混凝土路面沥青加铺层设计与施工的研究

李玉云

【摘要】随着公路使用时间的增长和负荷量的不断加大，就会造成裂缝不断延伸， 降低了公路路面的整体平整度和坚固性。本文主要介绍了加铺层设计的意义，分析了加铺层防裂的机理，并阐述了沥青路面加铺层的结构设计，同时提出了几点防裂施工的措施。

【关键词】混凝土 沥青加铺 施工

1 水泥混凝土路面沥青加铺层的意义

随着我国公路工程建设的不断发展，对于旧公路的改造施工也在逐步的进行当中， 我国的大部分旧公路是水泥混凝土结构的，经过长时间的使用，路面的平整性遭到极大的破坏，这严重的影响了通车的顺畅性和舒适性。因此，对于就路面的改造问题就成了目前刻不容缓的事情。水泥混凝土路面沥青加铺工艺，由于其路面平整，施工简便，对于交通的施工影响較小，因此，在道路改造中普遍使用。在道路改造过程中，采取合理的路面结构组合，减少反射缝对于路面的影响是路面改造施工中的重中之重。

2加铺层防裂机理

2.1 沥青路面断裂机理

沥青路面裂缝产生和发展与沥青混凝土的性能、路基材料的性质、气候温度的变化、通车量的载荷、交通状况以及施工质量都有关系。通过试验研究和实践调查发现，沥青路面加铺层的断裂是由于旧混凝土路面原有裂缝的存在，从而导致混凝土内部的承受应力不集中，当应力累积到一定程度时，就会产生裂缝。裂缝一般分为三种形式：张开裂缝、撕裂裂缝和剪切裂缝。剪切裂缝是由于车辆载荷作用产生的，在车辆载荷的不断作用下，水泥混凝土路面不断的上下错动，当结构不能承受这种应力作用时就会产生沥青混凝图的疲劳断裂。张开裂缝是温度变化引起的，沥青混凝土结构抗温差变化的能力很差，温差越大，结构各部分的收缩应力就会越不均匀，从而导致路面的断裂。

2.2 防裂措施的工作

针对沥青混凝土路面铺设层中出现的裂缝现象，在旧公路改造施工中，要制定科学的铺设施工方案，在施工中做好以下工作：水泥板块板底注浆加固，提高基层承载力；水泥路面铣刨，保障路面沥青层的平整度；设置玻纤格栅，增强沥青混凝土的抗形变能力；设置半刚性基层，增加应力吸收层，减小对于反射裂缝的破环；进行沥青灌缝施工，增加路面防水性。

3 沥青加铺层的设计

沥青加铺层设计应考虑的主要原因是防止或控制反射裂缝的出现。沥青混凝土加铺层的主要作用是提高路面的表面使用功能，加铺层下的旧水泥混凝土路面仍起关键的承载作用。旧水泥混凝土面层受湿度变化而产生拉应力以及荷载产生的竖向剪切应力共同作用，产生水平和竖向位移，并在接缝和裂缝处产生集中应力，同时向加铺传递，使得加铺层开裂，所产生的反射裂缝对道路的破坏不是简单的裂缝问题，更严重的是反射裂缝产生后，路表水以反射裂缝为通道向下渗透，直至路基，导致基层和路基损坏。

因此，沥青混凝土加铺层的设计难点在与如何很好的在有限的加铺厚度里，来延缓甚至消除反射裂缝的出现。在进行加铺层施工时，首先要针对道路路况的实际情况确定加铺结构方案，在根据测量的数据计算合理的加铺层厚度，这样既能保障施工的质量，又能提高施工的经济性。

3.1 加铺结构方案确定

在加铺工作开展之前，先要对就水泥混凝土路面进行路况调查和评价，根据路面的实际受损情况采取不同的施工工艺，架设加铺层结构框架。通常来说，需要测量的数据包括：道路的评定等级、路面累积破损率，路况指数评定、平均弯沉值、平均水泥混凝土板块厚度、接缝传荷系数等，通过这些测量参数，评级等级在良以上的，可以直接加铺沥青混凝土，而评定等级在中和中以下的，需要架设应力吸收层后再进行沥青加铺。

3.2 沥青混凝土加铺层厚度设计计算

目前在国内外有很多加铺层厚度的计算方式，下面介绍几种在加铺施工中应用比较广泛的计算方式：

3.2.1 有效厚度法

有效厚度是指加铺层所需的厚度是新路面所需的厚度与旧路面有效厚度之差：

h=l×（hn-hc）（1）

式中：h 为加铺层厚度；L 为夹层系数，为使用夹层后佳偶厚度和未使用夹层时加铺厚度比值；hn 为新路面厚度，hc 是为旧路面有效厚度 ， 其值是将各层实际厚度乘以换算系数并求和得到。

3.2.2 COE 法

美国工程部队根据补足厚度缺额概念，提出了旧公路上沥青混凝土加铺成的厚度经验式：

h=A（fh- Cbco）

式中 f 是控制旧面板在加铺后裂缝发展的程度系数，变化范围是 0.6 一 1.0，f 为 1.0 时，表明加铺沥青层后旧水泥混凝土路面板的裂缝不再发展；h 为单层混凝土面层所需厚度，其数值的确定和交通量、地基承载能力、和温差等因素有关，一般是通过查表取近似值。 Cb是旧板的状况系数， 含有细微的初始裂缝时为1.0，含有多条裂缝或角隅断裂时为 0.75。取值也是根据实际的路面状况。C0 是旧混凝土板的厚度；A 为混凝土层厚与沥青层厚的当量转换系数。

4 防裂施工的措施

在沥青混凝土铺设施工中，不同施工方案取得的效果不尽相同，所以要选取最优的施工方案提升铺设质量，防止加铺层开裂的出现。

4.1 水泥板块板底注浆施工

根据人工观察法和弯沉测定法来确定道路中脱空板块的存在位置，然后进行水泥浆液灌注加固，并根据实际需要，加入合适比例的粉煤灰，每个混凝土板块，开钻注浆孔，当注浆满溢后，封孔养护 7 天，旧有混凝土面板通过注浆有效的提高了板底承载力。

4.2 水泥路面铣刨施工

等板底注浆达到设计强度后，再进行铣刨施工。水泥路面铣刨要使用专业的水泥铣刨刀头，施工中及时观察更换破损刀头，同时保证铣刨质量每个施工段落完成后，要及时清理表面，必要时采用水冲的方式。

4.3 玻璃纤维格栅

玻璃纤维格栅在铺设前清除路面上的杂物，同时喷洒上粘层油，在施工中，严禁格栅层上车辆对玻璃纤维格栅造成破坏，在雨天或者湿度较大的天气不适宜施工，防止格栅粘胶的失效，另外使用的注水不能流到玻璃格栅上。

4.4 沥青灌缝施工

沥青灌缝施工中，要先进行杂物清洗工作，用工具把杂物和老化的填料清除，再用高压气枪吹净；对于加热型填缝材料要按规定融化，保证其流动性，温度控制要适宜；施工时做好施工交通组织工作 ， 施工车辆尽量避免在已经施工完的路面行驶，以免其被行车粘掉。

5 结束语

在施工沥青灌缝中，必须要考虑的主要因素应该是旧路面结构强度和反射裂缝的防止，同时，还要加强对路面的损坏程度分析和承载能力评估工作，结合实际的路况，计算沥青混凝土的铺设厚度，并保证施工质量，只有这样，才能够有效的防治沥青混凝土加铺层反射裂缝的出现。由于本人的知识水平有限，因此，本文如有不到之处，还望不吝指正。

参考文献

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