水泥混凝土路面加铺沥青面层的技术探究

2020-05-08蔡睿

四川建材 2020年4期

蔡睿

(四川路桥集团建设交通工程有限公司，四川成都 611130)

1 水泥混凝土路面加铺沥青面层容易出现的问题

对于公路修整来说，一定要确保所选择的材料具有足够的强度。通过沥青面层进行水泥混凝土路面加铺时能够满足强度方面的要求，但是加铺沥青面层后还存在如下几个问题。

1)沥青面层出现反射裂缝情况。破损的水泥混凝土路面在加铺沥青面层之后，在水泥混凝土和沥青面层之间会出现裂缝情况，一旦此种情况下使用加铺的沥青面层，那么其会存在非常复杂的受力情况。若是有车辆经过，沥青面层受到车辆载荷的挤压而向裂缝方面移动，随着沥青面层和水泥混凝土之间裂缝的增加，沥青面层也会发生更大的位移，从而产生剪切应力而加快裂缝的扩展，陷入恶性循环。若是受到施工技术的影响，在两块相邻沥青面之间会出现错台情况，此种情况下一旦受到车辆载荷的影响就会将剪切应力集中汇集在沥青面层错台位置，如果加铺沥青面层无法承受剪切应力就容易出现裂缝，从而影响到道路的正常使用。

受到剪切应力的影响，一旦发生较大的温度变化就会产生温度应力，此应力会造成沥青面层出现反射裂缝。沥青面层会受到热胀冷缩的影响，这些变化会加大应力的作用，特别是在温度较高、较低的夏季以及冬季，沥青面层会出现较大的收缩、膨胀，受到温度应力以及剪切应力的共同作用会使得沥青面层裂缝扩大，影响道路的正常使用。

2)沥青面层后移、车辆行驶会造成沥青面层的破坏。相对于沥青面层来说，水泥混凝土路面具有更大的刚度以及更好的光滑度。行驶车辆在急刹车的情况下会对路面产生比较大的水平推力，若是在水泥混凝土路面上行驶，由于其具有较大的刚度因此可以承受刹车产生的水平推力。但是对于沥青面层来说，其所具有的刚度以及沥青面层和水泥混凝土之间的连接材料粘度很难承受刹车造成的水平推力，一旦水平推力超出承受力就会造成沥青面层的后移。另外，车辆对于沥青面层的破坏更多出现在温度较高的夏季，沥青面层受到长期较高温度的影响而软化。受到车辆载荷的影响，变软的沥青面层会发生较大变形而产生破坏，形成车辙印。

2 水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术措施

1)减少反射裂缝发生的措施。水泥混凝土路面加铺沥青面层反射裂缝的产生和车辆载荷、行驶情况、温度变化等因素有关，针对这些问题可以采取如下解决措施。

(1)提升水泥混凝土路面和沥青面层的连接强度，对于发生脱板的沥青面层来说，可以采取灌浆方式进行处理，也可以通过设置沥青碎石以及应力吸收层等方式来降低车辆对于加铺沥青面层的影响，减小沥青面层产生的位移和相邻沥青面层之间出现的拉应力。

(2)施工过程中需要对沥青面层之间产生的错台情况给予特殊关注，一旦出现沥青面层需要对错台进行磨平，避免由于剪切应力集中所造成的沥青面层裂缝问题。

(3)一定要确保沥青面层之间、沥青面层和水泥混凝土路面之间缝隙填充物的完整性，若是缝隙填充物不够充实就会增加沥青面层之间的拉应力，会增加反射裂缝出现的概率。为了确保路面加铺的有效性，不但要降低剪切应力、温度应力对于沥青面层的影响，同时也要进一步增强沥青面层自身承受拉应力的性能，例如可以在水泥混凝土路面和沥青面层之间设置土工布，能够有效避免反射裂缝的出现。

2)减少沥青面层后移、车辙等对于沥青面层破坏的相应措施。如前文所述，之所以会产生沥青面层后移以及车辙对于沥青面层的破坏，主要是受到沥青面层自身强度不足、长时间受到较高温度影响而沥青面层变软造成的。针对这些问题可以采取如下解决措施。

(1)提升水泥混凝土路面和沥青面层之间的关联。具体的方式为：在加铺沥青面层前，通过工具对旧有水泥混凝土路面进行施工，确保其路面的凹凸不平，这样能够提升水泥混凝土路面的摩擦力。之后进行沥青面层的铺设，此种情况下能够提升沥青面层和水泥混凝土路面之间的关联，能够降低车辆急刹车引发的沥青面层后移问题。

(2)提升沥青面层抗高温性能。可以通过较为黏稠或者通过优化改善的混合物材料来铺设沥青面层，这样能够改善沥青面层混合物材料的抗高温性能，能够避免沥青面层受到长时间较高温度影响而出现软化情况。

(3)提升沥青面层自身的强度。为了提升沥青面层的强度，可以按照具体情况增加沥青面层的厚度。此种方式能够有效减小沥青面层的后移，同时也能够降低车辙对于沥青面层的破坏。

可以采取多种方式进行水泥混凝土路面病害的处理，其中最主要的方式包括如下几种。

1)首先要对路面病害进行处理，之后对水泥混凝土路面实施拉毛处理，在粘封层油之后进行玻纤格栅的铺设，通过稀浆封层之后实施沥青改性、粘层油以及二次沥青改性。

2)对于水泥混凝土路面实施病害处理以及拉毛处理粘层油后铺设防裂层，之后实施沥青改性。

3)在第二种方式的基础上增加粘层油和二次沥青改性。

三种方法在应用方面要具有针对性，从造价情况来看，第二种方法造价相对较低，但是相对于其他两种方法，此种方法的路面修复质量相对较差。具体选用何种方法要按照施工现场的实际情况、投入资金情况等因素进行选择。

3 具体案例

某公路位于我国西北部地区，受到温度、车辆载荷以及自然因素的影响，经过多年的通车运行其水泥混凝土路面发生了一定程度的损坏。此公路发生的主要病害包括：破碎、面板断裂、错台、板底脱空等。经过分析可知，此公路路面状况指数PCI达到了79%，断板率达到了3.8%，评定等级为良。所以为了确保该公路的正常运行、提升道路运行的安全性和稳定性，需要对此水泥混凝土路面加铺沥青面层。

对于此公路加铺之后路面容易发生的病害，可以按照如下方式进行处理。

1)对于公路总体状况进行调查分析，若是面板发生较为严重的破损就要进行及时更换。

2)要逐个板的进行调查分析，若是板间错台量>5 mm，那么可以通过贝克曼梁以及铁锤锤击的声音经验法来判定是否发生板底脱空的问题，一旦发生脱空面板就要通过注浆方式进行填充。

3)对于错台面板进行磨平，并且对于块间填缝料边调查边处理。

为了有效提升加铺之后既有水泥混凝土面层和沥青面的粘结力，在加铺沥青面层之前需要对水泥混凝土路面实施拉毛处理，在清扫干净之后洒上粘层油。可以通过加铺土工格栅或者STRATA应力吸收层的方式来提升沥青面层的抗拉强度，降低相邻板受到载荷作用而发生的变形量。不同方案对比如表1所示，通过性能以及综合性价比考虑，可以采用第一种方案实施路面加铺。