浅议水泥混凝土路面改造的思考

王建壮

【摘要】水泥砼路面具有强度高、刚度大、扩散荷载能力强和稳定性好的特点，但早期修建的水泥砼路面，出现了许多病害。文章结合工程实践，对水泥砼路面改造技术进行了研究，提出了一些思路，供同行参考。

【关键词】水泥砼路面；改造技术

1概述

随着城乡交通事业的迅速发展，目前现有的水泥砼路面， 有相当一部分已接近或超过设计年限，有的虽未达到设计年限，但由于交通量剧增，汽车轴载日益重型化或设计、施工、城区后建管线的“破坏性”建设等方面的原因，出现路面损坏、使用品质下降的情况，影响了道路的使用功能，面临着大量的改造、维护工作。如何改造已成为相关部门必须面对和解决的技术问题。

上世纪九十年代， 某开发区修建了大量的水泥砼路面。随着使用年限的增长和城市发展建设中各类重型车辆轴重的增加，发现该水泥砼路面行车舒适度变差，需挖除后重新铺筑。在方案策划时，受到重新铺筑水泥砼路面在现有严重超负载交通量分流困难，且水泥砼路面后期养护困难，维修效果较差、维修资金较大、挖除后大量原水泥砼块的弃置等困惑。

2.路面改造制约与改造方案比较

路面改造比路面新建更要复杂一些，考虑的因素主要有：①交通管制及交通组织，改建期间需要保证车辆通行；②施工地段的气候资料，实施项目的时机，施工期要有较多的有效工日；③受周边地形、物的限制较多，直接影响改造方案的取舍；④施工、设计、检测、监理等单位的情况及协调能力；⑤沿线群众生产、生活情况调查；⑥配套工场及料场组织安排；⑦防排水系统及地下管线系统；⑧沿线不良地质现状调查；⑨为调整纵坡，新增恒载、新规范要求需要对桥梁、涵洞鉴定、加固；⑩部份地下管线埋置的不确定性。

经过大量的前期调查工作，分析路基地质情况、路基结构现状、路面破坏表症，本次水泥砼路面改造的方式针对性采用“白+黑”方式。即对原水泥砼路面进行一定的处理后加铺沥青层结构。对原水泥砼路面的处理主要采用对综合处治，包括注浆、裂缝修补、换板等处治措施。

3改造工程设计要点

3.1充分熟悉了解现状的各项基础要素，经全面论证，选择合理的路基处治方案，是改造设计的重点。

3.2因原路面设计、施工的问题，加之经过长时间外界不良因素作用， 路面原有线形已产生变形，局部路段为不理想的竖曲线，施工过程中应以该路段路面结构厚度为控制因素，通过设置调平层达到设计标高，理顺竖曲线。

3.3新规范特别强调透层、封层、粘层的作用，沥青路面基层必须喷洒透层油，沥青层必须在透层油完全渗透到基层后方可铺筑。基层上设置下封层时， 透层油不宜省略。符合下列情况之一时， 必须喷洒粘层油：①双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面的上下层之间间隔铺筑，且下面层受到污染不能彻底清理；②水泥砼路面，沥青稳定碎石基层或旧沥青路面层上加铺沥青层；③沥青层与基层的界面条件要保证连续，不能形成滑动面。上述环节应在设计文件中细化明确，以能确保在施工中实施到位。

3.4与各功能管线部门充分作好衔接。各类管线新建、改造、延伸的建设不断出现，在已建成路面、铺装地面上开挖仍是屡见不鲜。对各类功能管线的地块布局、发展规划以及合理的建设时序，在改造设计中，摆上了特别重要的位置。

3.5排水系统：因原道路纵坡对照现行规范有许多不达标路段，偏小甚至是平坡，设计中视条件许可尽量调整出一定的纵坡。排水主管，则通过设计、施工，进行全面的整治，做到情况清楚，治理、改造结合，不留后遗症。

4刚性路面黑色化改造的相关思考

4.1目前国内外采用沥青砼作为旧水泥砼路面的加铺层结构是一种典型的补强方法。这种形式的路面结构能吸收两种材料的优点， “刚柔相济”，即旧水泥砼提供了稳定、坚实的基层，沥青路面提供了一个摩阻系数较高、平整度好的面层，大大改善了路面的使用性能。然而这种复合结构涉及刚性、柔性两种路面结构形式，不仅材料差异大， 而且旧路面板上存在接缝、裂缝，错台、脱空等损坏现象，虽然这些现象在加铺面层前要进行相应的处治，但罩面层对应于旧路面板接缝、裂缝等的位置上仍难避免频度较高出现反射裂缝。

