水泥路面上加鋪瀝青混凝土面層的適應(yīng)性論文
摘要：本文通過引入水泥路面加鋪瀝青混凝土面層的問題，比較了四種不同的加鋪路面方案，通過不同方案所能適應(yīng)的情況，舉出了以岳麓大道為例采用方案四的工程實(shí)例，并分析了方案中幾個(gè)重要問題，最后從三方面總結(jié)了加鋪路面結(jié)構(gòu)所應(yīng)注重的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞：水泥路面；加鋪；瀝青面層；適應(yīng)性
1問題的提出
在舊水泥路面上加鋪瀝青混凝土，是在水泥路面的基礎(chǔ)上改造成瀝青路面的一種比較經(jīng)濟(jì)的方式，這種方式無論是在公路還是在城市道路改造中都采用得比較多，尤其是在現(xiàn)階段我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展，瀝青產(chǎn)品質(zhì)量提高，國(guó)產(chǎn)石油瀝青滿足道路規(guī)范要求，且有相當(dāng)多的舊水泥路面由于使用年限較長(zhǎng)，路面狀況惡化，需要進(jìn)行改造。此時(shí)，水泥路面上加鋪瀝青面層快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)就凸現(xiàn)出來。因此，越來越多的地方選擇加鋪瀝青面層的改造方式。
水泥路面上加鋪的瀝青面層這種結(jié)構(gòu)形式在使用過程中，它的缺點(diǎn)和弊端也隨著使用期限的延長(zhǎng)不斷出現(xiàn)，反射裂縫、水泥路面板的錯(cuò)臺(tái)等病害日趨嚴(yán)重。如何抑制水泥路面眾多的接縫反射到瀝青面層上，這個(gè)問題一直以來成為人們探索、研究的重要課題。通過前一段時(shí)期的研究和實(shí)踐，目前已經(jīng)具備了一些較好的解決方法。但同樣的方法并不是在每一個(gè)工程當(dāng)中都會(huì)取得理想的效果。在工程實(shí)施中，如何制定合理的方案，如何控制工程質(zhì)量是取得良好效果的關(guān)鍵。本文將以長(zhǎng)沙市岳麓大道的舊水泥路面改造成瀝青路面為例進(jìn)行闡述。
2幾種不斷進(jìn)步的加鋪處理方案及其適應(yīng)性
過去，無論是公路還是城市道路，都是以水泥路面為主。剛性路面改柔性路面的過程中，有的是挖除重修，這樣既浪費(fèi)又拉長(zhǎng)工期，在路幅寬度、線形變化不大的情況下，采取不挖除老水泥路面而直接加鋪的方式，使工程變得快速、節(jié)約，不失為一種好的選擇，從最開始這種方案的運(yùn)用到目前經(jīng)歷了如下幾種處理方案：
方案一：直接加鋪瀝青混凝土。
最初的處理方式是：清理老混凝土路面接縫并重新灌縫，將混凝土板清洗干凈并灑布粘層瀝青，然后鋪筑瀝青混凝土面層。在使用過程中，人們發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)形式的路面幾乎每一條混凝土板接縫均反射到瀝青面層上來了，繼而局部出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，反射裂縫處瀝青混合料脫落，形成坑槽，加之當(dāng)時(shí)瀝青材料性能不過關(guān)，出現(xiàn)推擠、擁包等現(xiàn)象，路面外觀變得很差，路況嚴(yán)重惡化。
方案二：在瀝青面層間加鋪纖維材料抑制反射裂縫。
采用玻璃纖維鋪筑在瀝青面層的兩結(jié)構(gòu)層之間，通過玻璃纖維的高抗拉性能抑制反射裂縫，這種結(jié)構(gòu)形式在第一種方式的基礎(chǔ)上有很大的進(jìn)步，如湖南長(zhǎng)永高速公路就是采用的這樣一種處理方式。玻璃纖維對(duì)延緩反射裂縫的出現(xiàn)起到了顯著的作用，但在一定的'使用期限后反射裂縫仍然發(fā)生，其效果仍然不是十分理想。
