高速公路水泥混凝土路面加鋪瀝青層技術的運用

【摘要】作為路面修復的常用技術，在原有水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的優勢集中于工期短、交通影響小及路面修復后服務性能強。但在使用過程中，瀝青加鋪層極易出現反射裂縫，這對路面修復后的使用年限將造成嚴重影響，基于此，瀝青加鋪層設計必須對延緩、控制反射裂縫加以重視?，F階段，國內外水泥混凝土路面瀝青加鋪層施工體系還不完善，為此，本文主要通過工程案例，對高速公路水泥混凝土路面加鋪瀝青層設計方案、施工工藝進行了分析與研究，以期為推動國民經濟發展提供強有力的技術支撐。

【關鍵詞】高速公路；水泥混凝土；路面施工；加鋪技術；瀝青層；設計方案；工程案例；施工工藝

水泥混凝土路面面層材料主要為水泥混凝土，是現階段高等級公路施工的主要路面形式。自上個世紀60年代中期水泥混凝土路面在我國得到了應用后，截止2003年底，我國水泥混凝土路面已達到19.9萬千米，并逐年增加。強度高、耐久性良好與養護費用低為水泥混凝土路面的特點。該路面需進行多種接縫設置，并對超載現象極為敏感，進而嚴重影響了水泥混凝土路面行車的舒適度，同時，因超載影響水泥混凝土路面極易出現破損情況，為解決以上問題，可選取加鋪瀝青混凝土面層，也就是在舊水泥混凝土面板上進行粒料、半剛性基層鋪筑，并進行瀝青混合料面層加鋪，也可在舊水泥混凝土面板上直接進行瀝青混合料結構層加鋪。瀝青層加鋪后，能夠對路面承載力進行有效提升，更能增加路面使用年限，是改善路面使用性能及提升路面服務能力的重要手段。

一、工程案例

某高速公路工程總長度為7.319千米，52米為路幅寬度，屬于雙向六車道。伴隨交通量的增加，特別是在重型車、超限、超載車輛長期作用下，路面病害現象極為嚴重，并對高速公路服務水平造成嚴重影響。在全面檢測本路段相關技術資料的前提下，可對路面損壞情況、路面結構強度及交通荷載等具體情況進行分析，從中得出，舊路病害與主要問題包括以下幾點：

1、按照現場勘測結果，路面板斷板現象較為普遍。舊水泥混凝土路面板病害內容包含：破碎板、交叉裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫等。

2、因舊路擴建導致路面平整度差的出現，水泥混凝土、瀝青混凝土為該工程路面的主要結構類型，因建設時期不一致，導致沉降現象的出現，舊路橫坡測量為0.9%到3.2%之間。

二、高速公路水泥混凝土路面加鋪瀝青層設計方案

高速公路水泥混凝土路面加鋪瀝青層施工中，其設計方案主要包含2大部分，第一舊路面處理，第二加鋪層改造，在處理舊路面時，需做好施工準備工作，將不同程度的損壞路面，進行科學處理，只有這樣才能確保加鋪瀝青層施工的質量。

1、舊路面處理方案

拆除舊路面破碎板與斷裂嚴重板后，需進行水泥混凝土板（25厘米厚度）的澆筑，并和相近路面相平，隨后進行瀝青碎石調平層、瀝青混凝土面層的加鋪，選取多錘頭沖擊機將破碎板擊碎，碎塊為10到50厘米，并做好壓實工作。最后進行水泥穩定碎石層、瀝青混凝土路面鋪筑。

路面破碎程度較輕，可先銑刨拉毛舊混凝土路面，再將錯臺磨平，隨后清理干凈路面板接縫瀝青脫落老化位置，做好再次灌縫作業。如部分位置存在斷縫、斷裂情況，可選混凝土進行修復，并將瀝青碎石調平層、瀝青混凝土層加鋪其上。

應鑿除、修補因舊瀝青混凝土路面老化破碎、裂縫等病害出現的坑槽，并銑刨、清理舊路網裂、龜裂位置，隨后將瀝青碎石調平層、瀝青混凝土面層進行鋪筑。

2、加鋪層改造方案

現有舊路平、縱面情況、路面加鋪層厚度將嚴重影響到道路2側已建工程，為減少工期、對項目投資加以控制，可選取瀝青混凝土結構層、瀝青碎石調平層直接加鋪的方式進行施工。其路面結構如下：

上面層：4厘米gac—13c改性瀝青混凝土

下面層：6厘米gac—20c瀝青混凝土

調平層：橋頭路基因具有較大沉降量，需對縱坡路段加以調整，其調平可選取水泥穩定碎石層，其他路段調平層厚度在4厘米以下時，則選取gac—20c瀝青混凝土作為下面層材料，調平層厚度在4厘米以上時，則選取am—20瀝青碎石，如其調平層厚度在10厘米以上壓實施工需分層進行。

