瀝青加鋪層綜合技術(shù)應(yīng)用與研究

吳瑩

摘 要：相比瀝青路面，水泥混凝土路面修復(fù)難度更大。加鋪瀝青混凝土面層是最常見(jiàn)的一種水泥路面修復(fù)方案，通過(guò)加鋪層施工，可有效改善路面使用性能。本文結(jié)合具體工程案例，在做好舊水泥路面表面狀況調(diào)查及評(píng)價(jià)工作之后，制定了瀝青加鋪層施工方案，通過(guò)規(guī)范施工工藝，進(jìn)一步提升了工程施工質(zhì)量，這對(duì)研究水泥混凝土路面加鋪施工具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：瀝青加鋪層;水泥混凝土路面;強(qiáng)度檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）18-0115-02

0 引言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)，公路工程作為基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目之一，隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，公路建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，并對(duì)其質(zhì)量提出了更高的要求。水泥路面作為我國(guó)公路路面的主要類(lèi)型，此類(lèi)路面路用性能良好，可有效提升路面質(zhì)量。但由于交通量劇增，汽車(chē)軸載日益重型化等原因，水泥路面損壞問(wèn)題嚴(yán)重。為此，必須重視水泥混凝土路面修復(fù)養(yǎng)護(hù)方法的合理選擇。舊水泥混凝土加鋪瀝青混凝土，不僅能夠充分利用原路面，還能降低施工難度，提高路面抗滑性能，改善路用使用性能。

1 工程概況

某公路工程為雙向六車(chē)道，全長(zhǎng)15.762km，屬于復(fù)合式路面。自通車(chē)運(yùn)營(yíng)多年，車(chē)流量不斷增大，且超載重載車(chē)輛較多，導(dǎo)致路面病害大量產(chǎn)生。為解決路面病害問(wèn)題，如裂縫、沉陷等。提升道路通行能力，決定在調(diào)查了解路面狀況之后，采取相對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行處理。為便于指導(dǎo)后期大面積施工，決定在施工前先選取500m為試驗(yàn)段，本路段為水泥路面，板塊尺寸為5x4.5m，24cm為板設(shè)計(jì)厚度，20cm為水泥石屑基層，硬路肩。為保證舊路改造方案準(zhǔn)確，需詳細(xì)調(diào)查舊水泥路面實(shí)際情況。

2 舊水泥路面表面狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)

（1）路面狀況指數(shù)調(diào)查。路面破損狀況是路面整體穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)完整性的一個(gè)真實(shí)反映，本試驗(yàn)段病害統(tǒng)計(jì)情況如表1所示，經(jīng)檢測(cè)，本路段舊水泥路面狀況指數(shù)PCI=92，評(píng)價(jià)等級(jí)為優(yōu)。

（2）路面斷板率調(diào)查。按照路段破損狀況分析研究，可確定斷裂類(lèi)病害的板塊數(shù)，經(jīng)計(jì)算可知，11%為路面斷板率，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，評(píng)價(jià)等級(jí)為次等。

（3）路面行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）計(jì)算。以10分制評(píng)定路面行駛質(zhì)量，計(jì)算可知RQI為7.0，評(píng)價(jià)等級(jí)為良好。

（4）路面表面抗滑能力評(píng)定。在評(píng)定路面表面抗滑能力時(shí)，往往采用兩項(xiàng)指標(biāo)，即側(cè)向力系數(shù)SFC或抗滑值SRV，構(gòu)造深度，同樣將路面抗滑能力劃分為5個(gè)等級(jí)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，抗滑系數(shù)在35以下，則表明此試驗(yàn)段水泥混凝土面層具有較差抗滑能力，極易影響行車(chē)安全。

3 舊水泥路面強(qiáng)度檢測(cè)分析

3.1 路面彎沉檢測(cè)

在道路強(qiáng)度檢測(cè)中，彎沉是主要指標(biāo)之一，根據(jù)要求，可采用落錘式彎沉儀進(jìn)行測(cè)定，50kN為FWD檢測(cè)荷載設(shè)定值，基本等同于100KN行車(chē)軸荷載，各個(gè)測(cè)定點(diǎn)錘擊次數(shù)為4次，并做好數(shù)據(jù)記錄工作。測(cè)試結(jié)果如表2所示。

