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    水泥路面改造加鋪瀝青面層施工技術探析
    錢小鋒江蘇省常州市新北區市政綠化管理所
    中圖分類號：U416文獻標識：A文章編號：1006-7833(2008)07-286-02
    摘要:在水泥路面改造加鋪瀝青面層的過程中，控制和防止反射裂縫是舊水泥路面瀝青加鋪層設計的關鍵。而碎石化技術采用專用破碎設備對舊水泥路面進行比較徹底的破碎，充分降低水泥混凝土板接縫、裂縫處在荷載、溫度、濕度變化時的位移，可以有效地防止反射裂縫的發生。另外，本文亦從面板更換、裂縫修補、接縫補強、剪力遏制、路面調平等方面重點探討了舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的施工技術。
    關鍵詞碎石化技術水泥路面瀝青面層
    一、水泥路面改造加鋪瀝青路面層技術問題概說
    近幾年來，隨著我國經濟、社會的迅速發展，我們的交通量也隨之不斷增加，軸載逐漸加重，對路面結構的損壞日益加劇，大量的水泥混凝土路面面臨著修復工作。加鋪瀝青面層對于受重交通荷載反復頻繁作用，并且已經嚴重損壞的水泥混凝土道路路面而言，是一種可行的改造措施。但是，這也面臨著不少的問題與困難。例如，防止反射裂縫時就水泥混凝土路面修復中的一大難題。究其原因，我國傳統的修復方法是對舊水泥混凝土路面實施壓漿、灌縫等措施后加鋪瀝青混凝土面層，該法在短期內是一種簡單有效的修復措施。但對于瀝青罩面后的復合結構，在行車荷載和溫度的作用下，往往在修復后的一年內，罩面層在舊路面板接縫的位置出現裂縫，即反射裂縫。反射裂縫本身對罩面層的使用性能影響不大，但當雨水進入裂縫后，就會加速瀝青罩面層的損壞，縮短罩面層的使用壽命。其帶來的后果是不斷的進行修復，既造成經濟上的浪費，也給社會帶來不良影響。所以，筆者認為，首先應當就水泥路面高燥加鋪瀝青面層施工過程中最基本的技術原理進行相應的離清，在此基礎上，充分地掌握現有的技術并在具體的施工過程中加以運用，這樣才有助于問題的解決，并最終取得良好的技術效果。
    二、對原水泥路面的處理過程中應當注意的技術問題
    當原水泥路面破損嚴重的情況下，首先就應當做好對原水泥路面的處理工作。舊路面破損嚴重的板塊用破碎錘鑿巖機、開鑿機、液壓鎬、風鎬進行破碎清除。對于舊水泥穩定基層上已經松動的部分予以鏟除，澆筑15cm與舊基層同厚的C15水泥混凝土補平；而基層上的坑槽則用水泥砂漿填平、搗實。然后澆筑厚24cm的C35混凝土路面板，和原混凝土路面板銜接緊湊、平順，表面拉毛，以利于與瀝青混凝土聯接。
    其次，在路面壓漿過程中，有以下一些技術指標應當特別加以注意：
    1、灰漿施工配合比水泥:粉煤灰:膨脹劑:早強劑:水為1:2:0.08:0.06:1.2（其中:P.03 2.5級水泥、HZ型復合早強劑，UEA膨脹劑，膨脹率為0.03%-0.050/u）。
    2、根據路面狀況調查，對需壓漿的喞泥脫空板，用紅漆標注鉆孔位置。鉆機（鉆頭51 mmx300 mm），鉆取直徑5cm的孔（每塊板鉆四五個孔），鉆孔深度到基層頂面或底基層底面。用灰漿拌和機按施工配合比均勻拌和灰漿，不能有沉淀和泌水現象。用壓漿泵把拌和好的灰漿由鉆好的灰漿孔壓入混凝土板底或路基頂面，壓力控制在0.5—1.0 MPa，直至相鄰孔或接縫中溢漿或無溢漿面板塊略有上升為止。灌漿過程中及時將溢漿的孔用圓木塞封閉，以防止倒流而造成壓力過度散失。大約10 min左右漿體穩定后，拔出木塞，用灰漿或砂漿把灌漿孔封嚴。在灌漿過程中，通過控制灌漿時間和壓力，防止土路肩開裂破壞。一般需要3d時間待灰漿強度達到3 MPa后方可開放交通。此時檢測彎沉值，當接縫兩側彎沉差超過0.05mm時，應重新鉆孔補壓。
