淺析舊水泥混凝土路面改造方案

李杰峰

【摘要】隨著交通流量及其行駛頻度的逐漸增長，對城市道路的要求也在逐步的提高，而道路水泥混凝土路面直接影響著城市道路的使用壽命。本文主要分析了水泥混凝土路面的現狀及其相應病害的原因，并對于舊水泥混凝土路面的改造方案進行了設計，希望能夠產生積極的影響。

【關鍵詞】水泥混凝土；路面改造；方案；病害原因

中圖分類號：TU528.45文獻標識碼： A 文章編號：

1.前言：

水泥混凝土路面具有造價底，施工工藝簡單與優點。在我國公路交通運輸網中，占有相當重要的位置。但水泥混凝土路面也存在著乘車舒適性差，后期養護工程量大，維修費用高與諸多問題。目前，許昌市區水泥路面約40KM，基本上是上世紀八十年代中期至九十年代初建成的。如今，大部分路段已出現表面磨損，光滑，斷角，斷板，脫空與病害。市政管養中心普遍采用的是挖除破損板塊與快速修補混凝土技術，對于破壞比較嚴重的路段，多采用拆毀重建的方法來處理。這些補救措施造價較高，在養護資金日益緊張的情況下，探索一種既經濟又適用的合理改造方案，無疑是十分有益的。

2.水泥混凝土路面的現狀和結構形式

2.1水泥混凝土路面的現狀

由于我國水泥、黃沙和碎石等材料豐富，筑路用優質瀝青較少，水泥混凝土路面在各種等級的公路上得到普遍的推廣。

但是，眾所周知，由于我國經濟發展迅猛，通車幾年的公路，其實際車流量就已超過設計年限末的交通量，加之車輛超載現象普遍，公路部門又未能有效制止，水泥混凝土路面病害發展勢頭迅猛，而且數量較大。一方面養護資金有時不是十分充足，有些病害不能及時修復；另一方面，由于道路建設任務繁重，對道路養護普遍不夠重視，參與道路養護的多是些經驗不足責任心不強，無法準確判斷病害的原因，不能擬訂出正確的出處治方案，水泥砼路面病害得不到正確的修復，很快又會重新萌發，導致了又壞，壞了又修的惡性循環，既浪費養護資金，又加重病害程度。

2.2水泥混凝土路面的結構形式

水泥混凝土路面結構一般由水泥砼面層、基層、底基層、和墊層組成。通?；鶎硬捎盟喾€定類材料、二灰穩定類、級配碎礫石等材料鋪筑，底基層除上述材料外，也可采用水泥穩定土、石灰穩定土、二灰穩定土、石灰工業廢渣或其它適宜的當地材料鋪筑。在潮濕狀態路基處，才設置水穩性好的粒料類墊層。

眾所周知，水是道路的天敵，過去設計施工的基層和底基層材料普遍怕水，不耐沖刷。某些道路排水設施存在先天不足。

3.水泥混凝土路面病害的種類和原因

3.1病害的種類

水泥混凝土路面病害的主要類型如下：

（1）斷裂類病害

分為縱橫向斷裂、斜向斷裂和角隅斷裂。

（2）豎向位移類病害

分為沉陷、脹起兩種。

（3）接縫類病害

分為填縫料損壞、縱向接縫張開、唧泥和板底脫空、錯臺、接縫碎裂、拱起。

（4）表層類病害

分為磨損和露骨、紋裂、網裂和起皮、活性集料引起的網裂、粗集料凍融裂紋、坑洞。

在以上四類病害中，最常見也是最影響行車質量的是斷裂類病害和接縫類病害，日常養護的重點也應該放在這里。

3.2病害產生的原因

為防止路面破壞，必須將路面切割設置伸縮縫和脹縫。水泥混凝土板受風吹日曬雨淋，填縫料必然開裂，雨水會從中央分隔帶、縮縫和脹縫處滲入，積滯在脫空區。在重載車輛的作用下，車輪駛過板體回彈時，形成真空，這種負壓進一步將水泵入已形成的原始脫空區，隨著混凝土板下水的積累，基礎材料趨向于自由水飽和狀態，開始表現為少量的冒清水現象。在重載車輛頻繁的作用下，板后方的邊緣和角隅先向下彎沉，將脫空區內滯留的水擠向前方，而后車輪行駛到板前方時，又將水擠向板后方。移動荷載引起的水動壓力，使基層聯結較弱的膠結料受到沖刷，并隨著水的被擠出而被帶出，即產生唧泥現象。

4.帶條罩面法：

處理舊水泥混凝土路面的常規方法是直接對舊水泥混凝土路面用瀝青混凝土進行罩面。這種罩面方法往往完工后不久便出現較多的反射裂縫，造成罩面達不到應有的服務年限，且因其過多地提升了原有路面的標高，改建工程量較大，以及造價高昂等因素，已逐漸被淘汰。

