按照破裂面的大小来确定切割范围，将破损部分破碎凿除。清除混凝土碎块，浇筑同旧板等强度的水泥混凝土，让之与旧板面平齐。板边碎裂可按照一定长和宽切割为矩形，板角断裂按照破裂面来确定切割的范围，切割时应尽量保留原有钢筋，对于有缺陷的传力杆应予以更换并且在新老水泥混凝土之间加设传力杆，旧面板与现浇混凝土之间的接缝切出大约宽3mm深为4mm的接缝槽，并且灌入填缝材料。

错台的处治处理：路面发生板块开裂或者错台，应该先考虑是否路基出现了问题，若是由于板块下存在基层脱空现象或者基层过软而引起的错台，则必须要把整个板块全部凿除，然后新压实基层及路基，浇筑新混凝土；对错台小于或者等于lcm的可不作考虑；对大于lcm的板块，第一步应清除路面灰尘和杂物，并且喷洒一层粘层沥青，填补沥青砂，修补面纵坡变化应该控制在1%以内，然后轮胎压路机碾压平整。

2.2.2 喷洒粘层油施工

喷洒粘层油施工前，利用洒水车高压水枪对整个路面进行冲洗，确保路面清洁，以提高粘结力。路面要经压缩机高压空气吹扫干净，由沥青洒布机均匀喷洒。为确保粘结效果，喷洒一定要均匀，油量要适中，对喷洒过量的一定要刮除，人工补刷。为防止路面污染，粘层油洒布后要立即封闭交通。

2.2.3 铺设非加筋超薄聚酯玻纤布

非加筋超薄聚酯玻纤布有点；聚酯玻纤布具有很高的耐热性和优异的耐寒性，即使在250℃高温时其性能仍然稳定；膨胀系数低，耐磨性强，没有长期蠕变性；与沥青混合料有良好的相溶性；具有较好的防水性能，能防止路表水下渗；在沥青回收时，玻纤布可碾磨碎，从而提高RAP的路用性能；施工时不会折皱，从而方便施工。

非加筋超薄聚酯玻纤布性能指标：厚度小于1mm（2kPa），抗拉强度（纵横向）大于7kN/m，CBR顶破强度大于550N，熔点大于205℃，沥青吸收量大于0.7kg/m2，粘层油用热沥青喷洒，喷洒宽度比聚酯玻纤布宽5cm-10cm，聚酯玻纤布搭接宽度要达到15cm，为减少搭接缝，幅宽不小于3.5m。

非加筋超薄聚酯玻纤布施工技术：按0.6kg/m2喷洒改性沥青粘层油；用沥青砂调平原路面；全幅摊铺聚酯玻纤布，聚酯玻纤布端部要用射钉加垫片固定，中间部分可用水泥钉加垫片固定。聚酯玻纤布接头搭接不少于20cm，接头上下搭接位置要一致。聚酯玻纤布应紧贴路面；摊铺AC罩面层。

2.2.4 沥青混合料加铺层的铺设方法

沥青混合料加铺层宜采用摊铺机铺筑，摊铺方法与普通AC一样，但施工中应注意运输车辆不得在已铺好的土工织物上调头、刹车。

3 结语

旧水泥混凝土面板上铺筑半刚性基层或者粒料后再加铺沥青混合料面层，又或直接在旧水泥混凝土面板上铺以沥青混合料结构层，这就是所谓的“白加黑”。一般认为，这是修复旧水泥混凝土路面的有效补强措施，不仅加强了路面承载能力，消除了原有接缝处容易产生断裂、脱空、唧泥等多种病害的不利影响，同时也提高了路面抗滑能力和平整度，改善了路用使用性能，提高了路面服务水平。

【参考文献】

[1]卓永红.市政水泥混凝土道路加铺沥青面层的技术探讨[J].青海交通科技.2014（4）.

[2]王敏.旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的研究[J].黑龙江科技信息，2014（17）.

[3]张忠桥.旧水泥混凝土路面直接加铺沥青面层的设计与施工[J].中外公路，2013（2）.

[责任编辑：邓丽丽]