淺談水泥路面的技術(shù)改造

佛山市高明區(qū)公路局管養(yǎng)中心 528500

摘要：筆者長期從事路面改造、舊路維修、路面中修的工作，本文主要論述路面加鋪改造方法等內(nèi)容，旨在與同行探討學(xué)習(xí)共同進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：舊水泥路面；技術(shù)研究；方法

水泥路面由于不受施工季節(jié)的限制且理論設(shè)計(jì)年限比瀝青混凝土路面大1倍，被認(rèn)為是使用年限長、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低的道路結(jié)構(gòu)型式之一。隨著我國水泥混凝土路面修筑里程的不斷增加，養(yǎng)護(hù)和維修的任務(wù)也越來越重。在重交通荷載、超載、自然環(huán)境等外部條件的作用下，倘若不及時(shí)對(duì)舊水泥路面進(jìn)行改造，會(huì)影響到行車的舒適性。本文就舊水泥路面的改造方案進(jìn)行了探討，以期能為舊水泥路面的改造提供參考借鑒。

一、舊水泥混凝土路面維修技術(shù)的研究

（1）建立了水泥混凝土路面監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，為舊水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)、加強(qiáng)和改建提供 了依據(jù)；同時(shí)，也為今后改善水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和管理工作奠定了基礎(chǔ)。

（2）提出了舊水泥混凝土板上普通混凝土加厚層設(shè)計(jì)方法及施工工藝、舊水泥混凝土板上鋼纖維混凝土加厚層設(shè)計(jì)方法；分析了舊水泥混凝土路面上瀝青面層加厚層內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)。

（3）在舊水泥混凝土板的修補(bǔ)和表面功能的恢復(fù)方面提出了使用效果較好的修補(bǔ)材料和修補(bǔ)工藝。

二、常用的水泥混凝土路面加鋪改造方法

目前國內(nèi)外常用的加鋪改造措施主要有兩種：第一種為加鋪瀝青混凝土面層，即“白+黑”路面；第二種為加鋪水泥混凝土面層，即“白+白”路面。瀝青加鋪層是一種典型的補(bǔ)強(qiáng)方法，這種形式的路面結(jié)構(gòu)能吸收兩種材料的優(yōu)點(diǎn)“剛?cè)嵯酀?jì)”，大大改善了路面的使用性能。然而由于材料的差異，會(huì)導(dǎo)致反射裂縫的出現(xiàn)。因此，采用何種加鋪改造方法需要根據(jù)路面破壞情況進(jìn)行具體分析，不能照葫蘆畫瓢，更不能生搬硬套。

1、加鋪改造過程

先通過大量的水泥混凝土路面路況調(diào)查，對(duì)路面進(jìn)行全面的檢測(cè)，調(diào)查清楚路面病害的類型及成因，然后對(duì)其現(xiàn)狀進(jìn)行分析和評(píng)定，掌握路況發(fā)展變化趨勢(shì)，為改造設(shè)計(jì)提出針對(duì)性的處理意見和對(duì)策。先要調(diào)查工作，在全面普查的基礎(chǔ)上，選擇有代表性的舊水泥混凝土路面典型路段，對(duì)交通荷載組成、氣象數(shù)據(jù)（包括歷史數(shù)據(jù)）、原路面結(jié)構(gòu)和材料組成、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、破損狀況以及養(yǎng)護(hù)歷史等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查，同時(shí)以FWD測(cè)定彎沉反算模量和取芯測(cè)定抗壓強(qiáng)度與模量方式，收集路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。最后實(shí)施碎石化或人工破碎技術(shù)后的調(diào)查工作，調(diào)查目前實(shí)施碎石化、人工破碎技術(shù)的舊水泥混凝土路面各路段的力學(xué)參數(shù)和施工參數(shù)，包括碎石化后的頂面當(dāng)量回彈模量、破碎水泥混凝土回填前、后路基的回彈模量等數(shù)據(jù)。

