水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土的技術(shù)應用淺析

萬田寶

(秦皇島潤恒公路工程咨詢設計有限公司)

水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土的技術(shù)應用淺析

萬田寶

(秦皇島潤恒公路工程咨詢設計有限公司)

摘 要：通過分析在205國道大修工程中“水泥混凝土路面”加鋪“瀝青混凝土”的方法，簡稱“白”改“黑”，介紹了老路現(xiàn)狀調(diào)查及檢測的過程，闡述了舊路面維修方法及施工工藝方案，并分析了該技術(shù)在大修中的可行性及推廣性。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面;加鋪瀝青罩面;檢測;維修方法;施工工藝

1 項目概況

國道205線K0+000～K12+300段，全長12.3 km。為二級公路，原路面結(jié)構(gòu)為38 cm天然砂礫基層+22 cm水泥混凝土面層。

該路段的修建對沿線區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展起到了重要的作用，隨著沿線地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，其交通量也日益增加，超載、重載交通較多，路面出現(xiàn)不同程度損壞。為迎接2008年北京奧運會，秦皇島市交通局將此段納入奧運公路暢通工程，對此段進行“白”改“黑”。

2 “白”改“黑”常用的方法和存在的技術(shù)問題

2.1 常用方法

(1)直接加鋪罩面法。

該方法是將原有水泥路面經(jīng)過局部處理作為基層，直接加鋪瀝青混凝土面層。特點是加鋪速度快，基層強度高，但裂縫反射快，使用壽命短。

(2)挖除換填法。

該方法是將舊水泥路面破碎成塊狀后拆除丟棄，或?qū)⒉鸪龎K破碎重新利用，制作基層，然后重新加鋪面層。該方法改造較為徹底，但對交通干擾大、工效低、環(huán)境污染大、造價高。

2.2 目前混凝土路面維修存在的主要問題

(1)舊混凝土板塊破碎難。

由于維修路段中需大面積拆除舊混凝土，而拆除掉的混凝土如得不到再生利用，將變成污染環(huán)境的建筑垃圾。目前常用的混凝土路面破碎方式有人工鑿除、長臂挖掘機、拍打錘、沖擊式壓路機四種，他們各有優(yōu)缺點。

(2)反射裂縫處治難。

混凝土面板縫包括兩種，即縱橫構(gòu)造縫和斷板裂縫。由于受荷載應力和溫度應力的影響，舊混凝土路面的表面裂縫將對新鋪路面產(chǎn)生較大的影響，由于舊混凝土板斷裂縫的不規(guī)則性，處理起來難度較大。

3 老路損壞狀況的調(diào)查、評價

3.1 調(diào)查目的

通過對原公路水泥混凝土路面破損狀況調(diào)查，全面了解路段的病害類型、程度及分布情況，對照交通量的特點，評價其承載能力、破損情況，為加鋪設計提供依據(jù)。

3.2 路面狀況破損調(diào)查情況

秦皇島公路管理處對行車道進行了逐塊面板的調(diào)查，本路段最為顯著的病害為裂縫、破碎板、板角斷裂。裂縫類病害包括橫向裂縫、縱向裂縫、交叉裂縫、網(wǎng)狀裂縫。

3.3 路面狀況指數(shù)(PCI)評定

本次路面破損狀況評定采用路面狀況指數(shù)(PCI)和斷板率(DBL)兩項指標。根據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》，路面狀況指數(shù)(PCI)為

路面狀況指數(shù)計算結(jié)果及評價如表1所示。

表1 路面破損狀況評定表

每公里斷板率計算及評定結(jié)果如表2所示。

表2 路面斷板率評定表

3.4 原路面結(jié)構(gòu)強度檢測

本次路面結(jié)構(gòu)強度檢測采用貝克曼梁法，測出老路彎沉值，以檢驗板底的脫空情況。用5.4 m長彎沉儀及相當于BZZ-100重型標準汽車，按行車方向檢測。本次檢測路段為K3+300～K4+300、K7+700～K8+700車道，25 m 布設一個測點。經(jīng)檢測面板與基層緊密狀況良好。

4 技術(shù)方案

4.1 路線平縱設計

路基寬度與原路保持一致，對縱斷面加鋪層厚度、橋梁的處理方案及起終點高程等因素，進行綜合設計：(1)一般路段采用原有老路縱坡，根據(jù)路面加鋪厚度將原路面高程相應抬高;(2)橋梁路段維持原橋面標高不變，由于破碎機對橋梁結(jié)構(gòu)物的破壞作用，兩端各10 m采取人工處理。

4.2 路面技術(shù)參數(shù)

(1)交通量調(diào)查。

本項目交通量調(diào)查資料采用2006年交通量，預測交通量增長率為4%。詳見表3。

表3 2006年土橋觀測站交通量調(diào)查結(jié)果

(2)累計軸次。

根據(jù)預測交通量資料，考慮車型發(fā)展趨勢、超載現(xiàn)象及經(jīng)濟發(fā)展對交通增長率的影響。

根據(jù)

