浅谈沥青加铺技术在旧水泥混凝土路面上的应用-发表论文网

浅谈沥青加铺技术在旧水泥混凝土路面上的应用
谭淼华
摘要：文章通过对旧路路况的分析，介绍了对其处理方法与施工步骤，进而在此基础上对其加铺沥青，畅通道路。
关键词：水泥混凝土；材料的选择；厚度控制
0 前言
随着道路建设事业的逐渐发展，陈旧的传统的水泥混凝土路面将被沥青混凝土代替，在旧水泥混凝土上加铺沥青混凝土面层，是改造旧水泥混凝土路面行之有效的方法之一。重要是要对原有路面破损的成因进行细致的调查和深层次的分析，为材料组成设计和结构组合设计提供可靠的依据。
1 工程概况
某路段，原路为25 cm厚水泥混凝土路面，二十世纪九十年代初建成，到现在已运营接近二十年，车行道和非机动车道均为水泥混凝土路面，板厚25 cm，原路没有做软基处理，路面下沉较严重，且非机动车道和机动车道下沉不均匀，路面横坡在1.5%～2.5%之间，个别地段达到3.0%，原路面为每侧两板块或三板块，在车行道中间的一块板多为纵向贯通裂缝。局部板块出现裂缝、板角砼脱落、伸缩缝填缝料剥落等病害现象。
2 旧水泥混凝土路面加铺前的处理
旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层是一种特殊的路面结构，其应力、应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别,质量控制涉及到旧水泥混凝土板的病害处理、反射裂缝的防治、加铺层厚度控制、面层材料的选择、提高路面的抗渗性能等关健环节。
必须在加铺沥青混凝土面层前对旧水泥混凝土路面认真进行病害处理,这样改造后的路面才能收到预期的良好效果。
用人工或高压空气的方法对原来水泥混凝土路面的接缝内的杂物进行清除。为了避免路面水从路面渗入基层,使用沥青砂或沥青进行灌缝,这样可以使基层有一定的稳定性和强度。将使用的沥青放入混凝土路面嵌缝机中进行加热,待到一定温度后,把沥青从嵌缝机的注胶嘴处注入接缝内。由于改性沥青在温度低时不容易老化变脆,在温度高的时候热稳定性又好,并且经济安全,不会造成环境污染,因此接缝灌缝最好使用沥青。
对损坏较宽或较深的路面,先要凿一定的深度,而后再重新浇注水泥混凝土。损坏较窄和较浅的,也要先凿一定的深度,但比上一种情况较浅,然后用沥青或改性沥青混凝土进行压实填平。对脱空板块和相邻板块有相对位移的情况,可以在下面进行灌浆以实现稳定的目的,根据相关资料,如果相对位移大于5cm,就要打碎面板,然后进行灌浆处理。
如果按照损坏板整块翻修的方法处理断裂情况较轻的板块,那么就会增加时间、成本。可以使用对裂缝开槽注胶的办法来处理这种情况,具体方法是:先用开槽机将裂缝切割出一定形状的工作槽,清除工作槽中的粉尘、杂物,使用补缝器通过注胶嘴把补缝胶注入工作槽中,这样就能将裂缝粘结好,避免有水渗入基层。
3 处理过程中的关键
3.1 旧水泥混凝土板病害的处理
旧水泥混凝土板受温度变化影响大，而且旧路面板存在接缝和裂缝，并常常伴有错台、断板、啃边、沉陷、脱空等损坏现象，以旧水泥混凝土路面作基层，应具有足够的强度与适宜的刚度。沥青混凝土路面属柔性路面，面层的强度直接取决于基层的强度，基层强度不足将直接导致面层的破坏。最关键的问题是要对旧水泥路面板的处理。
首先对其使用状况进行全面彻底的调查，通过人工调查对旧水泥路的病害按段落桩号进行统计，采用探地雷达、弯沉仪对混凝土板的脱空和其结构层的均匀情况、路面承载能力进行检测评价。
3.2沥青混凝土面层反射裂缝的防治
发射裂缝是旧水泥混凝土路面上加铺的沥青混凝土层的主要破坏形式,也就是车辆在经过不连续的板块时,由于裂缝两侧相邻板块在沥青混凝土加铺层中产生了竖向位移差,从而出现了比较大的剪切应力,这也是沥青混凝土加铺层产生荷载型反射裂缝的最主要原因,气温随着周期性的变化,导致旧路面板和沥青加铺层发生缩胀,从而导致温度应力的产生。加之旧水泥混凝土路面接缝处的不连续应力,沥青加铺层同时承受这些力,这在冬季就更容易发生开裂现象,导致温度型反射裂缝的形成。
