公路工程旧水泥混凝土路面改造施工技术研究

赵慧丽

摘 要：当前，我国汽车保有量持续上升，货车超载问题严峻。大量早期修建的水泥混凝土路面已无法满足当前交通运输发展需求，逐渐被更符合经济效益和使用效应的“白+黑”复合式路面结构所替代。本文依托某公路工程，在做好路况调查的基础上，提出了改造方法，以期有效提升路面使用质量。

关键词：公路工程;旧水泥混凝土路面;改造方案

1 工程概况

某水泥混凝土路面公路工程，原路面结构形式为26 cm水泥混凝土面层+17 cm水泥稳定碎石基层+15 cm水泥稳定砂砾底基层。本工程通车运营多年，伴随时间的不断延长，公路运营已达到瓶颈期。随着沿线车流量的日渐增多，路面破损状况越来越严重，据路面调查情况可知，断板、脱空、唧泥等为路面主要病害，其中局部存在接缝碎裂现象。为了确保行车舒适性和安全，决定进行路面改造施工。

2 旧水泥混凝土路面病害调查情况分析

2.1 路面断板情况

按照调查情况分析，本路段水泥混凝土路面断裂类病害较多，在总板数的10%以上，且右幅行车道破损严重。主要病害为断板、脱空、唧泥，局部存在接缝碎裂现象。

2.2 板底脱空情况

板底脱空主要是由唧泥诱发，导致板角隅及边缘处支承不足，在行车荷载作用下，将会产生较大的弯沉和应力，进而损坏加铺层。按照相关规定要求，可采取贝克曼梁弯沉仪测定本路段脱空现象。据统计，本路段脱空率偏高，可达到21.3%。

2.3 基层完整性情况

在检测路面基层完整性时，可采取雷达波形图像资料获取，经测试可知，水泥混凝土路面板下基层存在较为明显的缺陷路段，其中右幅缺陷路段比例为3.4%;左幅缺陷路段比例为5.9%。

2.4 基层顶面当量回弹模量情况

在基层顶面当量回弹模量测定时，主要采取FWD法。通过确定基层顶面当量回弹模量的实际情况，可以更直接地了解路面基层的承载力大小。一般来讲，当基层顶面当量回弹模量较大的情况下，则说明对路面板具有良好的支撑作用。此外，还应确定基层顶面当量回弹模量的变异系数，用于反映基层承载力均匀性。当变异系数较小时，则表明此路段基层质量具有良好的均匀性，承载力越好。总体来讲，当基层顶面当量回弹模量越高，变异系数越小，则说明地基对路面板具有越好的支撑作用。

根据测定可知，本路段4个车道的基层顶面当量回弹模量平均值在187 MPa～216 MPa，变异系数在0.41～0.47，表明变异水平偏“高”，说明本路段各个车道的基础对面板具有较差的支撑作用。

通过上述路况调查分析，说明本路段面层、基层具有较为严重的损坏程度。

3 旧水泥混凝土路面改造施工方案

按照公路实际情况，结合本地气候、地质等条件，提出了2个施工加铺方案，具体如下：

（1）方案一：4 cm SMA-13+6 cm AC-20C+10 cm ATB-25+1 cm封层+透层+20 cm水泥厂拌再生基层+20 cm水泥就地再生基层+15 cm厚底基层。本施工方案的优点在于彻底实现了水泥路面转化为沥青路面结构，可以最大限度对旧水泥板材回收利用，降低对环境的不利影响，确保道路整体标高合理。缺点在于本工程采用就地再生和厂拌再生基层，对施工质量具有较高要求，施工工序多，施工难度大。

（2）方案二：4 cm SMA-13+5cm改性沥青（AC-20C）+1 cm防水防裂粘结层+18 cm连续配筋混凝土+2.5 cm AC-10隔离层+原水泥混凝土板换板灌浆处理。本施工方案的优点在于路面结构具有较强整体强度，结构稳定性好，技术成熟，施工难度小。

基于此，最终决定选择方案二作为本工程旧水泥混凝土路面改造施工方案。

4 旧水泥混凝土路面改造施工技术要点

4.1 换板注浆处理

第一，布设注浆孔。要求呈梅花形布设，各板设孔5个，分别设于四个角与中间部位。

第二，清理。注浆孔钻好之后，清理干净孔内杂物，确保孔内干燥。

第三，灌浆。根据要求，可采用液压灌浆机进行灌浆，采取0.5 MPa～1.5 MPa作为灌注压力。当相邻孔或接缝内出现冒浆现象后，即可停止泵送水泥浆，每一个孔灌注之后，需及时通过木楔将孔封堵。

