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水泥混凝土路面加鋪瀝青面層改造技術(shù)

 目前水泥混凝土路面修復(fù)比較困難。一般采用的大修措施有3種：加鋪瀝青混凝土面層、加鋪新水泥混凝土面層和翻修。

（一）水泥混凝土路面加鋪瀝青面層改造的類型

1.是對(duì)板塊進(jìn)行維修后，加鋪薄層罩面，并對(duì)罩面層切縫、灌縫（CUT & SEAL）。由于罩面層比較薄，一般只有4~6cm，所以罩面層還會(huì)出現(xiàn)裂縫，對(duì)應(yīng)的措施就是在罩面之后，在舊水泥混凝土路面的接縫處進(jìn)行切縫，然后進(jìn)行灌縫。

2.維修之后加鋪比較厚的面層，一般10cm以上。這種類型對(duì)舊路面的維修要求比較高，如果加鋪層的厚度不夠的話，仍然會(huì)出現(xiàn)一定的反射裂縫。

3.破碎板的方式，將原來(lái)的板塊破碎，作為基層，然后罩面。板塊破碎的方法有打裂/穩(wěn)定、碎石化等。

水泥混凝土路面加鋪瀝青面層改造可以發(fā)揮舊水泥混凝土路面的強(qiáng)度和剛度比較高、瀝青路面平整舒適的特點(diǎn)，這種路面剛?cè)嵯酀?jì)，可以取得比較好的使用效果。但水泥混凝土路面加鋪瀝青面層改造的關(guān)鍵問(wèn)題是如何控制路面的反射裂縫。

（二）改造前的調(diào)查研究工作

水泥混凝土路面加鋪瀝青面層改造之前，要對(duì)路面的情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，首先要做比較準(zhǔn)確的診斷，這樣才能采取相應(yīng)的治療措施。路面調(diào)查主要包括以下幾方面：

1.路面破損狀況調(diào)查。調(diào)查路面的各種裂縫、沉陷、錯(cuò)臺(tái)、唧漿、脫空等等病害，關(guān)于調(diào)查方法，《水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中有詳細(xì)的介紹。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，計(jì)算出路面的斷板率DBL以及路面的狀況指數(shù)PCI，評(píng)定水泥混凝土路面的狀況。在調(diào)查的過(guò)程中，還要分析主要病害產(chǎn)生的原因。

2.路面結(jié)構(gòu)承載力調(diào)查。結(jié)構(gòu)承載力的調(diào)查，一般要對(duì)路段的彎沉值進(jìn)行調(diào)查，彎沉值反映路段總體的結(jié)構(gòu)承載力狀況。彎沉測(cè)試也主要有兩種方法，一種是采用落錘式彎沉儀FWD進(jìn)行測(cè)試，F(xiàn)WD優(yōu)點(diǎn)是可以利用彎沉盆曲線，反算路面各層的模量，評(píng)價(jià)各層的承載力狀況。另一種就是采用貝克曼梁彎沉儀，值得注意的是，水泥混凝土板是剛性的結(jié)構(gòu)，為了減小測(cè)量誤差，一般采用長(zhǎng)臂貝克曼梁(5.4m），減少板塊效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響。

3.接縫傳荷能力調(diào)查。普通水泥混凝土路面，是一個(gè)個(gè)不連續(xù)的板塊，當(dāng)行車荷載作用于路面時(shí)，尤其是作用在接縫處時(shí)，兩個(gè)板塊間的傳荷效果，直接影響接縫處加鋪層的應(yīng)力狀況。荷載作用下接縫處的豎向位移差是產(chǎn)生裂縫**重要的原因。

4.水泥混凝土強(qiáng)度測(cè)試，取芯進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，主要是反映舊的混凝土的強(qiáng)度特性。

5.行駛質(zhì)量的測(cè)試和抗滑能力的測(cè)試，評(píng)價(jià)路面的行車舒適性和行車安全。

6.交通的狀況調(diào)查，目前很多水泥混凝土路面的損壞，實(shí)際上跟交通荷載有非常密切的關(guān)系，尤其是和車輛的超載有密切的關(guān)系。與瀝青路面向比，水泥混凝土路面對(duì)超載的反應(yīng)更為敏感，超載一倍，瀝青路面累計(jì)當(dāng)量軸次為4倍多，而水泥混凝土路面累計(jì)當(dāng)量軸次為16倍。在交通組成的調(diào)查中，要重點(diǎn)調(diào)查貨車交通量，尤其是超載的比例。

