關(guān)于道路加鋪瀝青混凝土的施工要點(diǎn)分析

陳紹鵬

廈門(mén)市路橋機(jī)械有限公司（361000）

關(guān)于道路加鋪瀝青混凝土的施工要點(diǎn)分析

陳紹鵬

廈門(mén)市路橋機(jī)械有限公司（361000）

城市對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行了白加黑改造，即將原來(lái)的水泥混凝土路面改建成瀝青混凝土。在道路改造中采用白加黑技術(shù)噪聲將大幅度下降，吸塵性能較好，經(jīng)濟(jì)合理，又能大大改善行車(chē)條件，提高行車(chē)的安全性和舒適性。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

路面；瀝青；施工；加鋪層

0 前言

舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層的主要技術(shù)難點(diǎn)是防止反射裂縫的發(fā)生。舊混凝土路面在使用過(guò)程中可能存在各種病害與缺陷,這些病害與缺陷使得瀝青加鋪層技術(shù)變得更加困難。因此，科學(xué)、合理、有效地評(píng)價(jià)舊水泥混凝土路面損壞狀況、承載能力、殘余壽命、板間傳荷能力、脫空狀態(tài)，是做好舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的一個(gè)重要內(nèi)容。

1 舊路面病害處理

舊路面病害處理是瀝青層加鋪質(zhì)量的關(guān)鍵，舊路面病害處理得徹底，則可大大減少和延緩反射裂縫的發(fā)生和擴(kuò)展。因此,在加鋪瀝青層之前必須對(duì)舊水泥混凝土路面的病害進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,調(diào)查的重點(diǎn)是裂縫、脫空和承載力等。根據(jù)舊水泥混凝土路面調(diào)查結(jié)果，確定水泥混凝土路面的病害處理方案。瀝青加鋪前對(duì)水泥混凝土路面的病害處理包括:對(duì)破碎的混凝土板塊進(jìn)行翻修對(duì)局部損壞的混凝土板塊進(jìn)行挖補(bǔ)；對(duì)板下脫空的板塊,采取板下封堵的方法進(jìn)行灌漿。對(duì)水泥混凝土路面接縫進(jìn)行清縫、灌縫。

瀝青層加鋪前，應(yīng)對(duì)處理過(guò)的水泥混凝土路面重新檢測(cè),確保舊路面病害處理達(dá)到預(yù)期效果,對(duì)于達(dá)不到要求的板塊應(yīng)重新處理。

2 瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評(píng)定等級(jí)為優(yōu)良或中時(shí)，可采用瀝青加鋪層。接縫傳荷能力評(píng)定等級(jí)為中時(shí)，應(yīng)根據(jù)氣溫、荷載、舊混凝土路面承載能力、接縫處彎沉差等情況選用下述減緩反射裂縫的措施:增加瀝青加鋪層的厚度；在加鋪層內(nèi)設(shè)置橡膠瀝青應(yīng)力吸收夾層、玻璃纖維格柵或者土工織物夾層；瀝青加鋪層的下層采用由開(kāi)級(jí)配瀝青碎石組成的裂縫緩解層；在瀝青加鋪層上,對(duì)應(yīng)舊混凝土面層的橫縫位置鋸切橫縫。瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定，高速公路和一級(jí)公路和城市干道的最小厚度為100 mm,其他等級(jí)的道路最小厚度宜為70 mm。舊混凝土板的厚度、混凝土的彎拉強(qiáng)度和彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值以及基層頂面當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值，采用舊混凝土路面的實(shí)測(cè)值。

舊混凝土面層厚度的標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)鉆孔芯樣的量測(cè)高度，按式（1）計(jì)算確定

式中:

he為舊混凝土面層測(cè)量厚度的標(biāo)準(zhǔn)值，mm；he為舊混凝土面層量測(cè)厚度的均值，mm；sh為舊混凝土面層厚度量測(cè)值標(biāo)準(zhǔn)差，mm。

