水泥混凝土路面加铺沥青路面的早期病害成因分析与对策

胡丽丹

湖北宜昌明磊建设工程有限公司 湖北 宜昌 443000

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，这种修复技术具有工期短、对交通影响小、修复后路面服务性能好等优点。在水泥混凝土大修工程中多采用加铺沥青面层的处治方案，充分利用水泥路面和沥青路面的优点，有效保护水泥混凝土路面，减少交通荷载对混凝土面板的冲击作用，防止水的渗入，改善水泥混凝土路面受力条件，提高行车舒适性。然而这种复合式路面结构容易滋生早期病害，如裂缝、滑移、坑洞和网裂等常见病害，其中裂缝类尤为突出，严重影响城市形象以及交通行车质量[1]。

1 加铺层沥青路面常见病害

泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层后，构成一种复合路面结构，路面的破坏形态兼具了水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的破坏特点，主要表现裂缝、沥青面层拥包、车辙、路面沉陷等。路面裂缝主要表现为沿水泥混凝土板块的反射裂缝，多数呈现为规则的纵缝和横缝。沥青混凝土面层引起的裂缝占比例极少，主要是由混凝土引起的反射裂缝[2]。

2 加铺沥青路面早期病害原因分析

2.1 旧路面的结构导致加铺层反射裂缝的产生

由于水泥混凝土路面接缝的存在，旧水泥混凝土路面作为基层的整体强度降低，在荷载和温度应力作用下，沥青加铺层处于复杂的三维应力状态，车辆行驶经过不连续的板体时，沥青加铺层由于接缝两侧相邻板块产生竖向位移差而出现较大的剪切应力。这种剪切应力是导致沥青加铺层产生荷载型反射裂缝的主要原因。另外，路面暴露在大气中，受气温周期性变化的影响，沥青加铺层和旧路面板块都会产生缩胀，从而产生温度应力。由于旧水泥混凝土路面的应力在接缝处不连续，因此沥青加铺层同时承受其本身及旧路面所产生的温度应力，形成温度型反射裂缝。荷载型反射裂缝和温度型反射裂缝两者叠加最终形成了沥青加铺层反射裂缝。反射裂缝的存在，不仅破坏路面结构的整体强度，而且一旦地表水沿反射裂缝向下渗透，易使面层逐渐失粘脱落，路基强度降低，严重影响路面的使用寿命[3]。

2.2 加铺层与旧路面层间结合不足

由于旧水泥混凝土路面经过多年行车，所以表面光滑，摩擦因数变小，或是因为沥青混合料材料控制不好，空隙率偏大，致使雨水下渗，设置在旧路板块接缝处的应力吸收层（如土工布）受潮积水形成润滑层，严重影响加铺层与旧路面基层之间的紧密结合。由于基层对面层的黏结力不足，车辆行驶时，在水平分力的作用下，面层容易产生推移破坏，使得刚性的旧水泥混凝土面层与柔性的沥青混凝土加铺层层间出现脱离状态，破坏了路面结构层的整体连续性，不利于应力向下传递。在高温作用及重车转弯时的反复剪切作用，易造成沥青加铺层产生推移、滑动拥包等结构性破坏，加之夏季雨水大量渗入，更是加剧了此类破坏作用[4]。

3 预防措施

3.1 加铺层反射裂缝的防治措施

设置加铺层时铺设夹层结构，可有效预防或延缓反射裂缝产生。夹层材料常用有机织土工布、无纺土工布、沥青胶薄膜、改性沥青防水油毡、土工格栅、玻璃纤维格栅、改性（橡胶）沥青砂、沥青碎石、沥青混凝土等。常采用APP改性沥青油毡、SBS改性应力吸收层、STRATA应力吸收层等。

3.2 加铺与旧路面结合不良的防治措施

水泥混凝土路面加罩沥青加铺层前，可在水泥混凝土板块接缝处铺设土工格栅、镀锌铁片、防水卷材、无纺土工布等具有一定抗剪强度的材料，组成应力吸收层，隔离裂缝的发展，以延缓沥青加铺层反射裂缝的形成。这些材料的加入可提高沥青混合料的抗反射裂缝的能力。一般来说，抗反射裂缝的能力：镀锌铁片＞防水卷材＞无纺土工布＞土工格栅。另外，罩面与基层面板之间的黏结是保证罩面性能良好的基础。在水泥混凝土旧路面加罩沥青加铺层前，先用铣刨机将水泥混凝土旧路面表面铣刨粗糙，将其表面做毛。同时为了达到黏结性能要求，路面须彻底清理，清除所有外来物和污染物。常用的清理方法有：喷砂法、冷磨法、冲砂法、冲水法、喷气法等。铺设加铺层时应在预先清洁过的原路面上洒布粘层沥青，能够有效增加加铺层与原路面的黏结，形成整体结构统一受力。黏层油撤布量应特别注意，撒布量太少不能全部覆盖混凝土表面，影响混凝土面板与沥青层的黏结；用量过多，则形成较厚内自由沥青将导致沥青面层泛油[5]。

4 结束语

在旧水泥混凝土路面上铺设沥青加铺层，不仅可以充分利用旧路面剩余强度，而且会在较长时期内也是一种能够提高路面使用性能的有效措施。加铺沥青路面首先应采用多种方法和手段对既有水泥混凝土路面现状及板块破损原因进行分析，制定出适合的工程处理方案。在进行旧路面的加铺设计时，需要在对旧水泥混凝土路面的强度调查与检测后确定是否满足加铺设计的要求，它的复杂程度要比新建道路大得多。因此，对旧混凝土路面的调查与检测、旧路面的处理、防止反射裂缝方式的选择及沥青加铺层的设计等诸多方面，必须加以认真的考察和研究，以根据道路实际情况，确定切实可行的修建、加铺方案。在进行施工时还应严加控制工序，注重细节把控，从管理人员到作业班组要树立全过程控制、主动控制理念，科学合理地进行施工作业。

[1] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001:17.

[2] 郑益树,陈毓慧,徐琳.“白改黑”路面早期病害分析与处治措施[J].公路交通技术,2010,(3):52-54.

[3] 陈智林.“白改黑”道路路面的通病与防治措施[J].中国市政工程,2012,(6):13-15.

[4] 郭晓春,张学刚.旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面前的病害处理[J].山东交通科技,2006,(2):28-30.

[5] 戈守云.旧水泥混凝土路面加铺沥青面层常见病害分析及对策[J].交通科技,2005,(4):20-21.