第四，开放交通。当水泥砂浆强度满足设计要求，为3 MPa以上，便能开放交通。

第五，换板处理。换板时，需将基层损坏较为严重的部位处理好。若基层只有表层存在缺陷，只需进行表层处理。根据施工要求，必须一次完成旧路面基层和面板浇筑。

4.2 连续配筋混凝土施工

第一，安装钢筋网。根据设计要求，本工程采取预先架设法安装钢筋网，通过钢筋支架，可以稳固钢筋网，避免混凝土浇筑时，被推倒。在安裝钢筋支架时，严禁其打入隔离层，严禁支架钢筋影响面板自由伸缩性，对隔离层造成严重破坏。铺筑前期，必须严格按照设计图纸要求，准确进行钢筋网放样，保证钢筋直径、间距等符合规定要求。

第二，焊接处理。搭接焊、帮条焊当中，需合理确定钢筋的搭接长度，双面焊、单面焊应分别控制在5d、10d以上，钢筋绑扎搭接长度也应控制在35d以上。要求在相同垂直断面上，焊接或绑扎接头不得超过2个，在焊接或绑扎相邻钢筋接头时，需错开一定距离，严禁重叠。绑扎连续钢筋网的间距为30 m，铺筑前，需对钢筋网、钢筋骨架等进行详细检查，不允许出现移位、开焊等情况。施工过程中，应做好纵向钢筋搭接工作，避免由于伸缩过大，会出现钢筋网拉动钢筋支架的现象。铺筑前，需按照各项钢筋安装情况，做好质量检测工作，确保混凝土的各项施工性能均可满足规范要求。

第三，铺筑。按照设计要求，采取三辊轴机组铺筑连续配筋混凝土，在摊铺过程中，运料车需侧向进料。振捣过程中，需及时排除拌合物内的气泡，保证振捣速度均匀、缓慢，不得间断。

4.3 沥青混合料施工

第一，拌和。拌和施工当中，需严控拌和时间，保证粗集料表面乳化沥青不会出现剥落、提前破乳现象。按照配合比合理掺加各类材料，掺加顺序为“集料—水泥、矿粉—乳化沥青、水”。拌和施工当中，需进行干拌、湿拌施工，拌和后保证所有矿料颗粒分布均匀，颗粒全部裹覆沥青，无离析、无结团、无花白料。卸料时，应保证车辆之间距离合理，以免发生碰撞现象。卸完材料后，应及时进行车厢清理，保证车厢内洁净、无杂料。

第二，运输。运输车辆宜采用载重20 t以上的自卸汽车，当运送到施工现场后，严禁运输车辆急转弯、急掉头。此外，自卸车数量的多少需根据拌和能力、运输距离、摊铺能力等进行充分考虑，保证运力略高一些。

第三，摊铺。摊铺施工时，摊铺机速度必须与供料速度匹配，且始终保持匀速、缓慢、连续施工，不允许摊铺过程中出现随意变换速度、中途停顿等现象。当供料不足时，需采用运料车集中等候、集中摊铺的方式，尽可能减少摊铺机的停顿次数。

第四，碾压。一般情况下，可将碾压施工分为三个阶段，初压时，采用双钢轮压路机进行1遍静压，初压区长度不宜过长，可保持在40 m以内。复压时，应采用采取大吨位压路机进行4～6遍碾压。终压时，采取轮胎式压路机进行多次揉压，直至轮迹消除。施工中，尽可能在摊铺施工后30 min内开始初压，合理控制整个碾压施工过程。在整个碾压过程中，要时刻关注碾压质量，一旦出现起皮、松散等情况，需及时进行处理，保证施工质量。

第五，养护。在整个养护阶段，需封闭交通，不得车辆、行人通行，待各项指标满足规定要求后，方可通行。

5 结束语

综上所述，随着我国经济的迅速发展，车流量日益增长，大量早期修建的水泥混凝土路面承载能力下降，已无法满足交通量需求，车辆通行速度和安全备受影响。尤其是在行车荷载和自然因素的长期作用下，水泥混凝土路面病害频频出现，为了更好地发挥道路通行的优势，必须重视公路提质改造，即在原水泥混凝土路面上加铺一层厚度符合設计要求的沥青面层，以此改善路面使用性能，延长工程使用寿命。

参考文献：

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[2]吴锦程.浅谈城市旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面设计--以安吉路路面改造工程为例[J].江西建材，2019（6）：

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