混凝土路面沥青加铺层技术在城市道路改造中应用

李寿高

（滁州市虹信工程监理有限公司，安徽 滁州 239000）

在运行多年之后，旧水泥混凝土路面往往会出现较多的板底脱空、断板、破裂、裂缝等各种病害，如果直接将沥青层路面加铺在上面很容易出现大量的反射裂缝，因此需要认真的调查、分析和处理旧水泥混凝土路面，在确保其具备相应的条件后才能够对沥青路面进行加铺。本文以某城市的道路改造工程为例，对混凝土路面沥青加铺层技术的具体应用进行了介绍。

1 调查和评价原水泥混凝土路面情况

1.1 调查内容主要包括以下几个方面：①路面养护技术资料和路面材料、现有路面的损害状况；②现有路面损坏的范围、轻重程度、类型和需采取的修补措施；③现有路面结构的的强度：混凝土强度面层厚度、板底脱空状况、接缝荷载能力、路表弯沉；④预计交通量和交通荷载；⑤环境条件：路基路面排水情况、地下水位、沿线气候条件等[1]。

1.2 应对路面的板底脱空状况（见图1）、接缝传荷能力、承载力和损坏状况分析进行重点考察和评价。通过对平均错台量和断板量的统计针对路面损坏状况进行分级，将其评定为4个等级，也就是优良、中、次和差。通过弯沉测试来判定接缝的传荷能力和承载能力；利用目测、弯沉差、单点弯沉值等判定板底脱空。由于整个工程的方案设计和造价在很大程度上取决于评价的结果，所以必须要对其予以认真对待，将相关的工作做好。

图1 板底脱空示意图

2 混凝土路面沥青加铺层技术在某城市道路改造中的具体应用

2.1 该城市道路的基本情况

该城市道路具有128.774千米的全长，本次针对其中的两段路面实施大修设计，具有23.27公里的设计全长。其中一段为12m 宽水泥混凝土路面，另一段为14m 宽水泥混凝土路面。在经济不断发展的同时，当地的交通量变得越来越多，因此该道路水泥板块产生了较多的病害，虽然养护单位不断对该路段实施修补，然而病害却具有越来越严重的发展程度。为此，需要维修改造该路段，从而提升其服务水平和整体性能[2]。

2.2 处理旧水泥混凝土路面

将沥青面层加铺在旧水泥混凝土路面上，由于存在着裂缝和接缝，因此很容易出现反射裂缝。为了消除路面加铺层易出现的反射裂缝和层间推移，延长道路使用寿命，应用西安长大公路养护技术有限公司研制的水泥混凝土微裂式破碎机械[3]，破碎再生水泥混凝土路面，破碎后对混凝土板块进行编号，采用25T弯沉车对老路进行全线全断面弯沉检测，现场逐块板查看，结合弯沉检测与勘察结果对不同状况老路面采取相应处理方案：

2.2.1 弯沉值≥50、混凝土板块碎裂严重、沉降、冒浆状况：首先确定混凝土板块的破裂面大小并将其切割范围确定下来，随后再通过液压镐将其中的破损部分凿除，使原有的钢筋尽可能的保留下来。在将水泥混凝土板破裂面切割完成之后，选择C15 小石子混凝土对基层进行补强处理。在完成基层补强之后，将传力杆架设在新旧混凝土之间，且将沥青涂刷在旧路面板接缝面，随后进行快硬水泥混凝土的浇筑工作，在完成浇筑之后应做好相应的养护工作，直到混凝土形成符合设计标准的强度，再对其进行加铺。

2.2.2 弯沉值介于30--50之间、混凝土板块间弯沉差≥15的状况：确定水泥混凝土面板的弯沉值较大位置，随后在上面钻具有1.5公分直径的孔，孔深70-80公分,孔与孔之间保持0.8-1.5米的间距，随后采用西安长大公路养护技术有限公司研发的列地聚合物注浆材料对其进行高压灌注[4]，根据压力表，当压力达到设计值时（或相邻孔有地聚物溢出）为止，次日再次弯沉检测，根据检测结果再做判别。