2、水泥路面改造方案

經(jīng)調(diào)研，近幾年水泥混凝土路面改造方案有如下幾種：

（1）壓漿加鋪。對(duì)老水泥混凝土板塊換板或壓漿處理后，其上加鋪瀝青混合料面層。該方案需對(duì)現(xiàn)有水泥混凝土板塊破損狀況及承載能力進(jìn)行檢測(cè)，通常換板率≤30%時(shí)采用該方案。

（2）下挖補(bǔ)強(qiáng)。先挖除混凝土板塊，加鋪水泥穩(wěn)定碎石調(diào)平補(bǔ)強(qiáng)層，然后其上加鋪瀝青混合料面層。

（3）碎石化補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)老水泥混凝土板塊碎石化處理后作底基層，其上施工基層及面層。碎石化改造技術(shù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）施工簡(jiǎn)便，改造周期短，綜合造價(jià)低。（2）對(duì)交通通行影響較小，在施工期間不需全部封閉交通。（3）碎石化技術(shù)是目前解決反射裂縫問題的最有效辦法。（4）破碎并壓實(shí)的混凝土路面是由破碎混凝土塊組成的緊密結(jié)構(gòu)，內(nèi)部嵌擠高密度的材料層為瀝青罩面提供更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。（5）將打碎的混凝土面板直接作為基層或底基層，再加鋪新的面層，這種碎石化技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是不必把破損的水泥面板打碎搬走，節(jié)約了路基材料及運(yùn)輸成本，提高了工程進(jìn)度，大大降低了工程的總費(fèi)用。同時(shí)也解決了丟棄水泥碎塊垃圾的環(huán)保問題。（6）就地再生，環(huán)保無污染，可將破碎后的路面直接作基層或底基層，再加鋪新的面層，是舊水泥路面翻新改造的理想辦法。

三、施工工藝

（1）施工準(zhǔn)備。施工前確保施工所需要的碎石材料進(jìn)場(chǎng)，原材料試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，施工人員全員到位，施工機(jī)械如攪拌機(jī)，壓路機(jī)，攤鋪機(jī)等處于良好工作狀態(tài)，在舊水泥混凝土路面板斷裂穩(wěn)固后進(jìn)行施工放樣，施工前澆筑好路緣帶，以提供側(cè)向支持，保證兩側(cè)級(jí)配碎石的壓實(shí)度達(dá)到要求。

（2）試拌?，F(xiàn)場(chǎng)碎石混合料按不同粒徑分別堆放，嚴(yán)禁相互混合，施工前對(duì)粗粒集料，中粒集料，石屑進(jìn)行嚴(yán)格篩分，并做出篩分曲線，按照目標(biāo)級(jí)配確定各級(jí)碎石及礦粉的摻配比例，然后根據(jù)各自的松裝密度計(jì)算出相互體積比，最后通過拌和機(jī)試拌，并取樣進(jìn)行含水量測(cè)試和篩分試驗(yàn)，確定級(jí)配與含水溫度是否符合目標(biāo)級(jí)配和含水量的要求，崔新東根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

（3）試鋪。選擇試驗(yàn)路段，先將試驗(yàn)確定的施工有配合進(jìn)行試驗(yàn)鋪，以確定松鋪厚度。密實(shí)度測(cè)定，碾壓工藝與含水量控制，保證措施等，為大面積施工提供技術(shù)指導(dǎo)。

（4）拌和。級(jí)配碎石混合料在中心站用機(jī)械集中拌和，采用不同粒級(jí)的單一尺寸碎石和石屑，按預(yù)定配合比在拌和機(jī)內(nèi)拌制。在正式拌制級(jí)配碎石混合料之前，必須調(diào)試所用的拌和設(shè)備，使混合料的顆粒組成和含水量都達(dá)到規(guī)定的要求。