4.2反射裂缝本身对罩面层的使用性能影响不大，但环境因素的负效应常常使裂缝迅速扩散，从而缩短沥青面层的使用寿命，为了减少反射裂缝的数量和减缓反射裂缝的发展速度，自上世纪60年代起国内外即展开防治沥青加铺层反射裂缝的研究，这些研究主要集中在针对控制反射裂缝产生和发展的力学分析上，并提出了一些防范措施， 涉及整个路面结构。

4.3上面层采用密级配细粒式沥青混凝土AC-13结构，下面层采用密级配中粒式沥青混凝土AC-20结构主要提高上面层的结构强度并且从路表开始严格控制表面水的下渗，提高路表的封水性。下面层下设置的下封层，充分起到了隔水作用，以防止下渗水对底基层和基层的损害。对于综合处治的原水泥砼路面，随着使用时间的增长无法彻底解决路面的开裂问题，而作為刚性材料的水泥混凝土板，裂缝所产生的反射应力较大，为了在一定程度上解决这种反射应力造成的路面裂缝发展，采用增设玻纤格栅或聚脂布层来改善路面结构应力分布，增强沥青混合料铺装结构的整体抗拉强度，有效地抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生，从而提高路面的使用寿命。

4.4应力吸收层的设置：在半刚性基层上设置改性沥青应力吸收膜、应力吸收层或铺设经实践证明有效的土工合成材料如久泰克、玻纤格栅、土工布等，能有效防止沥青砼层破坏。设置应力吸收层的各种不同结构形式，通过试验，寻求铺筑的沥青砼路面能达到较好的指标。

5旧水泥混凝土路面的处治对策

在加铺沥青面层之前需对原有的水泥混凝土路面状况进行调查和评价，依据实测数据和收集的资料，对各水泥混凝土面板的状况进行列表，并逐板块提出处治措施。

5.1 脱空

脱空是混凝土路面中经常出现的情况，处理应结合以下三种方法判断脱空板块：

①下雨之后唧泥的板块一律视为脱空。

②单点实测弯沉值大于某一特定值时。

③当重车行过，人站在板边能听到空洞声。

对于脱空板块可采用压浆的方式进行处理。

5.2 断板、碎裂、严重裂缝

对于有贯穿全板的纵、横、斜向裂缝的板块，将旧板破碎运走，清扫基层；用C15贫混凝土修复松散基层（如有松软的素淤泥块，还应挖坑切槽，直到坚硬基层），基层面要平整，并具有一定的横坡坡度，然后重新浇筑C30混凝土板。

5.3 角隅断裂、接缝碎裂

导致角隅断裂、接缝碎裂的原因绝大部分由于局部基层不够稳定、软弱，有的还出现坑洞，少数是因为板厚度不够。

对于该类病害处理时应围绕裂缝按一定面积用切割机切割成矩形，破碎并清除碎块，目测基层，如基层板体性差，则下挖基层，直至板体性好的层面。然后如断板方法一样处理，浇筑新混凝土，与原混凝土面板平齐。

5.4 传荷能力差的接缝

对于相邻两板弯沉差较大的接缝，在接缝两边各一定范围内进行全深度切割，清除切割的旧板，目测基层，如基层板体性差，则下挖至板体性好的层面，用C15贫混凝土修复基层，然后浇筑C30混凝土与原有混凝土面板平齊。

5.5 错台

错台较严重的板块应在错台高出一侧的板块边缘一定范围内，按斜度削平至下沉板边缘平齐。

5.6 沉陷

导致沉陷的绝大部分原因是由于局部基层不够稳定、软弱，因此应将板破碎运走碎块，目测基层，若基层板体性差，则下挖基层，观察路基，若路基的压实度未达到设计要求，则应对路基进行处理后，再重新浇筑基层及水泥混凝土面板。

6总结

城市道路的改造，带给我们诸多的思考：全寿命周期成本的理念提醒我们工程决策要有科学的思维方式；重视日常管护和运营管理的重要性；相关城市建设诸部门沟通协调充分的必要性。

参考文献：

[1]JTG F40- 2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTJ073.1- 2001，公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].