旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术研究

旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术研究

杨鲁民

菏泽市公路管理局工程四处杨鲁民

摘要：本文首先简要说明了水泥混凝土路面的缺点，然后给出了四种比较常见的加铺沥青层方案，最后针对旧水泥混凝土路面加铺沥青层施工技术要点作了详细描述，为我国沥青面层加铺工程提供了技术支持。

关键词：旧水泥混凝土路面，加铺沥青面层，施工技术

从20世纪80年代开始，水泥混凝土路面在我国逐渐得到了广泛应用，成为我国主要的路面形式。但是由于水泥混凝土路面受设计、施工、养护、气候等因素影响较大，经常会出现开裂、断板、沉陷、错台、破碎等病害，严重影响路面的寿命和质量，而且维修难度大、费用高。随着我国经济条件的不断进步，沥青混凝土路面凭借其优越的路用性能也得到了广泛推广，在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层成为目前许多公路及城市道路改造的重要手段。

1.水泥混凝土路面的劣势

与沥青路面相比，水泥混凝土路面主要存在两大问题，一个是水泥混凝土路面需要设置伸缩缝及施工缝，而且刚性较大，因此行车舒适性较差，第二个是水泥混凝土路面在使用一段时间后出现病害的修复难度较大。

在相同平整度条件下，由于水泥混凝土路面刚性较大，路面减振能力较差，因此行车舒适性远远不及沥青路面，而且车辆行驶过程中噪音较大，对水泥混凝土低噪音水泥路面的开发和研究还较少。水泥路面在路基、地基变形或不均匀沉降条件下很可能会产生脱空现象，产生较大的附加应力，易产生断裂破坏。水泥路面的强度较高、硬度较大，产生断裂后难于修复，而且新浇筑面板的养护龄期较长。

2.旧水泥混凝土路面加铺沥青层方案

2.1直接加铺沥青混凝土

直接加铺沥青层最初的处理方式是对老的水泥混凝土路面接缝进行清理并重新灌缝，将混凝土板清洗干净后洒布粘层沥青，然后在板体上面铺筑沥青混凝土面层。但是在使用过程中，人们渐渐发现这种结构形式的路面混凝土板接缝会大量地反射到沥青面层上来，裂缝进一步扩展就可以使面层局部出现错台，裂缝处沥青混合料脱落形成坑槽，出现推挤、拥包等现象。

2.2加铺一层连续配筋混凝土路面后再铺筑沥青面层

该方案就是在老水泥路面的基础上先加铺一层连续配筋混凝土路面再铺筑沥青面层，这种方法效果较好，几乎能够从根本上解决反射裂缝的问题。其中，湖南长潭高速公路路面改造工程中采用的就是这种方案，取得了较好的效果，但是该方案的成本相对较高，工期较长。

2.3在沥青面层间加铺纤维材料抑制反射裂缝

该方案就是在水泥混凝土层和沥青面层之间加铺一层玻璃纤维材料层，通过玻璃纤维的高抗拉性能抑制刚性体的反射裂缝，这种方案相对第一种方案有很大的进步。在工程实际中也发现玻璃纤维确实能够有效的延缓反射裂缝的出现，但是在达到一定的使用期限之后仍会出现反射裂缝，也就是说纤维材料只能延缓而不能避免反射裂缝的出现。

2.4洒布改性乳化沥青粘层

该方案就是先对水泥混凝土路面进行凿毛或喷砂粗糙化并清洗干净，然后再在顶面洒布改性乳化沥青粘层。在路面接缝或裂缝处铺设并固定玻纤格栅，接着进行沥青面层的施工，在上、下沥青面层之间也要洒布改性乳化沥青粘层以增加沥青面层的层间粘结力。这种方案与前三种方法相比效果并非最佳，但是在能够有效抑制反射裂缝的前提下工程造价较低，比较适用于那些工期要求较快、质量要求较高的工程。

3旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术

3.1将旧水泥混凝土路面板块破碎并加以稳固

首先使用机械将旧水泥混凝土路面的板体破碎，破碎后的板块有大有小，板块较大则产生的板块位移也较大，这样就很容易引起面层的拉断开裂。因此，应对破碎后的板体，采用重型压路机进行压稳，同时采用灌浆的办法将其稳定，减少孔隙，最后再加铺沥青混凝土路面。需破碎的最小板块的尺寸一般为0.4m2左右，以保证新的基层有一定的结构稳定性。但是，破碎稳固处理方法只能延缓而不能消除反射裂缝，加铺沥青层后的路面在使用4到5年后仍会出现裂缝。