舊混凝土面層彎拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可采用鉆孔芯樣的劈裂試驗(yàn)測(cè)定,結(jié)果按式（2）和式（3）計(jì)算確定。

式中:fr為舊混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa；fsp為舊混凝土劈裂強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa；fsp為舊混凝土劈裂強(qiáng)度測(cè)定值的均值，MPa；Ssp為舊混凝土劈裂強(qiáng)度測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)差，MPa。

舊混凝土的彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值可按式（4）計(jì)算確定。

式中:Ec為舊混凝土的彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值，MPa；fr為舊混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa。

舊混凝土路面基層頂面的當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值,宜采用落錘式彎沉儀(標(biāo)準(zhǔn)荷載100 kN、承載板半徑150 mm)量測(cè)板中荷載作用下的彎沉曲線,按式（5）和式（6）確定。

式中:Et為基層頂面的當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值, MPa；SI為路面結(jié)構(gòu)荷載擴(kuò)散系數(shù)；W0為荷載中心處彎沉值，Lm；W300、W600、W900為距荷載中心300 mm、600 mm和900 mm處的彎沉值，μm。

當(dāng)采用落錘式彎沉儀的條件受到限制時(shí)，可選擇在清除斷裂混凝土板后的基層頂面進(jìn)行梁式彎沉測(cè)量后反算，或根據(jù)基層鉆芯的材料組成及性能情況確定。瀝青加鋪層的下層采用開(kāi)級(jí)配瀝青碎石混合料時(shí)，必須在路面邊緣設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)。

3 瀝青加鋪層防裂技術(shù)

瀝青混凝土加鋪層的關(guān)鍵是防止或減緩反射裂縫的發(fā)生。目前，防止或減緩舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫的措施主要有:增加瀝青層厚度，設(shè)置級(jí)配碎石、特粗粒徑瀝青碎石裂縫緩解層,在瀝青加鋪層與水泥混凝土路面板間設(shè)置土工布、土工格柵、改性瀝青油氈、鋼絲網(wǎng)或改性(橡膠)瀝青混合料應(yīng)力吸收層等防裂夾層，采用切縫填封橡膠瀝青等方法。

反射裂縫防治措施如下:

