水泥混凝土路面沥青加铺层处治技术研究

柏娜

摘 要：随着我国经济的迅速发展，公路交通量、汽车载重量日益增高，早期修建的大量公路工程因技术等级低、施工设计不合理等因素，路面结构损坏问题越来越严重，若不及时修复此类路面，必将引发剥落、断板、坑槽等严重病害，甚至会危害行车舒适性及安全，为此，必须重视水泥混凝土路面改造施工。本文结合具体工程案例，调查分析了旧水泥路面的状况，并在此基础上，对水泥混凝土沥青加铺层施工工艺进行了探讨。

关键词：水泥混凝土路面;沥青加铺层;工程概况

0 引言

水泥混凝土路面具有高强度、稳定性好、养护费用低等特点，在我国上世纪60年代后得到了广泛应用。但随着交通量的日益增多，超载重载问题愈加严重，越来越多水泥混凝土路面无法满足发展需求，甚至产生了严重的病害问题，如断板、错台、脱空等。特别是在行车荷载等因素的长期作用下，路面积水持续下渗，大大缩减了路面使用寿命，甚至对行车舒适性造成了严重影响。如何做好水泥混凝土路面改造处治成为了当前亟待解决的难题。

1 工程概况

某公路工程总长度为14.3km，为双向六车道，路面总厚度为79cm，原路面结构为24cm水泥混凝土C30+25cm二灰碎石+30cm灰土。本路段通车时间较长，路面出现了不同程度的病害问题，主要病害包括纵横向裂缝、局部路面有个别板块产生轻微塌陷，影响了行车的舒适感。此外，部分内侧板与外侧板均产生了横向裂缝，因此，如何处治水泥混凝土路面病害问题成为了关键。

2 旧水泥路面状况调查

按照相关规范评定标准规定，在施工方案确定前，需对旧水泥混凝土路面的病害进行评定，确定路面具体状况。本次检测内容包括路面损坏、底板脱空、接缝传荷能力、路面结构参数等，具体检测方法如表1所示。

2.1 路面损坏状况调查与评定

断板率与平均错台量是调查、评定水泥混凝土路面损坏状况的主要指标。利用直尺对试验段内病害位置进行测量，计算错台量，以此掌握路面错台情况，根据评价标准划分为4个等级，（1）平均错台量。优良≤5mm;中为6～10mm;次为11～15mm;差为>15mm。（2）断板率。优良≤5%;中为6～10%;次为11～20%;差为>20%。

经调查发现，本路段错台问题较小，89.5%的路段可归于“优良”等级，仅部分路段错台情况较多，最大平均错台量为6mm。本路段整体路况较差，断板问题严重，甚至高达41.1%左右。可将其平均为差的等级。

2.2 接缝传荷能力评定及分析

按照评价标准，可将接缝传荷能力分为四个级别：优良>80%;中为56～80%;次为31～55%;差<31%。根据调查研究可见，本路段具有良好的接缝传荷能力，且等级主要集中于“优良”级别。其中上行方向车道优良率可达到92%以上，下行方向更优，可达到96%左右。

2.3 板底脱空状况评定及分析

通过落锤式弯沉仪检测板底脱空状况，本路段脱空问题较少，仅在上行线发现2个点位产生脱空情况（b>50μm），具体如表2所示。

2.4 路面结构参数检测评定及分析

2.4.1 路面面板厚度

针对混凝土路面面板厚度可通过钻芯取样法进行测定。结合板底脱空检测结果，可选择15个芯样，其中10个位于上行线，5个位于下行线。其中7处取路面裂缝周围，8处取未见病害面层位置。经检测，全线路面厚度为254mm，偏差控制在±4mm，其中上行线10个芯样中，仅8个满足要求，而下行线5个芯样中均满足要求，整体评定中，本路段路面厚度状况良好。

2.4.2 路面面板弯拉强度

弯拉强度多通过劈裂强度试验进行检测，同样选择15个芯样，其中10个位于上行线，5个位于下行线。经试验检测可知，7.13MPa为上行线面板弯拉强度，6.66MPa为下行线面板弯拉强度，均可满足规范规定。