    最后，在原路面的沖擊碾壓過程中，應當采用壓實方法、破碎遍數。筆者以為，由于到混凝土板塊的結構，混凝土板在水平方向所受約束愈小破碎效果愈好，因此破碎按順序從行車道向超車道依次進行，效果最佳。沖壓完后，進行路肩換板，互相搭接好。對沖擊后、換完板的原路面裂縫，人工用SK-70瀝青灌縫，然后灑透層、封層油，再加鋪瀝青混凝土。在AC-10I整平層沖壓路段構造物邊界處、AC-25I下面層的路肩和行車道接縫處鋪玻璃纖維格柵，以阻斷裂縫向上反射。構造物邊界的確定為在管涵上土層厚度小于2m時，沖壓邊界距管涵中線應大于2m；通道、板涵上土層厚度小于3m時，沖壓邊界至涵邊應大于3m；橋頭沖壓邊界為距橋頭搭板邊緣大于5m，所有橋梁均不予沖壓。破碎遍數取決于破碎期望值的實現程度，破碎期望值包括混凝土板破碎程度和能夠反映路基土層強度指標的沉降量。
    在加鋪瀝青層面時，筆者認為，應當堅持一下的操作步驟：
    1、沖壓后的原混凝土路面，先用人工拿掃帚將表面進行全面清理，清除原混凝土路面表面浮灰、粘附泥土及坑槽中破碎和松動的混凝土塊，再用森林滅火鼓風機沿縱向排成斜線將灰土吹凈，最后用水車沖洗。
    2、噴灑第一遍乳化瀝青透層油，噴灑量為0.3-0.4Um2。由于保證通車和路肩換板的影響，先維持行車道通車、封閉超車道交通、噴灑超車道，停置24h后，開放超車道交通，交換封閉、行車。待路肩混凝土澆筑完成并切縫后沖洗干凈，再噴灑本幅粘層油，每幅噴灑后均封閉交通24 h，設專人看管。
    3、在瀝青混凝土整平層攤鋪前24h，全幅灑第二遍遍粘層油，灑布量也為0.3-0.4 Um 2。灑布前先清掃干凈，人工撿除粘附于粘層油上雜物，再全斷面均勻灑布粘層油，不允許多灑或漏灑，接縫處采用彩條布覆蓋，多灑的部位人工刮除，以免造成路面粘接不好、泛油。
    4、已灑粘層油路段，因交叉施工需要，施工車輛進入該路段時，應在管理人員指揮下進入、卸料。構件安裝拌和砂漿時路面上應鋪彩條布，以免污染粘層。
    三、碎化技術在水泥路面改造加鋪瀝青路面層過程中的應用及其原理
    （一）碎化技術的應用原理
    反射裂縫一般出現在與舊水泥混凝土板的裂縫和接縫相對應的位置，其產生和發展的原因主要是由于舊水泥路面板的移動所造成，而這些移動又主要來源于溫度變化、行駛車輛及兩者的綜合作用。碎石化技術的原理就是采用特定的設備將舊水泥混凝土板破碎成尺寸極小的碎石塊，即相當于將舊水泥板轉化成碎石基層，從根本上阻止了舊水泥混凝土板的移動，因而該技術可徹底解決反射裂縫這一難題。
    破碎工藝按破壞特性的不同分為3種：破裂壓穩、打裂壓穩和碎石化。三者的目的都是縮小舊水泥板的尺寸，但處理后的板（碎）塊尺寸不同，碎石化將板的長度減小到極小值。根據國外的研究成果，破裂壓穩和打裂壓穩技術處理的舊水泥混凝土路面上的瀝青混凝土加鋪層也會產生反射裂縫，不過與不進行破碎的類似結構相比，其反射裂縫出現的時間要比不進行破碎時推遲2—3年，同時反射裂縫的數目相對減少20%左右。與碎石化工藝相比，破裂壓穩和打裂壓穩技術對水泥混凝土路面的結構性破碎得不夠徹底。
    （二）碎化技術在水泥路面改造加鋪瀝青面層應用過程中應當注意的問題
    1、正確掌握碎化技術使用的前提條件