方案三：在老水泥路面的基礎(chǔ)上加鋪一層連續(xù)配筋混凝土路面，然后再鋪筑瀝青面層。
這種方法十分有效，能從根本上解決反射裂縫問題。湖南長(zhǎng)潭高速公路采用的就是這種方式對(duì)老路面進(jìn)行改造，取得了良好的效果，但成本顯著提高，工期明顯延長(zhǎng)。
方案四：采用防水抗拉卷材對(duì)接縫進(jìn)行條鋪，然后鋪筑瀝青混凝土找平層，再鋪筑玻璃纖維格柵，鋪筑瀝青混凝土面層。
上面層以下采用較大粒徑的瀝青混凝土材料鋪筑。此種與前三種方法相比效果不是最優(yōu)，但能有效抑制反射裂縫，而工程造價(jià)較第三種顯著降低，對(duì)于工期要求較快、質(zhì)量要求較高的工程合適采用此方案。長(zhǎng)沙市二環(huán)線長(zhǎng)益立交橋范圍內(nèi)的岳麓大道段(長(zhǎng)益高速公路)就是采用這樣一種結(jié)構(gòu)形式。
3方案四實(shí)倒(長(zhǎng)沙市岳麓大道加鋪改造方案)
3．1岳麓大道簡(jiǎn)介
岳麓大道系原長(zhǎng)益高速公路收費(fèi)站西頭的一段，在長(zhǎng)沙市二環(huán)線長(zhǎng)益立交橋修筑后，該段高速公路位于長(zhǎng)益高速公路與二環(huán)線的互通區(qū)內(nèi)，功能由公路轉(zhuǎn)化為城市道路，原有的水泥路面也需隨之加寬并改造成瀝青路面。
3．2方案的選擇
根據(jù)岳麓大道的交通情況，該處承擔(dān)著長(zhǎng)益高速公路進(jìn)、出的所有車流以及部分市內(nèi)的車流，交通壓力很大，施工時(shí)不能全封閉交通，而且封閉時(shí)間應(yīng)盡可能短，因此要選擇既能縮短工期，又能保證工程質(zhì)量的路面施工方案。通過比較，前述的第四種方案顯得更為合適。具體如下
3．2．1原有的水泥路面處理：嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)、沉降或破裂的混凝土面板采取破除后重新處理基層，澆筑面層；斷角、局部損壞的混凝土面板采取鑿除損壞部位并重新澆筑混凝土的辦法處理：路面接縫填縫料缺失或出現(xiàn)裂縫的采取清縫并重新灌滿改性瀝青的方式處理。
3．2．2對(duì)老路面進(jìn)行清洗，將路面上所有的雜物、泥土、灰塵等；中洗干凈，采用1m寬防水卷材將所有的橫縱接縫粘貼，這樣可以有效防止透過路面下滲的雨水滲入裂縫，從而避免板下路基受雨水浸泡而軟化。
3．2．3老水泥路面上灑布粘層瀝青(改性乳化瀝青)，然后再在老路面上鋪筑找平層瀝青混凝土(加鋪路面以前進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整而鋪筑的瀝青混凝土)。然后在調(diào)平層上灑布改性瀝青。
3．2．4鋪?zhàn)哉呈讲ＡЮw維格柵。玻璃纖維格柵必須帶粘膠的一面朝下，平順、牢固地粘貼于基面上。
3．2．5鋪筑10cm厚AC-30粗粒式瀝青混凝土下面層。此種粒徑較粗的瀝青混凝土具有良好的骨架性，能有效地防止瀝青混合料流變。
3．2．6灑布改性乳化瀝青粘層。
3．2．7鋪筑SBS改性瀝青玄武巖細(xì)粒式瀝青混凝土地(AC－13)上面層。 3．3此方案在施工中幾個(gè)關(guān)鍵問題的處理
3．3．1破損面板的處理。水泥混凝土路面板在使用過程中，由于板底路基的局部沉降等方面的原因，導(dǎo)致板底支撐力不均勻或支撐力不夠，使板在車輛作用下的應(yīng)變較大，所受的拉應(yīng)力超過板所能承受的彎拉強(qiáng)度，從而出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。對(duì)于破裂嚴(yán)重或雖破裂不嚴(yán)重但裂縫寬度有開展，說明其下的基層乃至路基都有破壞或大的形變。此種情況若不加處理，加鋪瀝青混凝土面層將在此處受到反復(fù)的剪切、拉伸，繼而在相同位置出現(xiàn)裂縫并繼續(xù)惡化。為了避免這種情況的出現(xiàn)，必須將上述面板破除，處理好路基和基層并重新澆筑面板。若破損只是局部的，可以將局部鑿除并重新澆筑混凝土；對(duì)于未發(fā)展張開的裂縫，可以采取樹酯膠進(jìn)行封閉處理。