7.路基路面的排水調(diào)查。目前我國(guó)的瀝青路面也與水泥路面在排水設(shè)計(jì)上還存在著很多的問(wèn)題需要完善，實(shí)際上很多路面的破損都是因?yàn)榕潘煌晟贫稹Ｋ嗷炷谅访嬷谐Ｒ?jiàn)的唧漿、脫空現(xiàn)象和排水不良有關(guān)。

（三）改造技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題及解決措施

1.改善罩面層的性能

（1）增加罩面層的厚度，可以改變路面的應(yīng)力狀況，減少溫度對(duì)板塊的影響。缺點(diǎn)，價(jià)格較高，受限于標(biāo)高地段。

（2）加鋪層瀝青混合料的配比，在材料組成上采用改性瀝青和添加一些添加劑提高混合料的變形能力或者是強(qiáng)度。

（3）在級(jí)配方面，為了防止反射裂縫，可做針對(duì)性的設(shè)計(jì)，采用瀝青含量比較高的混合料類型，提高路面的變性能力。經(jīng)驗(yàn)表明，瀝青用量較高，抗反射裂縫的效果較好。

2.采用中間層。中間層分成兩種類型，一是高模量的夾層，采用玻纖格柵、玻纖布等，該類型的材料模量較高，抗拉強(qiáng)度高，加鋪在罩面上，提高面層的抗拉強(qiáng)度，起到一定延緩反射裂縫的作用。一是低模量的夾層，該材料的特點(diǎn)是比較柔軟，變性能力很強(qiáng)，即使在較大的變性下仍然不會(huì)開(kāi)裂，可以將水泥板產(chǎn)生的位移消散掉，裂縫就不會(huì)向加鋪層上反射。該方法在國(guó)外應(yīng)用也比較多，通常稱為應(yīng)力吸收薄膜夾層(SAMI)。施工方法較簡(jiǎn)單，噴灑一次橡膠瀝青或改性瀝青，撒布單一粒徑的集料，用膠輪壓路機(jī)碾壓，將集料壓入到瀝青中，瀝青膜的厚度會(huì)增長(zhǎng)到5mm左右。在上一層熱拌混合料施工的時(shí)候，集料又會(huì)嵌擠到其中，**后會(huì)形成接近1cm左右的應(yīng)力吸收薄膜夾層。

3.補(bǔ)強(qiáng)層。

（1）當(dāng)舊的水泥混凝土路面破損嚴(yán)重或道路的交通量較大，就要在瀝青罩面層和處治后或破碎后的混凝土路面之間增加一層半剛性基層或柔性基層，增加加鋪層的厚度，減少反射裂縫發(fā)生的幾率。

（2）采用諾丁漢瀝青混合料試驗(yàn)機(jī)評(píng)價(jià)集中夾層材料的抗裂性能。評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)：土工布對(duì)抗反射裂縫的效果不明顯。土工布材料厚度比較薄，通常只有1～2mm，抗拉強(qiáng)度比較低，水泥混凝土板塊產(chǎn)生位移時(shí)，很容易將土工布拉伸，不能消除接縫處應(yīng)力集中的現(xiàn)象，土工布的防反效果不明顯。

（3）根據(jù)試驗(yàn)，玻璃纖維格柵有一定的防反效果，可以延長(zhǎng)20%的疲勞壽命。玻璃纖維的模量很高，斷裂伸張率低，當(dāng)板塊產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)瀝青加鋪層起到加固作用，提高面層的抗拉強(qiáng)度，有一定的延緩反射裂縫的能力。實(shí)驗(yàn)表明，加了SAMI層之后，疲勞壽命可以延長(zhǎng)43%。如果采用改性瀝青或者是橡膠瀝青，SAMI層的效果會(huì)更明顯。所以不同的材料對(duì)提高抗反射能力有不同的效果，從原理上認(rèn)識(shí)這些特點(diǎn)，才能采用比較有效的措施。