三、高速公路水泥混凝土路面加鋪瀝青層施工工藝

裂縫修補、基層處理、反射裂縫處理及瀝青加鋪層施工等都是水泥混凝土路面加鋪瀝青層的重要施工流程，為全面提升工程建設的整體質量，應遵循工程案例具體情況，進行工程施工方案的選擇，只有這樣才能確保高速公路施工的質量與安全性，才能推動公路工程事業的高速發展。

1、裂縫修補方式

為提高舊路面板穩定性，應確保加鋪層路面始終位于穩定狀態，根據測量數據與路面施工情況，應修復處治舊水泥混凝土路面板破損位置。并做好裂縫修補工作。一般裂縫寬度小于3毫米，灌注材料可選取低粘性瀝青、環氧樹脂；裂縫在3毫米到5毫米之間時，則補縫時可選取條帶罩面施工，也就是在平行于裂縫2側切縫，如圖1（a）所示，隨后將2橫縫內混凝土（7厘米厚度）鑿除，打設釘孔時間距為50厘米，并將砂漿填滿釘孔，隨后向孔內插入并安裝，最后，鑿毛切割的縫內壁，及混凝土澆筑、振搗與養護劑噴灑，如圖1（b）所示。選取全深度補塊進行嚴重裂縫（15毫米寬度）處理。

2、基層處理方式

如基層原因導致水泥混凝土路面板損壞，必須先做好基礎處理工作。一般選取低標號混凝土換填或選取水穩定性良好的土、碎石等換填。當施工條件極差，需做好路面基層補強工作，材料為C15貧混凝土，其補強混凝土頂面標高需等同于舊路面基層頂面標高。如路面板翻修施工中路面排水效果較差，需將路基縱、橫向排水系統設置于路面板邊緣、路肩位置。單一邊板翻修時需將橫向盲溝設置于路面板接縫位置，縱向盲溝則需設置于翻修長度較長路段，并在縱坡底部進行橫向盲溝設置。

3、反射裂縫處理方式

荷載、溫度應力影響下，瀝青混凝土加鋪層位于較為復雜的三維應力狀態。車輛從不連續板體行駛時，因接、裂縫2側相近板塊豎向位移差的存在，加鋪層將產生極大的剪切應力，該剪切應力是荷載型反射裂縫出現于瀝青混凝土加鋪層的主要因素，其路面開裂如圖2所示。

現階段，反射裂縫減緩的措施主要包含以下幾種：

（1）鋸切橫縫。瀝青加鋪層施工中，舊水泥混凝土面層橫縫位置需進行新橫縫的鋸切，其中封縫料需在交通開放前填入縫內，以此做好接縫密封作業，避免縫內進入水或其他異物。提前鋸縫，可以為加鋪層內因溫度收縮受阻出現的拉應力加以充分釋放，并進行間接性斷面位置的設置，以此對裂縫加以控制。（2）厚加鋪層。通過加鋪層厚度增加，可對舊面層溫度變化有效控制，并減小加鋪層底面拉應力。同時，該方式還可對路面結構彎曲剛度有效增強，是接縫位置彎沉量、彎沉差有效降低的主要手段。

4、瀝青加鋪層施工

粘層熱瀝青需噴灑在混凝土面板上，150攝氏度到170攝氏度為瀝青溫度范圍，瀝青用量需控制在每平方米1.1千克，粘層瀝青噴灑范圍應寬于土工布，在開始位置，需選取墊片、水泥釘在土工布上固定，隨后拉緊。在土工布卷插入支撐棒以此進行制動器調節，隨后將土工布展開5到10米，土工布卷一端應和路面邊緣在一條直線上，土工布拉緊后，需放下土工布，并在粘層瀝青上鋪設。土工布鋪設完成后，即可攤鋪瀝青混凝土，可根據全路幅施工，應防止縱向施工縫的出現。

四、結束語

綜上所述，水泥混凝土路面作為高速公路的主要路面結構，在自然因素與人為因素的長期影響下，路面逐漸呈現出不同程度的病害問題，如何降低損壞，降低安全隱患，對交通運輸事業及人們的出行安全尤為重要。為此，施工企業必須根據現場施工的具體情況，選取科學、合理、有效的設計方案，規范施工工藝，才能確保工程建設的質量。水泥混凝土路面加鋪瀝青層技術，在高速公路水泥混凝土路面病害治理中的運用，可有效提升路面強度、延長路面使用年限，是確保路面行駛安全性的重要途徑?；诖?，應嚴格按照工程案例實際情況進行深入分析，才能實現工程建設的社會效益與經濟效益。

參考文獻

[1]李秀君，李夢晨，武昭融.舊水泥混凝土路面加鋪水泥-泡沫瀝青半柔性混合料的力學響應分析[J].水資源與水工程學報，2013（03）.

作者簡介

許旭，女（1981-10），河南許昌，工程師，本科，研究方向：交通工程。