由表2可見(jiàn)，整體來(lái)講水泥混凝土路面彎沉檢測(cè)中，距離荷載中心距離越遠(yuǎn)，則彎沉值越小，則表明路面彎沉下降較為顯著。

3.2 原路面強(qiáng)度檢測(cè)

（1）取芯檢測(cè)原路面厚度。取芯于FWD試驗(yàn)點(diǎn)處，通過(guò)鉆芯取樣法進(jìn)行原路面厚度檢測(cè)，100mm為鉆頭直徑，鉆取方式為全厚式。通過(guò)芯樣觀測(cè)可見(jiàn)，整體上芯樣完整，但長(zhǎng)度方面差距較大，范圍在230～360mm。根據(jù)鉆孔芯樣量測(cè)高度進(jìn)行舊混凝土面層厚度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算，由此可得，厚度均值為252.2mm，厚度標(biāo)準(zhǔn)值為235.97mm，厚度標(biāo)準(zhǔn)差為15.66mm。由此可見(jiàn)，面層施工均勻性控制不佳，很難保證水泥面層整體性能。

（2）劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)原路面強(qiáng)度。按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)水泥混凝土圓柱體劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。按照長(zhǎng)徑比2：1通過(guò)高精度雙面鋸對(duì)現(xiàn)場(chǎng)芯樣進(jìn)行精確切割，通過(guò)專(zhuān)用試驗(yàn)設(shè)備測(cè)定劈裂強(qiáng)度?？傻?.79MPa為舊水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，而34GPa為舊混凝土彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值。

綜上分析，路面強(qiáng)度檢測(cè)可知，板塊完好情況下，仍具有較高強(qiáng)度。板塊傳荷能力較強(qiáng)，則表明板塊承載能力良好。為改善路面使用功能，避免路面結(jié)構(gòu)滲入水分，可采用瀝青加鋪層施工，從而減緩水泥路面性能衰減速率。因本路段與橋梁段相近，若鋪筑瀝青加鋪層太厚，很難保證路面標(biāo)高和橋梁標(biāo)高一致，為此，建議采用超薄加鋪層進(jìn)行施工。

4 加鋪層結(jié)構(gòu)施工方案

為處治舊路面，根據(jù)舊路面調(diào)查表明，本路段面層損壞嚴(yán)重，抗滑能力差，結(jié)合施工條件，決定選擇超薄瀝青加鋪層施工，即在原有水泥混凝土上，加鋪2.5cm厚SAWI應(yīng)力吸收防水粘結(jié)層+4.0cm厚AC-13C瀝青混合料面層。加鋪層結(jié)構(gòu)如圖1所示。

5 SAWI應(yīng)力吸收防水粘結(jié)層施工工藝

施工環(huán)節(jié)是工程設(shè)計(jì)向?qū)嶓w轉(zhuǎn)化的過(guò)程，直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量。相比常規(guī)混合料，SAWI混合料的特點(diǎn)為高含油量、細(xì)料多、鋪設(shè)厚度小等。為此，在施工過(guò)程中應(yīng)合理控制施工各個(gè)工序。

5.1 材料技術(shù)要求

瀝青：特種聚合物改性瀝青為防反射裂縫應(yīng)力吸收層的膠結(jié)料，其特點(diǎn)為高溫黏度、低溫延度均高，屬于高彈改性瀝青，具有良好的路用性能。

集料：SAWI的級(jí)配要求，此層具有較細(xì)集料，為此，在集料選擇時(shí)，必須對(duì)其砂當(dāng)量、密度等指標(biāo)進(jìn)行充分考慮，確保滿(mǎn)足施工要求。

5.2 SAWI混合料施工工藝

（1）舊水泥路面準(zhǔn)備。SAWI層攤鋪前，若路面過(guò)于光滑，需先做拉毛處理，并清理干凈路表的雜物、泥土等。若接縫在12mm以上，可采用不膨脹材料進(jìn)行填縫施工。若裂縫深度較大，則需做合縫施工。當(dāng)接縫高差在10mm以上，應(yīng)先填補(bǔ)，再找平。要求施工前，必須做好原水泥路面病害處治工作，保證其質(zhì)量滿(mǎn)足施工要求。

