浅析旧混凝土路面修补改造措施

王美生

[摘要]针对旧混凝土路面加铺改造，对用沥青加铺层改造旧水泥混凝土路面的方法和理论作进一步的研究，力图找到符合国情，切实可行的改造措施，以有效地改善旧混凝土路面的使用功能，提高道路标准。

[关键词]路面结构 改造设计 沥青罩面

中图分类号：TB1文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0320079－01

一、目前旧路现状及改造设计的设想

对于道路基层尚好，只是道路面层破坏的水泥路面的改造，采用水泥路面板上设置沥青加铺层成为行之有效，经济合理的好办法。它能有效地改善旧混凝土路面使用功能，提高道路标准，同时充分利用旧水泥路面板提供的稳定，坚实的基层，造价低，施工方便，且对交通、环境影响小，因此国内外在旧水泥路面改造工程中应用较多。总结近几年的水泥混凝土路面改造设计经验，推荐沥青混凝土加铺层改造方案成为设计首选。然而沥青加铺层的使用寿命，如何控制反射裂缝产生的时间和扩展的速度至今仍是一道难题。

二、加铺层方案比选

（一）设计方案1。为防止反射裂缝的产生，国外多采用加厚沥青加铺层的方法，但单纯依靠增加厚度的方法有其弊端：（1）增加厚度必将增加路面造价；（2）在夏季高温情况下，沥青混合料高温蠕变易产生车辙，也没有由于旧水泥混凝土板做基层所产生强基薄面的优势，故而这一方法对于高等级公路是不可取的。

针对这一情况，国内外道路工程处界专家进行了大量的研究，研究结果表明，在旧水泥混凝土路面与沥青加铺层之间加铺一层弹性模量较高的应力加筋夹层，以吸收或缓冲裂缝尖端的应力集中，对于抑制反射裂缝的产生和扩散具有一定的效果。

本次改造中采用的指标是借枣耿出口路一级公路化改造过程中对旧水泥混凝土板的处理方式：对板块进行逐板测量勘查。逐块把关控制进行修补，以旧水泥混凝土板块的单点实测沉值和板间实测弯沉差控制。

对于方案1，板块单点弯沉控制指标（单位0.01㎜）：

（1）单点实测弯沉值Lr≤4，不予处理；（2）单点实测沉值。14＜Lr≤40，钻孔压浆处理；（3）单点实测弯沉值Lr>40，则按脱空板处理，整板破碎，处理基层，新浇混凝土板块；（4）灌浆后两相邻板间弯沉差控制0.06mm以内。

该方案加铺层结构造价为352万元/km（不含桥梁及沿线设施工程造价）。

（二）设计方案2。土工织物或网格防治路基水平位移比剪切位移更有效，当应用于转荷能力很差的路面时，对防治反射裂缝就显得无能为力。二灰碎石这种大变形的材料可以用来缓冲剪切变形，减缓了沥青加铺层中应力集中现象，玻璃纤维格栅的存在可进一步延长裂缝扩展沥青加铺层中的时间，起到延缓反射裂缝产生的作用。该路面结构形式，由于有多加了一层二灰碎石，工程造价就高些，而施工工艺也比较复杂，但防止反射裂缝的效果要比前一种好，付出一定的程价来获得结构的长期稳定可靠。

该方案对施工工期较方案（一）短，对旧水泥板的处理比方案（一）要求低（各类病害板块处理参照JTJ073-96公路养护技术规范执行）。

对于方案2，板块单点弯沉控制指标（单位0、01mm）为：

（1）单点实测弯沉值Lr≤20不予处理；（2）单点实测弯沉值20﹤Lr≤40，钻孔压浆处理；（3）单点实测弯沉值Lr>40，则按脱空板处理，整板破碎，处理基层，新浇混凝土板块。

