水泥路面施工中沥青面层加铺工艺研究

王元有

摘要：文章以城市道路改造工程为例，介绍了水泥混凝土路面的处理方法，并从主要施工参数的确定、油粘层喷洒施工和玻纤网土工格栅铺设等环节，研究了沥青面层加铺工艺，分析了沥青面层摊铺施工的质量控制因素。

关键词：水泥路面;沥青;施工;加铺工艺

0 引言

随着我国各地区经济的快速发展，人口和车流量日益增长，虽然各类市政工程在不断建设，但仍无法满足迅速增长的交通运力需求，市政道路及相关设施面临着巨大的荷载压力和严峻的运输形势。道路拥堵及超载情况容易引发各类路面病害，道路养护的滞后也会使这种情况加剧，因此需要对部分城市道路进行改造施工。在各类城市道路的改造施工中，原有路面多为水泥混凝土路面，在此类型路面的改造施工中，沥青面层的加铺工艺使用居多，其施工工艺和质量对于工程整体质量而言具有一定影响。因此，进行沥青面层加铺施工技术的研究具有重要意义。

1 工程概况

1.1 拟改造路段的基本情况

罗文大道位于南宁市主城区西侧，北起可利桥北侧，南至南站东侧，线路全长约25km，为南宁市西乡塘区通往南宁南站的主要交通干道。该路段日常车流量密集，经过多年运营后部分路段的水泥路面出现较为严重的病害（如图1所示），为此，计划对该路段进行沥青面层加铺的改造施工。试验路段西起沙井中学，东止南宁南站，道路红线宽度为20m，施工范圍桩号为K0+000～K0+998.632，道路全长998.632m，实施长度为998.632m，计划工期为180d。

1.2 原水泥混凝土路面的处理方法

原水泥混凝土路面伴有不同程度的病害，对于沥青加铺施工的效果会产生一定影响，因此，在进行沥青路面加铺前应对原有水泥混凝土路面的病害进行彻底补救处理。

1.2.1 接缝处理

对于原路面遗留的纵、横接缝，使用切缝机开槽，高压清洗枪去除接缝内部的杂质，然后将裂缝填灌并做防水处理，10mm以下宽度的裂缝使用沥青乳液进行填灌，对于10mm以上的裂缝可先填灌沥青乳液后再使用热沥青砂填平并[JP+1]压实。纵向裂缝一般先切开约15mm左右的缝，然后使用半固体填料进行填充，对于板角裂缝应首先依据破裂面具体尺寸确定好切割的范围，然后用液压镐将破碎部位清除，注意不能破坏原有钢筋。完成破裂面切割后使用C15混凝土补强基层，在原路面板的接缝位置摊铺沥青，进行混凝土浇筑和养护。当混凝土的强度符合标准要求时加铺罩面，清除原有破碎混凝土板块，使用C15混凝土进行补平。大面积损坏的板块应整体清除后用C15混凝土补平，最终使原路面强度、平整度以及路拱横坡等参数满足施工标准的要求。

1.2.2 脱空处理

路段脱空病害的成因有很多种，如基层强度较低、水稳度差、密度低、刚度低、接缝养护不及时、路面排水措施不足、超载车辆作用等。上述因素都会使板下基层发生一定的塑性形变，积累到一定程度时与板体脱离，温度、湿度变化会进一步加速板体的翘曲程度，使水渗入到基层。水与基层中的颗粒形成泥浆，在路面结构受到反复挤压而伸缩的过程中，泥浆会沿接缝处向外喷出。这种长期的往复过程将使基层材料日趋减少，发生板底脱空情况，对于路面的安全和使用寿命造成影响。

根据罗文大道的实际情况对脱空板进行处理，清除原有弯沉较大、破坏较为严重的混凝土板，夯实垫层和土基，采用混凝土（C30）浇筑到基层顶面，与原有路面接平。对破坏较轻微的混凝土板，通过注浆进行修补，使用填充料对板块间纵向裂缝进行填充，防止杂物和雨水等进入。

1.2.3 补强处理

对于破坏较严重的混凝土板应破碎后将基层及垫层进行补强，注意补强材料的质量控制。通常情况下，面层为23cm厚、C30标号水泥混凝土，粗集料粒径控制在31.5mm（碎石部分）和19.0mm（卵石部分）范围内，细集料应质地坚硬，且细度模数应>2.5，使用32.5级的硅酸盐水泥，用量在320～400kg/m3之间，抗折强度超过4.5MPa，水灰比最大值为0.48。基层使用20cm厚的C15标号水泥混凝土。罗文大道（试验段）施工量明细如表1所示。