加铺层的沥青混凝土本身具有较高的抗拉抗剪性能和低温抗变形性能是基本要求,当然沥青混合料的高温稳定性也不能有太多的降低,为了较小混合料的空隙率,延缓裂缝的进一步扩展,可以在材料中适当使沥青的用量增加。除采用较好的沥青混合料外,可以采用铺玻璃纤维格栅、使用APP改性沥青油毡等方法对混凝土的剪切强度能力进行加强,作为应力吸收层。作为被国内外普遍认同的能够对沥青路面反射裂缝有效减少的技术方法,玻璃纤维栅格具有高弹性模量和高抗拉强度的性能特点,其能对沥青混凝土的整体抗拉强度有效增强,对加铺层的整体受力状态大大改善,有效减少永久变形,对疲劳破坏达到了延迟的效果,从而对产生路面裂缝有很好的减少和防止作用。另外,为了使反射裂缝减少,对施工控制要加强,以确保在沥青混合料的制备过程中不会导致沥青老化。为了使沥青混合料的密实度达到一定的程度,要加强碾压。
4 加铺沥青面层的施工
在进行了水泥混凝土破碎后，用水泥砂浆稳定，再铺筑20cm厚的6%水泥稳定石屑，沥青面层厚8～10 cm。在加铺层施工之前，用重锤将水泥混凝土碎成小于30 cm×30 cm的混凝土小块，以保证混凝土块完全与其下的基层接触，防止出现翘翘板。同时增加破碎混凝土板的整体性，采用较稀的水泥砂浆喷洒在破损混凝土表面，再用15 t的振动压路机进行碾压。结构层主要依据经验确定。施工工艺如下：
4.1 沥青混凝土面层材料的选择
影响沥青混凝土的根本质量问题是原材料,对沥青混凝土的质量来说,严格把好材料管是相当重要的。石料、沥青、填料是沥青混凝土生产所用的材料,沥青作为关键材料要选用交通道路改性沥青或石油沥青,无论那种沥青,都要满足一定路面施工要求的性能指标。集料可以抵抗路面的变形,在沥青混凝土混合料中起整体骨架作用,水稳定性、高稳定性、沥青混凝土路面的强度直接受到集料自身的强度、集料的级配和棱角性、沥青与集料的粘附性影响。石料尽量结合当地的情况就地取材,只要能够符合路面的要求和使用性能即可。石料一般选用扁平颗粒较少、破碎面较多的石料,而且要无风化、无杂质、干净、有一定的颗粒形状和抗压强度。
4.2 沥青混凝土加铺层厚度控制
沥青混凝土加铺层厚度由行车荷载和防止反射裂缝两个因素控制。旧水泥混凝土路面作为基层，强度较高，其上铺筑沥青混凝土结构层，强度满足行车荷载需要，关键是防止反射裂缝的产生。多年的研究表明，过厚的沥青混凝土面层由于受温度影响,各部分容易产生裂缝。因此，设计厚度标准应与一般的沥青混凝土路面设计一样，在满足承载能力的前提下，路面结构层厚度应有良好的水稳定性和高温强度，沥青混凝土面层应满足使用功能的要求，加铺层厚度首先要满足原路面纵向线形，旧路改造一般采用两层密实型沥青混凝土结构，沥青混凝土面层的最小厚度为8～10 cm比较理想，一层为最小厚度5 cm的沥青混凝土整平层，一层为4 cm左右的抗滑表层，实现与其它沥青路面一样，具有良好的平整度、构造深度和密实度等。
4.3 提高沥青混凝土路面的抗渗性能
路面结构的耐久性和水稳定性,防止水破坏的能力特别重要。路面抗渗性能要作为一个重要的指标进行控制,而沥青的抗渗性可以通过沥青的粘附性来提高。使用改性沥青、加适量抗剥落剂、并掺一定量的水泥在矿粉中,对提高沥青混合料的水稳定性和抵抗剥落能力有很好的效果。如果要掺入水泥,要保证准确确定施工实际掺加的量。另外,混合料的抗渗性能可以通过选用适合的级配范围和提高沥青的用量来提高。
4.4 混合料的摊铺
为确保罩面后的平整度满足规范要求，采取如下摊铺方法：
1）首先按纵、横坡每10 m设一标高墩，上面架设导线，待摊铺的纵、横坡满足设计要求并稳定后再改用浮动梁进行自动控制；2）随时调整摊铺速度与供料速度相平衡，确保均匀、连续不间断地摊铺；3）尽量进行全路幅一次摊铺，若使用2台摊铺机成梯队摊铺时，应注意前后间距不要超过10 m，以免形成施工冷缝。
4.5 沥青混合料的碾压
沥青混合料的碾压应紧跟着摊铺进行，碾压顺序分为初压、复压和终压，碾压时应按照由下至上，先静后振、先慢后快的原则进行，并严格控制碾压温度。压路机不得在未碾压成型或未冷却的路面上转向、掉头、制动或停留。
5 总结
在旧水泥混凝土路面加铺沥青成了现代公路建设中的一种有效措施，实施过程是改造的关键，所以在今后的道路建设项目中，我们需要不断的改进、提高。