（2）運(yùn)輸施工。在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，盡可能降低混合料溫度蒸發(fā)，可將防水篷布覆蓋于自卸車(chē)頂部。與此同時(shí)，在裝料前后，應(yīng)始終保證車(chē)廂內(nèi)潔凈，為避免粘黏混合料，可將防黏劑均勻涂抹到底板與側(cè)板部位。自卸車(chē)在卸料過(guò)程中應(yīng)和攤鋪機(jī)施工作業(yè)保持協(xié)調(diào)，盡可能降低攤鋪中斷次數(shù)，卸料時(shí)，混合料需全部卸到料斗內(nèi)，從而避免混合料離析。

（3）攤鋪施工。攤鋪施工的作用是為了防治反射裂縫擴(kuò)展，避免水分進(jìn)入，根據(jù)要求，可在（2.5±0.5）cm控制鋪層厚度，若鋪層厚度太大，則會(huì)影響碾壓施工，對(duì)路面高溫穩(wěn)定性極為不利;若鋪層厚度太小，極易出現(xiàn)離析問(wèn)題，對(duì)延緩反射裂縫產(chǎn)生不利。為此，必須合理控制攤鋪厚度，保證攤鋪質(zhì)量。

整個(gè)攤鋪施工，需采取型號(hào)相同的攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，在分層攤鋪前，需與設(shè)計(jì)要求核對(duì)，保證各攤鋪厚度等參數(shù)滿(mǎn)足規(guī)定。若混合料出現(xiàn)離析問(wèn)題，需及時(shí)針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行修補(bǔ)，及時(shí)處理。此外，要嚴(yán)控?cái)備佒袛啻螖?shù)，若必須停頓，則時(shí)間不得超過(guò)5min。同時(shí)不允許任意轉(zhuǎn)變行駛速度，或急轉(zhuǎn)彎、掉頭等，應(yīng)有效提升平整度。

（4）碾壓施工。SAWI混合料薄層溫度下降過(guò)快，在常溫30℃環(huán)境下，12min為有效碾壓時(shí)間;在25℃條件下，6min為有效碾壓時(shí)間;為此，在攤鋪機(jī)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行碾壓施工。因SAWI具有較高含油量，鋪層較薄，初壓時(shí)，可采用10t鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2～3遍靜壓施工。復(fù)壓時(shí)，為避免混合料粘輪，不允許采用膠輪壓路機(jī)施工，同樣采用靜壓法進(jìn)行碾壓施工，避免毀壞路面。終壓是為了消除顯著輪跡，保證路面平整，一般可進(jìn)行2～4遍碾壓即可。要求在完成碾壓施工后，需在97%左右控制壓實(shí)度。

（5）表觀狀況。待完成上述作業(yè)后，需及時(shí)觀測(cè)路表情況，查看是否存在油斑或輕微油帶現(xiàn)象，若無(wú)此現(xiàn)象，則說(shuō)明用油量不足，若油斑面積過(guò)大，則表明用油量太多。碾壓施工結(jié)束后，應(yīng)保證路面結(jié)構(gòu)緊密，若現(xiàn)少量0.3x0.3m擁起現(xiàn)象，無(wú)需處理。若擁起情況過(guò)多，則說(shuō)明混合料與施工要求不符，需及時(shí)查找原因進(jìn)行處理。

（6）試驗(yàn)路現(xiàn)狀調(diào)查。自結(jié)束施工通車(chē)之后，本路段路表功能大幅提升，有效改善了行車(chē)舒適性，降低了行車(chē)噪音。為確保超薄瀝青加鋪層施工效果良好，于工后半年進(jìn)行路面調(diào)查，結(jié)果表明，路面狀況良好，整體性良好，未見(jiàn)反射裂縫，及車(chē)轍、水損害等病害，表明施工效果良好。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，裂縫、斷板等作為水泥混凝土路面主要病害，一直以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外急需攻克的技術(shù)難題。大量病害的產(chǎn)生，不利于路基路面穩(wěn)定，更會(huì)影響行車(chē)舒適性及安全。為此，做好水泥混凝土路面修復(fù)施工極為關(guān)鍵。本文通過(guò)超薄瀝青加鋪層施工工藝進(jìn)行舊水泥混凝土路面加鋪改造，可全面提高路面施工質(zhì)量，推進(jìn)我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

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