3.2反射裂缝控制措施

旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层要充分重视反射裂缝的扩展，板体的轻微裂缝就有可能会导致沥青混凝土加铺层发展成为更为严重的路面病害。因此，在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的设计关键就是预防和延缓反射裂缝的产生。从实际工程来看，反射裂缝主要是由荷载作用所引起的，应考虑采用降低接缝处板边弯沉量和弯沉差，增加加铺层弯拉强度和剪切强度的措施来预防或延缓反射裂缝。工程中通常采用玻纤格栅来防止路面反射裂缝，格栅在搭接时横向搭接宽度不应小于15cm，纵向搭接宽度不得小于20cm，且纵向搭接应根据沥青混合料的摊铺方向进行适当调整。施工时，首先洒布粘层油，然后直接摊铺玻纤格栅，摊铺后压路机及时碾压。

3.3沥青混凝土面层施工技术

对于旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的工程，要充分重视沥青层的施工质量，沥青混合料的拌和过程中要从混合料级配、沥青用量、拌和温度等方面进行严格控制，以保证混合料的摊铺效果。沥青混合料在运输过程中，必须将其完全覆盖，防止沥青混合料温度的降低影响施工和易性，减少沥青在高温时受阳光、空气所造成的老化。摊铺时，必须保证摊铺的平整度，并按照施工技术要求控制好摊铺的温度，摊铺机工作时应保持匀速前进。压实过程应配备钢轮压路机、大吨位轮胎压路机以及大吨位振动压路机，并按照合理的压实工艺对路面进行组合压实。初压应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动功能的振动压路机进行碾压，平整度和路拱满足要求后进行复压，复压采用重型轮胎压路机或振动压路机，然后进行终压，终压采用双轮钢筒式压路机或关闭振动功能的振动压路机碾压。同时，对于狭窄地点还并应备有小型振动压路机或手扶振动夯具进行碾压找平。在整个碾压过程中，压路机不得中途停留、转向或制动。压实过程中，压路机前后两次停留地点应相距10m以上，压路机工作结束后应撤离施工路段，不得停留在温度较高的混合料上。同时还应采取相应的措施，防止油料、润滑油、汽油等杂质在压路机操作过程中掉落在施工路段上。

3.4设置应力消减夹层

设置应力消减夹层的目的就是延缓或防止沥青面层产生反射裂缝，并尽量减小加铺沥青层的厚度。通常使用的应力消减夹层有两种形式，应力吸收层和土工织物夹层。设置应力吸收层就是在沥青加铺层铺筑之前，在已开裂的旧水泥路面或整平层上用模量较高的改性沥青做成一层约13cm厚的细粒式沥青混合料层，通常采用橡胶沥青混合料。应力吸收层可以阻止下层路面结构位移向沥青面层传递，有效减少沥青加铺层中由旧路面裂缝所引起的应力，从而减少沥青层的反射裂缝，而且能够有效的阻止路表降水渗入基层，减少沥青路面的水损坏。设置土工织物夹层的方法在工程中也经常应用，大量工程实践表明，使用土工织物能够有效改善路面结构的应力分布，减少和延缓反射裂缝的扩散。在旧水泥路面的纵、横缝上粘贴无纺土工布，还能够大大减少路表水通过接缝渗入到基层，破坏基层稳定。同时，土工织物与橡胶沥青相比具有更高的弹性模量，所能承受的极限应变也较大，其抗裂性也优于橡胶沥青。

4.结语

在旧水泥混凝土路面加铺沥青层具有行车舒适、工期短、行车恢复时间快、修复后路面服务性能好等优点，具有较好的经济效益和社会效益，在我国公路路面改建工程中具有十分广阔的应用前景。但是在沥青混凝土加铺改造工程中，旧路面的情况比较复杂，影响因素较多，还有待进一步深入研究。

参考文献：

[1]周慧.旧水泥混凝土路面沥青加铺层施工要点[A].中国水运,2011,11(06):265-267.

[2]陈宗洪,李宏田.旧水泥混凝土路面加铺沥青层施工技术[A].建筑科学,2010(06):47-48.

[3]许峰,朱乾坤.旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术初探[C].黑龙江交通科技,2007(02):28-30.