该方案加铺层结构造价为375万元/km（不含桥梁及沿线设施工程造价）。

（三）设计方案3。为了防止路基反射裂缝的产生而又不过分加大沥青混凝土加铺层厚度，方案3建议把旧的混凝土板打碎以减少板长，并碾压固定，来防止反射裂缝。

对于强度和整体性较好的路面采用破碎旧水泥混凝土板技术，破坏基层的整体性；增加其他破坏类型的可能；由于旧水泥板破碎，地下水由于毛细现象将会沿破碎板缝隙上升，底下水浸入二灰碎石基层的可能性增大，容易导致二灰碎石基层开裂，加速沥青加铺层反射裂缝的产生。对该方案的选用应结合板块病害情况，对造价、施工工期、施工组织等进行综合比选。

该方案对施工工期较方案1、2长，对破碎旧水泥板的处理要求如下：

（1）单点实测值Lr≤20的板块和路段，不予处理；（2）单点实测弯沉值Lr﹥120的板块路段，进行翻修加固基层。

该方案加铺层结构造价为393万元/㎞（不含桥梁及沿线设施工程造价）。

（四）加铺层推荐方案。从上面几种加铺方案并结合本路段的路况调查情况不难发现，方案1造价最低。而且路面仅加铺18㎝，对桥梁改造有利，但其对旧水泥板的处理要求最高，施工工期较长，能否彻底解决板底脱空、不均匀受力、传荷能力差等病害是该方案的关键，其“防反”的效果和程度是由多种因素控制，对于破板较严重的路段应慎重考虑；方案3造价最高，该方案最关键的一道工序就是破碎水泥混凝土板，该方案改造原理明确，将旧水泥板打碎，减少了板长，消除了温度型反射裂缝的产生，但增加了沿线12座桥梁改造难度，而且容易受到地下水的侵害；方案2造价比方案1略高，施工工艺也较复杂，但该方案同时利用了混凝土老路及沥青加铺层的优点：经修补的混凝土路面提供了稳定坚实的基层，采用玻纤格栅加基层急二灰碎石层可有效地防止混凝土板块的温度、竖向剪切应力的作用，且该方案防止荷载型反射裂缝的效果要比方案1、方案3好，施工质量容易控制，付出一定的代价来获得结构较长稳定是值得的，而且这一方案对地下水较高的路段来说尤其适用。综合考虑其经经济上的合理性和技术上的可行性，推荐采用加铺方案2。

（五）沥青混凝土面。沥青面层可采用AH-90重交通道路石油沥青，为提高沥青高温抗车辙、低温抗开裂的特性，上面层最好采用改性沥青，例如采用SBS改性沥青，SBS用量视实际情况和要求而定，一般为3﹪～6﹪。为了防止雨水下渗，选择沥青面层级配时，至少有一层是Ⅰ型密级配沥青混凝土。对旧水泥混凝土路面加铺层改造我国仍处于研究摸索阶段，尚未有成熟的理论和方法，但普遍认为其能够有效地改造旧水泥混凝土路面、改善面层使用品质。

三、结语

目前部分水泥混凝土路面正处于维修、待修状态，旧混凝土路面行车舒适性差，车速难以提高状况是目前急需解决的问题：（1）对用沥青加铺层改造旧水泥混凝土路面的方法和理论仍将作进一步的研究，力图找到符合国情、切实可行的改造措施。（2）旧水泥混凝土路面改造中，采用玻纤格栅、改性沥青油毡、改性沥青SMA等新材料、新工艺，从目前通车情况来看，效果较为理想，由于裂缝的发展需要一定的时间，对于玻纤格栅、改性沥青油毡、改性沥青SMA等新材料抑制反射裂缝的效果尚有待今后长期观察。

参考文献：

[1]刘康、华敏,水泥混凝土路面破坏原因分析[J].山西建筑,2007,33(8):

118-120.

[2]韩淑娟,水泥混凝土路面病害的修复[J].山西建筑,2006,32(3):119-120.