舊水泥砼路面面層的施工

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　　我國水泥混凝土路面始建于60年代中，80年代后得到迅猛發(fā)展。近年來，相當(dāng)一部分水泥混凝土路面接近甚至超過設(shè)計(jì)年限，有的雖還沒達(dá)到設(shè)計(jì)年限，但由于交通量劇增，汽車軸載日益重型化，或設(shè)計(jì)、施工等方面原因，出現(xiàn)路面損壞、使用品質(zhì)下降、路況惡化等情況，相繼進(jìn)入維修期。

　　與瀝青路面相比，水泥砼路面維修養(yǎng)護(hù)難度大，在舊水泥砼路面上加鋪瀝青面層則是一種簡單有效的措施。但罩面后形成剛?cè)峤Y(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu)，兩者性能差異大，加上舊水泥砼板受溫度變化影響大，往往在維修后的短時(shí)間內(nèi)，瀝青罩面層在舊水泥砼板接縫處即出現(xiàn)反射裂縫等病害，既影響路面美觀，降低平整度，又削弱了路面的整體強(qiáng)度，特別在路面開裂后，環(huán)境因素（荷載、氣溫、雨水、氧化等）作用使裂縫迅速擴(kuò)展，水分通過反射裂縫滲到基層、底基層，甚至土基，削弱基層、土基強(qiáng)度，加速路面破壞，增加加鋪層的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，縮短加鋪層的壽命。

　　為減少反射裂縫的數(shù)量，減緩反射裂縫的發(fā)展速度，廣州地區(qū)常用的措施大致有三種：改善瀝青砼罩面層性能、設(shè)置中間夾層和處治舊路面板。為了探討廣州地區(qū)舊水泥砼路面加鋪瀝青面層的效果，我們以廣州市廣園中路作為試驗(yàn)段進(jìn)行設(shè)計(jì)研究和工程實(shí)踐。

　　一、試驗(yàn)路段舊路面評(píng)價(jià)

　　廣園中路試驗(yàn)段原為水泥砼路面，每日車流量為：小車48576輛、公交車3120輛、貨車4608輛。加鋪前，病害嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為：斷板、斷角、錯(cuò)臺(tái)、平整度惡化等，嚴(yán)重影響車輛行駛。若用PCI指標(biāo)表征路面的破損程度，該段路面的PCI值應(yīng)在60左右，其損壞程度在優(yōu)、良、中、次、差5個(gè)等級(jí)中介于良和中之間。我們用國內(nèi)外通常采用的落綞式彎沉儀CFWD等方法對試驗(yàn)路段進(jìn)行測評(píng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該路段如不補(bǔ)強(qiáng)，不采取其它措施（如防水措施），在現(xiàn)有交通組合條件下，還會(huì)有5%左右的路面板最短在兩個(gè)月左右發(fā)生破壞。因此，對這些路段盡快采取加鋪補(bǔ)強(qiáng)措施是必要的。

　　二、加鋪層厚度設(shè)計(jì)

　　1.采用美國AASHTO方法，考慮原路面板厚度、接縫、排水影響以及軸載和交通量要求，計(jì)算出加鋪瀝青層厚度為15cm.

　　2.經(jīng)采用彈性層體系理論和有限元方法進(jìn)行瀝青加鋪層厚度的力學(xué)驗(yàn)算，按交通量年增長率5%，保證率95%計(jì)算，得出路面使用壽命為15年以上（注：瀝青路面使用壽命按15年計(jì)）。

　　三、試驗(yàn)路方案與施工

　　將試驗(yàn)段分為四個(gè)部分，進(jìn)行不同加鋪結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，其中單邊快車道寬約11.5米。瀝青加鋪層厚度為15cm左右，四種試驗(yàn)方案的斷面結(jié)構(gòu)的平面布置如圖1：

　　該段試驗(yàn)路的主要目的在于檢驗(yàn)不同瀝青混合料類型和改性瀝青自身抵抗反射裂縫的能力。其中：

　　1.褥層工法調(diào)平層采用SBS改性三油三石法，在舊砼路面上按規(guī)定用量（通過油量閥門控制油量）均勻噴灑第一層SBS改性熱瀝青粘層油后，即用機(jī)鋪第一層石料，碾壓3～4遍后，噴灑第二層粘層油。第二層石料粒徑較小，平均松鋪厚度約1.3～1.8cm，用攤鋪機(jī)鋪效果好一些。第三層石料的施工方法同第二層。噴灑熱瀝青粘層油的關(guān)鍵是要控制灑布溫度保持在185～190℃，可采用加熱保溫裝置，以解決灑油車噴嘴堵塞噴不出油的情況。

　　2.SMA-13混合料運(yùn)輸過程中的保溫措施十分重要。因?yàn)镾MA-13改性瀝青混合料粘度較高，要求的攤鋪溫度高，攤鋪與碾壓必須做到“緊跟、慢壓、高頻、低幅、切忌過度碾壓”。

　　四、試驗(yàn)路效果觀測

　　試驗(yàn)路于2001年6月竣工并開放交通。每日車流量為：小車現(xiàn)已使用兩年多，特別經(jīng)歷了2001年持續(xù)降雨和頻繁的臺(tái)風(fēng)襲擊、2003年持續(xù)高溫天氣及接連多次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)襲擊，據(jù)追蹤調(diào)查表明，試驗(yàn)段總體運(yùn)行情況良好，至今仍未發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象，基本達(dá)到設(shè)計(jì)目的。

　　1.反射裂縫情況：

　　為防止瀝青加鋪層發(fā)生反射裂縫，試驗(yàn)段共采取了4種抑制反射裂縫措施，即改性瀝青加鋪下面層、富瀝青含量（FAC）改性瀝青混合料加鋪下面層、玻纖格柵防止反射裂縫、褥層工法、表面層SMA以耐久性為第一設(shè)計(jì)目標(biāo)的混合料設(shè)計(jì)技術(shù)。至2003年7月調(diào)查時(shí)止，試驗(yàn)段未見反射裂縫發(fā)生，表明試驗(yàn)段采取的技術(shù)基本可行。

　　2.水損害情況：

　　我國南方地區(qū)瀝青路面早期損壞的主要類型是水損害。水泥混凝土路面加鋪瀝青面層試驗(yàn)段于2001年6月竣工后經(jīng)歷了多雨濕季之年，至今全段未見水損壞跡象和水損壞發(fā)生發(fā)展趨勢。

　　應(yīng)用FWD評(píng)價(jià)舊路面承載能力和結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，能夠?yàn)榇_定加鋪方案和加鋪層厚度設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)依據(jù)；采用改性瀝青砼面層、設(shè)置中間土工格柵或改性瀝青油氈等措施都可提高瀝青混合料抵抗反射裂縫的能力，可用以指導(dǎo)舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層的瀝青混合料設(shè)計(jì)；包括AASHTO在內(nèi)的舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層的各種厚度計(jì)算方法均未能考慮瀝青混合料抵抗反射裂縫能力的因素，當(dāng)采用優(yōu)質(zhì)加鋪層材料時(shí)有可能減薄加鋪層厚度；加鋪前，對于舊路面的預(yù)處理問題應(yīng)引起高度重視。舊路結(jié)構(gòu)脫空或過于薄弱時(shí)應(yīng)預(yù)先加以處理再加鋪瀝青面層。