目前，在高溫多雨的南方，對舊水泥混凝土路面的改建大多采用的是帶條罩面法。即在舊水泥混凝土路面破損及縫隙處采用道路專用土工布或纖維柵粘貼處理后，采用高品質瀝青或改性瀝青混凝土（表處）超薄罩面。這種方法依據所用材料的不同又可分為加鋪土工格柵處理法和加鋪土工布處理法。

5加鋪土工格柵處理法：

5.1原理及其特點：

該方法的工作原理是利用土工格柵自身較高的抗拉強度，承擔部分車輛對路面的剪切應力；同時作為一個剛體，隔離原有地面的反射裂縫向上發展。經過土工格柵處理后的路面具有較高的抗剪強度，能在一定程度上抑制剪切型反射裂縫的發展。

5.2施工工藝：

（1）清掃路面，除去灰塵及雜物，用瀝青砂或灌縫材料填充裂縫。

（2）采用瀝青碎石調整路拱坡度，鏟除路面上銳圓尖的突出部分。

（3）均勻噴灑熱瀝青，范圍要比土工格柵多出10cm。

（4）平整鋪設土工格柵。

（5）攤鋪瀝青混合料。

（6）碾壓成型。

5.3成本分析：

土工格柵的價格為20——50元/㎡

6加鋪土工布處理法

6.1工作原理及特點：

該方法主要是依靠土工布較大的變形能力和抗拉強度，吸收和擴散混凝土結構中的應力，避免應力集中現象發生；同時，浸透瀝青油的土工布作為一個保溫層，抑制了溫度型反射裂縫 發生及其發展；另外，土工布浸透瀝青粘結油后。作為一個防水層，可抑制地表水軟化地基及地基毛細水向上破壞面層。加鋪土工布能較好地降低了改建工程的造價，其不足之處是對于基層處理要求較高。

6.2施工工藝

（1）清掃地面，清除裂縫中雜物，用瀝青砂堵塞裂縫，采用瀝青碎石調整路拱坡度。

（2）路面上銳圓尖的突出部分予以鏟除。

（3）噴灑粘層油，抗剝落劑摻量為0.4﹪的熱瀝青按1.0kg∕㎡噴灑完全，范圍要比土工布多出10cm，溫度為150℃——170℃

（4）鋪土工布與粘層油噴灑同時開展。

注意事項：①.避免折疊彎折。②.搭接寬度15cm，搭接部分噴灑0.5kg∕㎡熱瀝青；③.如遇雨或路面潮濕會影響涂層粘結度，應曬干補油后方可使用；④.鋪設時注意燒毛面向上；⑤.如果施工車輛的輪胎粘著布上的瀝青，則可以使用少量的沙灑于輪胎前，以免把土工布卷起。

（5）攤鋪瀝青混凝土路面或表處理，攤鋪機碾壓步驟按要求嚴格進行。

6.3土工布成本分析

土工布價格約15元∕㎡

6.4方案經濟對比

下面針對許昌市文峰路南段快車道改建工程在新舊兩種方法做一簡單經濟分析。希望能對道路建設帶來益處。

文峰路南段快車道原為混凝土路面，已大面積出現坑槽，斷角與病害，改造采用的是重建方案，道路全長1500m，快車道寬14m，結構設計形式為26cm厚c40水泥混凝土板，20cm厚5％水泥穩定碎石，15cm厚水泥石灰土（12％石灰土加3％水泥）。15cm厚8％石灰土。工程造價為462萬元。

如果采用加鋪土工布來處理該路段，只需攤鋪（1.5+4.5）cm厚改性瀝青混凝土即可，也即157.5萬，就可再讓該路段延長使用壽命5-8年，這樣可節約資金304萬元，當然這樣處理提升了快車道路面的標高，造成快，慢道之間形成了6cm的高差，外觀上不甚美觀。不過，也可以先采用鏟刨機鏟除6cm厚層水泥混凝土路面，然后再攤鋪土工布和瀝青混合料。若鏟刨機鏟掉1cm厚水泥混凝土按12元∕㎡計，改工藝造價308萬元，仍可節約人民幣154萬元。

7.結語

加鋪路工布是處理舊水泥混凝土路面病害的一種十分經濟有效的方法。如今，該方法在上海、廣州、福建等地得到不同程度的應用，效果反映良好，值得在舊水泥混凝土路面改建工程中予以推廣。

【參考文獻】

[1] 薛忠軍，張肖寧，王佳妮，詹小麗.舊水泥路面改建、加鋪決策體系初步研究[J].中外公路，2008,28(3).

[2] 劉滎,劉效堯.黃曉明.《水泥混凝土路面改建技術》[M] 北京：人民交通出版社，2006.

[3] 王永安，符冠華，張善，曹榮吉.舊水泥混凝土路面加鋪改造實踐研究[C].第一屆全國公路科技創新高層論壇論文集,2009.