（5）運(yùn)輸和攤鋪。拌好的混合料通過自卸汽車運(yùn)載到施工現(xiàn)場(chǎng)為防止運(yùn)輸工程中水分損失，運(yùn)載時(shí)，應(yīng)先用帆布將混合料蓋住，混合料宜用瀝青混凝土攤鋪機(jī)，水泥混凝土攤鋪機(jī)或穩(wěn)定土攤鋪機(jī)按松鋪厚度攤鋪均勻，并且有專人對(duì)個(gè)別集料離析處進(jìn)行人工找平，拌和或換料，確保攤鋪出的級(jí)配碎石均勻一致。

（6）碾壓。碾壓是級(jí)配碎石施工的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，直接關(guān)系到級(jí)配碎石能否形成密實(shí)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)混合料的含水量等于或略大于最佳含水量時(shí)，立即用重型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，由兩側(cè)開始向路中心碾壓，具體碾壓施工分為初壓，復(fù)壓和終壓三道工序，初壓采用自重80KN，擊振力350KN的振動(dòng)式壓路機(jī)關(guān)閉振動(dòng)進(jìn)行碾壓，靜壓1-2遍，復(fù)壓時(shí)，采用大于12T的振動(dòng)壓路機(jī)打開振動(dòng)，碾壓4-5遍，至壓實(shí)面穩(wěn)定，無明顯的輪跡為止，終壓時(shí)，采用光面壓路機(jī)靜壓1-3遍收光，找平。

（7）上封閉施工和養(yǎng)護(hù)。為了保證級(jí)配碎石層與瀝青路面具備良好的層間鏈接，必需要修筑上封層，由于該層厚度要求較薄，因此選用層鋪法施工單層式瀝青表面處治的施工方法，按照規(guī)范要求的瀝青用量用瀝青灑布車澆灑瀝青，以輔以人工澆灑，瀝青灑布完畢后，通過集料灑布機(jī)或人工將石悄按規(guī)定的用量均勻?yàn)⒉迹儆?-8T的鋼筒雙輪壓路機(jī)碾壓3-4遍。

四、施工過程注意事項(xiàng)

（1）施工前要先了解沿線情況，特別是這三個(gè)板涵、橋梁及填土厚度少于1米的涵洞，這些地段要作出一下標(biāo)記，不能進(jìn)行多個(gè)錘頭破碎，以防止引起構(gòu)造物的破壞。

（2）如混凝土板塊破碎、脫空、面板下面約有積水等病害要先做排水處理，并盡可能的早排水，以防因泥漿問題排不出水。

（3）在破碎前要先作試驗(yàn)路段，以確定多錘頭破碎機(jī)的行走速度和多錘頭的提升高度，以達(dá)到滿意的破碎效果。

（4）在破碎后的路面板上鋪筑補(bǔ)強(qiáng)層前，最好先用細(xì)粒料進(jìn)行封面，以確保補(bǔ)強(qiáng)層下表面能夠很好成型。

結(jié)語

近年來，城市道路現(xiàn)有的水泥混凝土路面，有相當(dāng)一部分己經(jīng)接近甚至超過設(shè)計(jì)年限，其使用性能和承載能力不斷降低，不能滿足日益增長的交通及經(jīng)濟(jì)要求。改性瀝青油氈防水效果有待于進(jìn)一步觀察，在今后的改造實(shí)踐中可更多地采用新型防水材料，研究開發(fā)防水結(jié)構(gòu)層和排水結(jié)構(gòu)層，減少自由水對(duì)瀝青混凝土加鋪層的損害是今后舊水泥混凝土路面改造工程中迫切需要解決的問題。所以，對(duì)這類舊水泥路面的改造要有足夠的重視，需根據(jù)舊水泥路面的綜合情況，選擇科學(xué)合理的改造方案，從而確保路面改造和維修質(zhì)量，避免影響路面的交通情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]符冠華，盧擁軍，土工合成材料在改造舊水泥混凝土路面中的應(yīng)用研究土木工程學(xué)報(bào).第 35卷第 1期

[2]王輔達(dá)，葉高華，水泥混凝土路面舊路改選工程探討。科技致富向?qū)В?001年第21期。

[3]王崇濤，鄭本蓮，<路面結(jié)構(gòu)水損壞及防治措施>[J] 公路交通科技，2007（4）：8-12