城区旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土设计探讨

黄 峰，章芳芳

（1.中南市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北武汉 430074；2.武汉科技大学城市学院，湖北武汉 430074；）

城区旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土设计探讨

黄 峰1，章芳芳2

（1.中南市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北武汉 430074；2.武汉科技大学城市学院，湖北武汉 430074；）

旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层可以有效的改善旧路使用性能，且经济性较好，在目前城市旧路改造中得到广泛应用。探讨了旧路加铺的适用条件、旧混凝土路面病害类型及修补措施；加铺材料的选择、厚度及反射裂缝的预防措施。

旧水泥路面；加铺；沥青混凝土；反射裂缝

1 旧路评价

1.1路面损坏状况评定

根据调查路段内的断板率和平均错台量，可以评定路面损坏状况等级。

1.2路面结构承载力评定

路面结构承载力调查主要包括测定结构层厚度、模量和强度、接缝传荷能力、板底脱空情况。宜采用落锤式弯沉仪测定路面表面的弯沉曲线、接缝传荷能力、板底脱空情况和反算结构层的模量以及地质雷达测定的结构层厚度。

《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTJ D40）将接缝传荷系数作为反映接缝边缘处相邻传荷能力的指标，划分为优良、中、次、差四个等级，作为选择加铺层结构形式的依据。

1.3加铺适用条件

根据使用要求及旧混凝土路面的综合评定结果，当路面损坏状况及接缝传荷能力评定为次等以上时，方可采用沥青混凝土加铺方案。

2 旧水泥路面处理

2.1裂缝处理

（1）对于裂缝宽度小于3 mm的轻微裂缝直接灌浆，灌缝材料选用聚氨酯类或橡胶沥青类灌缝剂。

（2）对贯穿中等裂缝采用条带罩面进行补缝，修补方法应按照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1）规定执行。当该裂缝所占比例较小时，宜采取直接换板处理。

2.2换板处理

当路面出现破碎板、交叉裂缝板、有两条以上的贯穿全板的裂缝板块时，需将整块版进行凿除，重新浇筑混凝土。破除时应尽量保留原传力杆及拉杆，当不能保留时应在旧混凝土板壁上加装传力杆及拉杆，采用在老混凝土面板板厚中间处钻孔植筋技术增设，钢筋直径及长度应满足混凝土路面设计规范要求。新浇混凝土标号应采用不低于原标号，厚度应与原混凝土路面相同。对于基层不良的，采用C15号混凝土浇筑基层。

2.3断角处理

板角断裂应按破裂面的大小确定切割范围应按《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073. 1）规定执行，切缝后，将破损部分凿成规则垂直面。对原有设置的角隅钢筋不应切断，如果钢筋难以全部保留，至少也要保留20～30 cm钢筋头，且应长短交错。原有传力杆，如果有缺陷应予以更换并在新老混凝土之间加设传力杆。

2.4脱空处理

水泥混凝土板脱空多发生在板角位置或板中，主要原因是板角承载能力不足，或基层模量下降、路基局部沉陷。可采用多种方法判断是否有脱空：（1）雨天观测法—唧泥处即有脱空的板块；（2）雨天锤击听音法—出现“空空声”即为脱空板块；（3）弯沉法—单点弯沉法或多级荷载法。

对于采用弯沉法判断板底脱空目前没有明确标准，目前工程中普遍采用的是：当单点弯沉大于0.4 mm时认为脱空非常严重，应当进行换板处理；当单点弯沉为0.2～0.4 mm时，可采用灌浆处治。

2.5接缝处理

旧混凝土路面接缝材料一般均老化损坏，因此需要将原填缝材料清除，并将缝内灰尘吹干净，采用聚氯乙烯胶泥、橡胶沥青、聚氨酯类施工填缝料。当缝宽较大（15 mm以上）时采用沥青砂填缝。

3 加铺设计方案

3.1沥青加铺厚度

沥青加铺层对降低旧混凝土板荷载应力有限，沥青加铺层的厚度主要考虑减缓反射裂缝的问题。加铺层厚度设计，目前还没有统一的方法，可按经验法或力学—经验法分析确定。《城镇道路路面设计规范》要求：快速路、主干路≥10 cm；其他道路≥7 cm。城市道路加铺中，要综合考虑经济性以及标高等问题，过厚加铺不经济；同时抬高现状路面标高后，与人行道、两侧建筑物的高差问题很难处理。一般情况下，城区道路加铺基本采用双层沥青面层，厚度一般为8～12 cm。

3.2沥青加铺材料

因加沥青混凝土加铺层与混凝土之前模量比大，剪应力较大，应采用抗剪强度高、高温稳定性好的沥青混合料。同时上面层沥青混凝土还应具备密水、抗车辙、抗滑、抗裂性能。下面层沥青混合料需具备一定的延伸性以延缓旧水泥混凝土路面的反射裂缝。因此加铺层沥青混凝土应优先采用SBS改性沥青为结合料。

目前，城区旧路加铺普遍采用双层沥青面层，上面层采用AC-10、AC-13、SMA-13细粒式改性沥青混凝土，厚度为2～5 cm。下面层采用AC-20中粒式、ATB-25粗粒式改性沥青混凝土，厚度厚度为6～10 cm。

3.3防反射裂缝夹层

（1）应力吸收层：主要有橡胶沥青应力吸收层（SAMI），科氏应力吸收层（STRATA）等，厚度为2～3 cm。作用是降低就混凝土面层与加铺沥青层之间黏附阻力，从而减少温度变化引起的反射裂缝。

（2）格栅类夹层：主要有玻纤格栅、聚酯土工格栅。该类材料具有较高拉伸强度，又有一定变形延展能力，对温度和荷载引起的裂缝有一定的抑制作用。

（3）土工织物夹层：主要有聚酯织物、聚酯无纺土工织物。由于土工织物模量与橡胶沥青相近，其作用与橡胶沥青夹层相似。

设置夹层前，在旧水泥混凝土面层上应撒布黏层油，使加铺层与旧混凝土路面能黏结成一整体，提高面层抗剪切能力。黏层油可采用改性乳化沥青、热沥青或改性沥青。由于改性乳化沥青施工难度小，实际工程中应用较广。撒布量宜为0.5 L/m2。

4 结 语

旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层，可以有效的改善道路的使用性能，延长道路使用寿命，因此在城区旧路改造过程中得到了广泛的应用。在加铺前应对路面破损状况和接缝传荷能力进行评价，当评定等级为次等以上时方可采用加铺改造方案。同时根据混凝土路面出现的不同破损情况，采取相应的修复措施。土工布、玻纤格栅等防反射裂缝夹层材料薄、模量大，城区旧路改造受现状标高影响不宜抬高过大的情况下，可作为首选防反射裂缝材料。

［1］ 董元帅，唐伯明.中国旧水泥混凝土路面加铺技术现状［J］.中外公路，2010，（2）.

［2］ 刘浙湘.旧水泥混凝土路面沥青罩面技术研究［J］.中外公路，2009，（2）.

［3］ 公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011）［S］.

U416.217

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1008-3383（2016）09-0021-02

2016-05-23

章芳芳（1984-），女，湖北武汉人，硕士，讲师，研究方向：道路桥梁。