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    水泥混凝土路面的瀝青加鋪技術
    穆恬恬
    （滄州市公路管理處養路科，河北滄州061000）
    摘要：在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層，對于節約工程投資和有效利用舊水泥砼路面具有一定的意義。然而，此舉也易出現反射裂縫等問題，因此探討解決這些問題的對策，有利于提高水泥混凝土路面的瀝青加鋪技術。
    關鍵詞：混凝土；瀝青；加鋪
    中圖分類號：U416.217文獻標識碼：A文章編號：1002-4786（2010）05-0094-02
    1引言
    隨著國民經濟的發展，道路交通量劇增，汽車軸載日益重型化，許多早期建設的水泥砼路面產生了結構承載能力不足、行車舒適性差和車速難以提高等多種破損現象。近年，在縣鄉和農村公路的建設和擴建中，為節約工程投資、有效利用舊水泥砼路面，常常采取在其上加鋪青砼的措施，但加鋪的瀝青砼常出現反射裂縫，進而導致面層的開裂和剝落以及表面水下滲，從而造成路面損壞。為此，預防反射裂縫的發生是舊水泥砼路面改造工程中遇到的一個新課題。
    2舊水泥砼面板處理
    在加鋪瀝青路面之前，必須對舊水泥混凝土路面病害進行調查處理，因為舊水泥砼板受溫度變化影響大，且舊路面板存在接縫和裂縫，并常常伴有錯臺、斷板、啃邊、沉陷、脫空等損壞現象，使得復合結構中的奇異部位尤為突出。因此，以舊水泥砼路面作基層，應具有足夠的強度與適宜的剛度，而瀝青砼路面屬柔性路面，面層的強度直接取決于基層的強度，基層強度不足將直接導致面層的破壞。縱觀國內水泥砼路面上瀝青砼加鋪層設計，關鍵的問題是要對舊水泥路面板進行處理。為此，首先要對其使用狀況進行全面徹底的調查，對出現的路面病害、部分結構承載力不足等進行深層次的分析，一般通過人工調查并對舊水泥路的病害按段落樁號進行統計，采用探地雷達、彎沉儀對砼板的脫空和其結構層的均勻情況、路面承載能力進行檢測評價，尤其在傳荷能力較差的接縫處、板下脫空影響重大的部位，必須對水泥砼路面的處治給予高度重視；其次，針對不同種類的病害進行有效的處理，對邊角破碎損壞較深和較寬的路面，先用切割機切除損壞部分，然后澆注同標號砼，對破損較淺、較窄的路面，可鑿除5cm以上，然后用細石拌制的砼混合料填平，對發生錯臺或板塊網狀開裂的情況，應首先考慮路基質量出現問題，必須將整個板全部鑿除，重新夯實路基及基層，澆注同標號砼，對于板塊脫空、橋頭沉陷、板的不均勻沉陷及彎沉較大的部位，應鉆穿板塊，然后用水泥漿高壓灌注處理。
    3反射裂縫的防治
    在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層時，常常會因接縫和裂縫而導致出現反射裂縫。
    反射裂縫是指下層砼板的接逢或裂縫，這是由于溫度和濕度的不斷變化與車輛荷載的反復作用，使舊面層在接縫或裂縫四周的位移引起接縫或裂縫上方瀝青混凝土加鋪層內出現應力集中，從而造成在加鋪層的相應位置上產生裂縫。舊面層在接縫或裂縫四周的位移，包括由于環境溫度的變化引起的面板水平伸縮和由于荷載作用引起的面板邊緣豎向彎沉，前者導致接縫或裂縫上方的瀝青混凝土加鋪層內出現較集中的拉應力，當拉應力超過瀝青砼的抗拉強度時，即出現開裂；后者則使接縫上方的瀝青混凝土加鋪層承受較大的彎拉應力和剪切應力，裂縫不斷向上發展，反射到加鋪層表面。由于反射裂縫的產生使瀝青混凝土面層喪失整體性，因路面水的滲入導致瀝青混凝土加鋪層發展成為更嚴重的病害破壞。因此，舊水泥混凝土加鋪瀝青混凝土層設計的關鍵是預防和延緩反射裂縫的產生。對于舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層反射裂縫的處治通常采取土工布、土工格柵、改性瀝青油氈、切縫填封橡膠瀝青、鋪筑柔性基層和半剛性基層六種方法。
    3.1土工布