3．3．2接縫處理。水泥路面眾多的接縫是加鋪層路面產(chǎn)生反射裂縫的主要原因，處理好該問題至關(guān)重要，主要有如下幾種措施：
3．3．2．1清縫、灌縫：水泥路面填縫料的作用是防水與防止雜物掉入接縫影響混凝土板自由伸縮，在水泥路面上加鋪瀝青面層后，雖然不會(huì)再有落物，但防水的作用仍然很重要，因此，采用改性瀝青甚至普通瀝青灌縫即可，但重要的是要清理干凈，縫隙要灌滿，不要留有空隙。
3．3．2．2接縫處鋪設(shè)防水抗裂材料采用高強(qiáng)度抗拉防水卷材跨縫條鋪，可以進(jìn)一步對(duì)接縫進(jìn)行封閉，以防止水份滲入，并起到一定的抗拉作用，一定程度上抑制反射裂縫出現(xiàn)。
3．3．2．3鋪設(shè)土工格柵：采用自粘型高強(qiáng)度玻璃纖維格柵滿鋪，利用土工格柵抗拉性能抑制反射裂縫。
3．3．3脫空板的處理：部分路面板與基層之間、基層與土路基之間出現(xiàn)了脫空現(xiàn)象，這將是導(dǎo)致路面破壞、變形的重要因素。對(duì)于脫空面板，采取鉆孔、壓力灌注水泥漿的措施使面板底部重新獲得密實(shí)均勻的支承。
3．3．4路面的清洗：在灑布粘層瀝青前，采用高壓水槍徹底將路表面；中洗一次，將灰塵、松散的顆粒等全部；中洗掉，以使粘層瀝青能很好地附著于水泥混凝土路面，使粘層能更好地發(fā)揮其在剛、柔兩種結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)作用。
岳麓大道施工過程中，對(duì)于以上問題著重進(jìn)了處理，由于各問題處理到位，通車后路面狀況良好。
4總結(jié)
在水泥路面上加鋪瀝青面層是一項(xiàng)技術(shù)難度大且稍有不慎就容易出問題的工作。雖然該工藝不是什么新工藝，但不同的工程均有值得總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。總結(jié)起來有如下幾個(gè)值得注意：
4．1支承基面的處理：加鋪面層是直接鋪筑在老水泥路面上，水泥路面上已經(jīng)或正在發(fā)生的病害將直接反映在加鋪層上，因此，將水泥路面己發(fā)生的病害處理并把將來可能導(dǎo)致病害的因素消除十分重要。
4．2防水的問題：混凝土路面的接縫、裂縫是水容易滲入的薄弱環(huán)節(jié)，瀝青路面并不是完全不透水的，相反，雨水透過接縫滲入后，因?yàn)r青面層的覆蓋更難散發(fā)，長(zhǎng)久積累極易導(dǎo)致接縫處路面不均勻沉降，從而導(dǎo)致錯(cuò)臺(tái)等問題發(fā)生。因此做好接縫防水處理十分關(guān)鍵。
4．3防裂：路面反射裂縫的出現(xiàn)主要是因?yàn)榻涌p處的瀝青面層經(jīng)反復(fù)拉伸錯(cuò)動(dòng)而產(chǎn)生疲勞破壞，使該處產(chǎn)生斷裂。斷裂初期并不明顯影響路面使用功能，它的危害是繼發(fā)性的，斷裂部位雨水下滲產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、材料脫落流失等破壞可能相繼發(fā)生，使路面狀況日益惡化。因此它的危害很大，有必要加鋪高強(qiáng)度纖維對(duì)材料可能發(fā)生的反射裂縫進(jìn)行有效抑制。即采取措施提高瀝青混凝土抗拉性能以提高其疲勞強(qiáng)度。
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