    碎石化技術是將舊水泥混凝土板破碎成小碎塊的一種破壞性的方法，它破壞了路面結構的整體性，因而降低了承載能力。多數情況下，采用在舊水泥混凝土板上進行局部修復或罩面的做法是比較適合和經濟的方法。究竟采用何種修復方式主要取決于舊水泥混凝土路面的損壞類型、程度和原因。例如，有些水泥混凝土路面損壞是由較差的基層或路基支撐造成的。在這種路面上采用碎石化技術反而破壞了原有混凝土板承擔和分散荷載的能力，勢必造成瀝青罩面層的早期病害。據筆者的調查研究發現，碎化技術在水泥路面改造加鋪瀝青面層過程應當具備如下幾方面的條件方可運用：首先，路基材料損壞太厲害，不能承受破碎路面的負荷地區不宜采用。與此同時，地下水位較高，路基積水的路面，以及路基含有較濕的粘土和混入泥砂的粘土地區不宜采用。其次，與其他修復方案進行技術經濟評價或壽命—周期費用分析后采用。最后，現有水泥混凝土路面出現了嚴重的損壞，如大量錯臺、翻漿和角隅破壞；超過25%的板斷裂、超過20%的路面已經修補或需要修補，超過10%的路面需要開挖修補；出現嚴重的水泥堿化反應或凍脹開裂。
    2、應當正確評估土基和基層的特性
    我們知道，MHB強有力的重錘沖擊和RM的低頻高幅振動都會對路基或基層產生破壞并引起變化，最終路基承擔路面傳遞的荷載，因此路基和基層的強度和穩定性至關重要。碎石化的一個主要不足是在施工前難以預測路基的狀況。由于混凝土板的支撐作用掩蓋了路基的真實強度，混凝土板頂面的測試不能保證路基特性的正確性。最好通過取樣測試的方式來確定路基和基層的含水量及強度，或調查舊水泥路面性能惡化的原因，如是由較差的路基引起，則碎石化后也會引起病害問題。
    四、水泥路面加鋪瀝青面層施工過程中關鍵技術環節探討
    （一）在所有的技術環節中，首當其沖的就是面板更換問題結構破損需要更換面板，更換面板必須遵循以下幾個方面的規則：（1）破碎機械不得使用沖擊錘之類的強制式設備，一般宜采用履帶式炮機、小型鑿巖機、人工配合空壓鉆機；（2）機械破碎的順序應該是先板中后板邊，板邊破碎時機械鉆頭不能騎接縫直接下鉆，應離接縫一定距離，這個距離的建議值一般為30一50cm；（4）破碎面板周圍的鄰空面必須為垂直斷面，殘根應徹底清除干凈，在重新澆筑混凝土之前，在周邊涂刷60"粘稠熱瀝青兩遍。
    （二）裂縫修補環節
    舊水泥混凝土路面上的裂縫若不修補，在瀝青罩面層后隨著時間的推移，均會使瀝青面層出現反射裂縫，可采取如下措施修補裂縫。一般可采取如下措施：鑿槽灌縫施工后騎縫鋪設土工布變成了裂縫修補的關鍵工序，務必精心施工，一是土工布應攤平，不得褶折和松動，二是必須用輕型壓路機碾壓，直到土工布泛出黑斑為止，三是最好為整條，如特殊情況需搭接，其搭接長度一般小于10cm。
    （三）接縫補強環節
    舊水泥混凝土路面使用數年后，接縫均存在不同程度的破壞，接縫的補強第一個工序就是清縫，目前最常見的方法是機械鋸切和高壓吹噴兩種。脹縫補強是接縫補強的重點，脹縫應徹底清理，直至基層頂面，使其成為通透縫，為板塊伸長提供應有的空間余地。接縫兩側噴灑乳化瀝青透層油+石屑，用量為0.51 kg/擴。脹縫騎縫鋪土工布，寬度為200cm，其余接縫均為100cm，然后全路滿幅再鋪一層土工布或土工格柵，這樣可以延緩接縫反射裂縫對瀝青罩面層影響和減少反射裂縫的出現。
    （四）最后一個重要的環節就是剪切遏制
    在這一環節，筆者認為，我們應重點注意舊水泥混凝土路面與原有基層界面的結合間題。由于長期車輛荷載反復作用和大自然影響，舊水泥混凝土路面與基層之間的界面結合將會發生較大的變化，這個層間結合不外乎3種形式，即完全結合式、半結合式、完全分離式。目前多采用具有填充性、滲透性和擠密性的注漿方法，注漿材料可為純水泥砂，水泥砂漿、瀝青等。通過注漿使界面的半結合式和完全分離式變成完全結合式，擠密性增大了摩擦力，水平剪力得到了控制，同時，面板下脫空問題也因注漿的填充性得到治理，豎向剪力失去了形成條件，透滲性使混凝土板的傾斜剪力得到遏制。

文章來自：滑模機械網

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