2 水泥路面施工沥青面层加铺工艺

2.1 试验段主要施工参数的确定

依据该段道路的施工组织方案和具体实施内容，结合当地交通流量的实际情况，确定该试验路段机动车道的罩面采用4cm厚度的AC-16F型中粒式沥青混凝土，下面层采用6cm厚度的AC-20F型中粒式沥青混凝土，中间层采用PC-3型乳化粘油。非机动车道结构与机动车道结构相同，但无须布设玻纤网土工格栅，而是使用玻纤聚酯防裂布。沥青混合料马歇尔试验数据如表2所示。共进行了5次沥青混合料马歇尔试验，试验结果如表3所示，最佳沥青用量为4.84%，沥青混合料最大干密度为2.647g/cm3。

2.2 油粘层喷洒施工

为实现沥青加铺面层与原有水泥混凝土面板的有效粘接，在进行沥青混凝土摊铺前应喷洒一定的沥青油粘层。事先应将原有路面进行清洗、平整，沥青油粘层喷洒过程中应保证温度在10℃以上且路面较干燥。油粘层沥青型号为重交通90#石油热沥青，可按照0.8L用量喷洒，油温应控制在150℃～180℃之间，然后进行玻纤网土工格栅的铺设。

2.3 玻纤网土工格栅铺设

玻纤网土工格栅在原有沥青混凝土路面、增强沥青面层、裂缝防治等部分中都有应用，对于有效控制路基沉降、均匀分布路面结构应力、增强公路整体结构强度具有一定作用。铺设前对原有水泥混凝土路面进行人工清理，确保路面干净、无杂质。选取PC-3型阳离子乳化沥青喷洒油粘层，油粘层施工规范应符合工程标准要求。施工当日温度为24℃，路面较干燥，适合玻纤网土工格栅的铺设。铺设过程应缓慢、平顺并拉紧，横向搭接的长度控制在70～100mm范围，纵向为150～200mm。沿铺设方向将后端压于前端下面，以胶轮压路机进行碾压。使用钉子将玻纤网土工格栅固定，可将一端用铁皮、钉子先固定于已洒油粘层结构上。玻纤网土工格栅铺设后的指标应达到如下要求：抗拉强度≥80kN/m，负荷延长率≤4%，空隙尺寸为23mm×22mm，在油粘层的表面应撒布适量的石屑（5m3/1000m2），以防止油粘层粘到轮胎引起车辆打滑现象[1]。

3 沥青面层加铺质量控制

3.1 施工质量控制

水泥路面的沥青面层施工重点是摊铺施工、压实度检测两部分，上述施工工序的质量对于沥青面层的最终质量具有直接影响。为此，施工过程中应充分注意摊鋪施工和压实度的检测。沥青面层加铺施工流程如图2所示。

摊铺过程使用滑撬式自动找平装置，摊铺前对装置进行校准，确保热沥青混合料运送到现场时的温度为150℃左右，摊铺施工后的温度应在130℃以上。控制好摊铺行进的速度，应与供料速度相匹配，确保摊铺均匀、缓慢、连续。摊铺机附近应备有5台左右的运料车。可选用最大宽度为12.5m的摊铺机，尽可能实现一次性摊铺。保证运料车具有足够的推进动力。配备有可加热震动式熨烫板和初步压实、熨平设备，可以随时调整摊铺速度和宽度。

3.2 路面压实度检测

路面的压实度检测指标是衡量沥青路面加铺施工质量的主要依据，可用压实度百分比对路面压实度质量进行量化分析。通常情况下压实度越大越好，压实度越大表明路面的结构性能越好，能够为车辆通行提供更好的舒适度和更高的安全性。沥青路面的压实度与沥青混合料的温度具有直接联系，沥青混合料的温度应在150℃～200℃之间。根据沥青路面工程施工质量统计分析可知，当热沥青混合料的温度在180℃左右时，摊铺的效果最好，工后路面的压实度最佳。沥青路面压实度-温度试验数据如图3所示。

图3中试验数据良好地反映了沥青路面压实度与混合料温度之间的关系，路面的压实度随热沥青混合料温度的升高而增加，在150℃以下时的压实度增加效果较明显，温度超过150℃以后，路面压实度增加幅度趋于平缓，超过180℃时压实度已接近饱和状态，压实度几乎没有增加。因此，为保证沥青面层的加铺质量，应使热沥青混合料的温度控制在150℃～180℃之间。

4 结语

沥青面层加铺施工的工艺和质量是城市道路改造工程的主要研究内容，也是建筑工程领域中各类改造项目所关注的重点。本文立足于南宁市罗文大道改造的工程背景，详细分析了水泥路面施工沥青面层加铺工艺，深入研究了沥青面层加铺的质量控制因素，为同类工程施工提供了相应的技术参考。

参考文献：

[1]赵述曾，吴超凡，台电仓.水泥混凝土路面加铺沥青面层技术研究[J].公路交通技术，2006（5）：50-51，68.