1）特殊設(shè)計(jì)瀝青混凝土（全厚式采用改性瀝青）。

2）玻纖格柵，加特殊設(shè)計(jì)瀝青混凝土（全厚式采用改性瀝青）。

3）加土工布，加特殊設(shè)計(jì)瀝青混凝土（全厚式采用改性瀝青）。

4）加瀝青碎石柔性基層作為裂縫緩解層，加瀝青混凝土面層。

5）應(yīng)力吸收防水防裂層，加特殊設(shè)計(jì)瀝青混凝土層（全厚式采用改性瀝青）。

6）加應(yīng)力吸收防水防裂層，加土工布，加特殊設(shè)計(jì)瀝青混凝土（全厚式采用改性瀝青）。

7）貼改性瀝青油氈，加瀝青砂調(diào)平層，鋪玻璃纖維格柵，加瀝青混凝土面層。

8）水泥混凝土碎塊基層，加半剛性基層，加瀝青混凝土面層。

9）水泥混凝土碎塊底基層,加瀝青貫入過(guò)渡層，加半剛性基層，加瀝青混凝土面層。

鋪設(shè)土工布前，在混凝土面板上噴灑黏層熱瀝青，瀝青噴灑范圍要比土工布寬5～10 cm。鋪設(shè)土工布時(shí)，先在起始端，用墊片加水泥釘固定土工布并拉緊。土工布連接搭接長(zhǎng)度約為15 cm，連接處應(yīng)手工噴灑足量黏層瀝青確保土工布被浸透。土工布鋪好后，應(yīng)立即開(kāi)始攤鋪瀝青混凝土。嚴(yán)禁非施工車(chē)輛在土工布上行駛，瀝青混凝土運(yùn)料車(chē)不得在土工布上轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭、制動(dòng)。土工格柵隔離層瀝青混凝土面層，必須采用玻璃纖維格柵。常用的玻璃纖維格柵，有帶自粘膠和不帶自粘膠兩種。帶自黏膠的可直接在平整清潔的路面上鋪設(shè)，不帶自粘膠的通常采用水泥釘加墊片固定。采用聚酯改性瀝青油氈防治反射裂縫時(shí)，通常將聚酯改性瀝青油氈切割成50 cm寬的長(zhǎng)條帶。瀝青層鋸縫填縫技術(shù)是在瀝青加鋪層上和舊水泥混凝土路面板接縫位置，沿接縫方向鋸縫并填縫的施工工藝。

增加瀝青加鋪層的厚度，是減少反射裂縫最常見(jiàn)也是行之有效的一種方法:一方面可以減少舊路面結(jié)構(gòu)的溫度變化，降低接縫處瀝青加鋪層的溫度拉(彎拉)應(yīng)力；另一方面可以增加路面結(jié)構(gòu)的彎曲剛度,降低接縫處的彎沉及彎沉差，減少加鋪層的剪切應(yīng)力。對(duì)于較厚的加鋪層來(lái)說(shuō)，裂縫由加鋪層底面擴(kuò)展到頂面需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的距離與時(shí)間，也可以延長(zhǎng)其使用壽命。為防止或減緩加鋪層反射裂縫的出現(xiàn)，瀝青加鋪層應(yīng)保證一定的厚度，一般應(yīng)不低于20 cm，太薄的瀝青厚度勢(shì)必在短期內(nèi)即出現(xiàn)反射裂縫。但僅通過(guò)無(wú)限制地增加加鋪層厚度的方法來(lái)減小車(chē)輛荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力的方法也是不經(jīng)濟(jì)的，且瀝青層太厚容易出現(xiàn)車(chē)轍，所以在增加瀝青層厚度的同時(shí)應(yīng)采取其他技術(shù)措施。設(shè)置應(yīng)力吸收夾層也是一種比較可行的方法，應(yīng)力吸收夾層是指在舊水泥混凝土板及瀝青加鋪層之間設(shè)置一層橡膠瀝青、改性瀝青砂或柔軟瀝青混凝土等應(yīng)力吸收中間層(SAMI)來(lái)減少和延緩反射裂縫，還可以防止路表開(kāi)裂后路表水的下滲。應(yīng)力吸收層厚度一般為2～3 cm，具有模量相對(duì)較小、較柔軟、變形能力強(qiáng)、能承受大的變形而不斷裂的特點(diǎn)。它們防止反射裂縫的機(jī)理與土工合成材料類(lèi)似，但其抗剪切型反射裂縫的能力稍好于土工合成材料一類(lèi)的薄膜型材料。級(jí)配碎石作為舊水泥混凝土板和瀝青加鋪層之間的過(guò)渡層,在加拿大、南非等國(guó)家及我國(guó)的高速公路部分試驗(yàn)段已得到了應(yīng)用,其防止反射裂縫的效果良好。美國(guó)瀝青協(xié)會(huì)建議采用AM-75、AM-43及AM-50特粗粒徑瀝青碎石鋪筑于舊水泥混凝土路面與瀝青加鋪層之間,作為裂縫緩解層瀝青(針入度40～50)含量為1.5%～3.0%，混合料含有25%～35%的連通孔隙，阻礙裂縫尖端的擴(kuò)展，因而可提供緩解裂縫力擴(kuò)展的作用，并且該結(jié)構(gòu)層具有一定的厚度。降低溫度對(duì)水泥混凝土板的影響:減少水泥混凝土板接縫張開(kāi)量和翹曲量，減少接縫處的彎沉及彎沉差，減少反射裂縫產(chǎn)生的可能性。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了積極的探索，取得了許多成果，為解決舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層領(lǐng)域技術(shù)難題，積累了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。