將各級軸載換算為標準軸載，12年內(nèi)一個車道上的累計當量軸次為1.25×107次，屬于重交通等級。采用設計標準軸載BZZ-100。設計使用年限12年。

(3)路面設計彎沉值。

計算路面設計彎沉值40.2(0.01 mm)。

4.3 路面結(jié)構(gòu)技術(shù)方案

(1)K0+000～K7+000段。

局部病害處理+稀漿封層+玻纖土工布+6 cmAC-20SBS改性瀝青混凝土+4 cmAC-13SBS改性瀝青混凝土。

(2)K7+000～K12+300段。

碎石化+透層+薄層石屑+粘層油+6 cm瀝青穩(wěn)定碎石+5 cmAC-20SBS改性瀝青混凝土+4 cm AC-13SBS改性瀝青混凝土。

5 施工工藝

5.1 舊水泥混凝土路面碎石化施工

(1)碎石化技術(shù)采用設備。

多錘頭破碎機(MHB-15)、Z型鋼輪壓路機、振動鋼輪壓路機。

(2)交通管制。

由于碎石化后的路面在沒有攤鋪完瀝青混凝土面層之前不允許開放交通，所以對交通管制的要求比較嚴格，建議在條件允許時一次性全封閉施工段落;若條件不允許，應至少實行半封閉施工。

(3)碎石化的工藝流程及試驗路段。

詳見圖1。

圖1 主要工藝流程圖

5.2 透層與稀漿封層施工

(1)透層。

透層瀝青采用慢裂的灑布型乳化瀝青。乳化瀝青用量及稠度應通過試灑確定，用量范圍為1.0～2.0 L/m2，澆灑透層油后，應立即撒石屑或粗砂，用量可按5 m3/1 000 m2計。

(2)稀漿封層。

采用連續(xù)級配石料、SBR改性乳化瀝青、添加劑和水按照一定的配合比經(jīng)過稀漿封層機拌和，攤鋪到基層表面，經(jīng)養(yǎng)生成型，形成一層封水層。

5.3 SBS改性瀝青混合料施工

(1)SBS改性瀝青混合料的拌和。

拌和溫度控制在以下范圍內(nèi)：集料溫度保持在180～190℃之間，改性瀝青溫度控制在160℃左右，不應超過180℃;出料溫度控制在175～185℃之間，不能超過195℃或低于170℃。

(2)SBS改性瀝青混合料的運輸。

根據(jù)拌和樓和攤鋪機生產(chǎn)能力以及運距計算車輛數(shù)，保證攤鋪機攤鋪時前面常保存有4～5輛待卸車，運輸車輛采用大噸位運輸車，保證運力滿足要求。運輸前對車輛性能進行檢修，應使用性能良好的運輸車，防止車壞影響運料。

(3)SBS改性瀝青混合料的攤鋪。

下承層的清掃、修補、處理是一項極其重要的工作，必須予以重視。在攤鋪瀝青混合料前，灑布粘層油。攤鋪參考相關(guān)瀝青混凝土攤鋪施工工藝進行。

(4)SBS改性瀝青混合料的壓實。

SBS改性瀝青混合料的壓實是保證瀝青上面層質(zhì)量的重要工序，在保持碾壓溫度并在不出現(xiàn)推移的前題下盡可能早壓，碾壓按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進行。碾壓后的路面在冷卻前，任何車輛機械不得在路面上停放(包括加油、加水的壓路機)，并防止礦料、雜物、油料等落在新鋪的路面上。路面冷卻至50℃才能開放交通。

6 結(jié)語

在加鋪瀝青混凝土面層前需要對老路面進行全面的調(diào)查、評價。這是與一般瀝青路面設計最大的不同點，也是設計的難點。通過205國道路面大修的設計及施工，對“白”改“黑”常用的方法有了新的認識，得到了寶貴的經(jīng)驗。在滿足技術(shù)標準要求下，充分利用舊路資源，可有利于恢復路面的表面性能，改善路面的行駛質(zhì)量，構(gòu)成流暢、安全、舒適、優(yōu)美的公路交通環(huán)境。

205國道大修后運營一年的狀況表現(xiàn)良好，2010年在102國道秦皇島市區(qū)至撫寧縣城段大修中該技術(shù)繼續(xù)加以應用和推廣。

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［1］205國道K0+000～K12+300段大修.施工設計圖.

［2］中華人民共和國交通運輸部發(fā)布.公路水泥混凝土路面設計規(guī)范(JTG D40-2002)［S］.人民交通出版社，2003.

［3］中華人民共和國交通運輸部發(fā)布.公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006)［S］.人民交通出版社，2006.

［4］中華人民共和國交通運輸部發(fā)布.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)［S］.人民交通出版社，2005.

中圖分類號：U416.216

C

1008-3383(2011)08-0003-02

收稿日期：2011-03-18