3 水泥混凝土沥青加铺层施工工艺

3.1 防裂贴及橡胶应力吸收层施工

为预防反射裂缝产生，需在沥青加铺层进行一层防裂贴、两层橡胶应力吸收层铺设。具体如下：

3.1.1 防裂贴施工工艺

施工前，要保证水泥板平整、干净，并将清洁剂涂抹到基层，随后将防裂贴铺设到施工部位，并通过压辊等压平防裂贴。搭接时，可在8～10cm之间控制搭接宽度。

3.1.2 橡胶应力吸收层施工工艺

第一，清理面层。为保证施工质量，需先清理干净面层清洁性，避免在特殊天气下进行施工。

第二，橡胶粉掺量。通过试验确定橡胶粉掺量，需加热沥青混合料，温度需达到175～205℃，保证掺量准确。

第三，洒布橡胶沥青。确定橡胶粉量后，可按标准将橡胶沥青洒布到路面位置。

第四，碎石撒铺。待结束橡膠沥青施工之后，需及时撒铺碎石，要求撒铺均匀，无漏洒现象。

第五，碾压施工。本工程采用胶轮压路机施工，共2台，碾压遍数控制在3～4遍。

3.2 沥青混合料施工

3.2.1 拌和施工

在堆放及供料过程中，要做好粗细集料分类工作，提前分离好不同料源的集料，并做抽样试验。在整个施工过程中要做好沥青加热温度控制工作。

在施工应用中，如混合料存有碳化、气泡等情况，则不得用于施工。为此，需做好拌合厂质量控制，避免混合料搅拌不均匀出现花白料、结块等，在整个拌和施工中要保证均匀拌和质量，若不符合施工要求，则不得使用。

3.2.2 运输施工

采用自卸车运输沥青混合料，要在施工前后做好车内清理工作，保证其清洁性。此外，要在车顶覆盖篷布，避免混合料水分、热量流失过快。若混合料已结块、离析、变质，则不得用于施工。

3.2.3 摊铺施工

在保证下层施工质量达标的情况即可开始摊铺作业。在整个摊铺施工过程中，要保证面层与粘层施工连续进行，并清理干净下面层，当路面喷洒粘层沥青之后，严禁车辆通行。此外，在混合料摊铺前，需将一层乳化沥青涂抹到侧缘石等结构物上。为避免停机间断情况发生，需尽可能保证投料量与摊铺机的工作能力匹配。针对摊铺厚度、高程等参数同样在施工中要利用自动找平装置加以严控，最大限度提高工程质量。

3.2.4 压实施工

紧随摊铺机进行碾压施工，按照施工要求，一般需分三个阶段完成施工。初压时，可采用振动压路机进行2～4遍碾压，速度控制在1.5～2.0km/h;复压时则同样可选择振动压路机进行4～5遍碾压，并配合胶轮压路机进行3～4遍施工，速度控制在3～3.5km/h;终压时采用轮胎压路机施工即可，遍数为2～3遍，速度为2.5～3.5km/h。在碾压施工中，严禁转变速度、急转弯。

3.2.5 接缝施工

在沥青混合料摊铺施工中，尽可能降低接缝数量，确保接缝位置铺装层的厚度、压实度等和其他部分相同。在纵缝上可通过静力钢轮压路机进行连续碾压施工。在车辆荷载作用最小处设纵向接缝，在其15cm范围内下层不允许设置接缝。

若摊铺无法连续进行，遇特殊情况必须停机，则需设横缝，同时在第二天开始摊铺位置同样设横缝，保证横缝垂直于摊铺方向。当路面温度降到50℃以下时，则可允许车辆通行。

3.2.6 粘层施工

在上面层摊铺前，需在下面层上洒布粘层油，洒布量为0.3kg/㎡，并保证洒布的均匀性。

4 结束语

综上所述，目前，常见的水泥路面病害处治方法包括直接加铺法、清除重铺法等。直接加铺法就是通过灌浆、换板等施工工序对原水泥混凝土路面进行处理后，再将水泥混凝土或沥青混凝土直接加铺其上的一种处治措施。相比其他处治方法，直接加铺法工艺更简单，操作更方便，成本更低，且不会影响周围环境，同時能充分利用原有水泥路面，已成为路面改造施工的首选。

参考文献：

[1]曹敬初，黄文胜.水泥混凝土路面加铺沥青面层的技术探讨[J].交通世界（下旬刊），2019，（02）.

[2]姚书勇.地方公路水泥混凝土路面加铺沥青面层（白改黑）设计及施工常见问题探讨[J].四川水泥，2018，（02）.