    根據反射裂縫的機理，設計采用土工布作為應力吸收層。由于舊水泥路面平整度達不到5mm的指標，且表面較粗糙，直接粘土工布不易粘牢，故首先鋪筑瀝青砼下面層，再在下面層與上面層之間鋪筑土工布。鋪筑土工布可有效地防止地表水通過舊水泥砼板縫下滲到土基，又能減少地下水通過舊砼板間接縫進入瀝青砼面層，延緩瀝青砼面層出現剝落和松散，并起到應力吸收夾層的作用，將反射裂縫應力由垂直方向轉為水平方向，可以消散水平應變和傳遞豎向荷載，增強瀝青砼的整體抗拉強度，延緩反射裂縫的產生。
    3.2土工格柵隔離層
    瀝青混凝土面層必須采用玻璃纖維格柵，這種玻璃格柵的夾層結構施工方便、適應性強，在我國公路和城市道路部門得到廣泛應用。玻璃纖維格柵是以硅酸鹽為主要成分的一種由玻璃纖維制成的平面網格狀材料，具有抗拉強度大、彈性模量高、耐高溫、耐腐蝕、低延伸率、物理化學性能穩定、嵌鎖和限制作用強等特點。采用鋪設玻纖格柵作為加筋夾層能達到提高瀝青加鋪層抗反射裂縫，玻璃纖維格柵能改變瀝青混凝土層在車輛荷載和溫度作用下的受力狀態，大幅減小接縫處的應力集中，從而阻止反射裂縫的產生和發展。玻璃纖維網不是依靠本身的較大變形來擴散應力，其防裂作用實質是一種隔離功能，分隔了有裂縫或接縫的混凝土板和瀝青混凝土加鋪層，避免了瀝青混凝土層直接處于裂縫或接縫尖端的應力集中區域，而由強度較高的材料承受較大的拉應力，阻礙了裂縫的迅速擴展。因此格柵本身的抗拉強度大小是抑制裂縫發展的主要因素，采用抗拉強度高的格柵更有利于抑制裂縫的發展。
    3.3柔性基層
    作為一種柔性結構層，瀝青碎石基層具有很強的柔性和變形能力，作為應力消散層，其可以有效地減少路面結構中的應力集中現象，大大延緩路面反射裂縫的發生；另一方面，瀝青碎石基層可以與瀝青面層粘結牢固，由于瀝青碎石與瀝青混凝土模型接近，路面結構受力更均勻。
    以上各種方法可根據實際情況交叉互補使用。
    4加鋪層施工
    瀝青加鋪層結構一般分為上、下兩層或上、中、下三層，為防止路面滲水，保證路面具有一定的抗滑能力，通常瀝青加鋪層下層采用AC-25I型、中面層采用AC-20I型、上面層采用SMA-13瀝青路面。
    施工過程中需要注意的問題主要包括以下四個方面：把好原材料質量關，保證面層質量標準指標；不同產地和品種的礦料用不同的瀝青混凝土配合比；注意瀝青混合料的攪拌、運輸、攤鋪符合規范要求；瀝青混合料的壓實成型是保證瀝青面層質量的重要環節，應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟；施工縫的處理應縱向采用斜接縫、橫向采用平接縫，注意中、下層與上層工藝的不同之處。
    5結語
    近年來，國內對水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土施工技術進行了積極的探索，并取得了許多成果，積累了許多寶貴的經驗。其施工工藝和結構類型可歸納分為五類經典結構：
    a）水泥混凝土基層，貼改性瀝青油氈，加瀝青砂調平層，鋪玻纖格柵，加瀝青混凝土面層，加鋪層結構厚度為12cm；
    b）水泥混凝土剛性底基層，加半剛性基層，加瀝青下封層，鋪玻纖格柵，加瀝青混凝土面層，加鋪層厚度26cm；
    c）水泥混凝土剛性底基層，加瀝青碎石柔性基層，加瀝青混凝土面層，加鋪層厚度24.5cm；
    d）水泥混凝土碎塊底基層，加半剛性基層，加瀝青混凝土面層，加鋪層厚度36cm；
    e）水泥混凝土碎塊底基層，加瀝青貫入過渡層，加半剛性基層，加瀝青混凝土面層，加鋪層厚度47.5cm。
    同樣厚度的瀝青加鋪層，采用不同的瀝青材料、不同的結構層，其抗反射裂縫能力就不同。對原有路面破損的成因進行細致的調查和深層次的分析，可以為材料組成設計和結構組合設計提供可靠的依據。此外，在加鋪層施工中必須在試驗指導下對整個生產進程實施科學的檢測，參照施工技術規范規定的頻率進行抽提、篩分和做馬歇爾試驗，指導拌和站對生產參數做相應的調整，以進一步加強設計、施工的質量控制。

文章來自：滑模機械網

文章作者：信息一部

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