2.2.3 弯沉值介于20--30之间、混凝土板块间弯沉差介于12—15之间的状况：在相应板块的路肩位置做出标注，延板缝黏贴碳纤维抗裂贴。

2.2.4 清除干净严重脱皮处和麻面处的杂质，做好清洗工作，将一层 4%橡胶沥青洒上去。

2.2.5 在处理孔洞坑槽的时候，首先应该将孔洞凿成直壁坑槽，应保证开凿出的直壁坑槽具有规则的形状，随后选择钢丝刷清除干净破坏处的碎屑和尘土，通过压缩空气将修补面吹干净。在直壁坑槽中填入聚合物乳液混凝土，利用喷洒养生剂的方式进行养生。

2.2.6 如果有大面积严重破损的情况出现在板块上，首先应该对其进行整仓清除，然后选择C15 小石子混凝土对其进行补平。采用清缝和适当修补的方式对其中破损不严重的水泥混凝土路面进行处理[5]

2.3 沥青加铺层结构设计分析

在我国现行的相关规范中明确了对旧水泥混凝土面板破坏的处理方式，也就是要对旧水泥混凝土板在加铺沥青面层之后其板边受力和约束效应的影响进行考虑，对旧水泥混凝土板的弯拉应力进行计算。此外，还需要对沥青加铺层破坏进行充分考虑，也就是加铺层的层间剪切破坏和反射裂缝。

在接缝处沥青加铺层的应力一般会在加铺层厚度不断增加的同时呈现出线形变化，加铺层具有越大的厚度就会产生越小的应力，而加铺层在达到一定厚度的时候就很少会对应力产生影响。通过总结相关的工程实例，沥青加铺层具有9到15公分的合理厚度，在经过多方考虑之后，本工程中将沥青加铺层设置为12公分的厚度，实践结果表明，其具有良好的效果。

2.4 防治沥青加铺层反射裂缝的相关措施

反射裂缝的主要形成原因是在裂缝或接缝附近的旧面层出现的位移会导致应力集中的现象形成于位于裂缝或接缝上部的沥青加铺层中，详见图2。水泥混凝土面板本身具有较高的强度，然而在产生裂缝之后就会导致沥青面层丧失整体性，再加上渗入路面水，就会使沥青路面加铺层的病害变得越来越严重。所以在应用混凝土路面沥青加铺层技术的时候必须要认真的做好防治反射裂缝的相关工作。

防治沥青加铺层反射裂缝的主要技术包括以下几种：

2.4.1 应用具有良好防裂效果的面层，比如采用改性橡胶沥青混合料的沥青面层。

2.4.2 适当的加大沥青面层的厚度。

2.4.3 对各类夹层进行合理的设置，其中主要的就是应力吸收层，比如防裂贴、应力吸收贴等高性能防水卷材、玻璃纤维、土工网格或格栅、土工织物。

2.4.4 原路面碎石化处理技术。原路面碎石化处理技术具有很多方法，不同的方法具有不同的适用条件，在具体的处理过程中应对其材料和工艺进行严格控制，确保取得良好的处理效果。

2.4.5 适当的提升处理原路面病害的相关技术标准。在本工程中应用了洒布粘层油及玻璃纤维格栅铺设的工艺，获得了良好的处理效果。

图2 反射裂缝示意图

3 结语

在城市道路改造中应用混凝土路面沥青加铺层技术不仅具有较高的技术可行性，而且可以有效地改善路面的行驶质量，节约大量的资金，缩短施工工期，降低对交通的影响，因此其经济效益和社会效益均十分显著。相关工艺、材料的不断进步会逐步解决混凝土路面沥青加铺层技术中的瓶颈问题，因此未来混凝土路面沥青加铺层技术会得到更加广泛的应用。

[1] 眭封云.对碎石化改造旧水泥混凝土路面的探讨[J].公路工程. 2012(03)

[2] 孙程光,张光勇.水泥路面白加黑改造技术在三环路路面改造中的应用[J].西南公路.2012(01)

[3] 平顶山市公路管理局，西安长大公路养护技术有限公司等.旧水泥混凝土路面打裂压稳设备研制与应用. 2012（12）

[4] 福建省公路管理局，西安长大公路养护技术有限公司.路面非开挖式结构地聚合物注浆结构补强与病害处治技术研究. 2014（12）

[5] 金小禹.104国道瑞安罗凤段旧路面加铺改造方案综述[J].科技创业家.2013(06)