加鋪瀝青罩面層在舊路路面改造中的應用
發布時間：2010-01-14 共1頁
【摘 要】文章針對國道322線全州至桂林段公路在水泥混凝土路面上加鋪瀝青罩面層的舊路的路況調查、病害處理、瀝青面層的設計、減少反射裂縫的措施及施工工藝的控制等方面，介紹了如何減少和防止瀝青路面出現反射裂縫、車轍、水損害等早期病害。
【關鍵詞】舊路路面；水泥混凝土路面；加鋪；瀝青罩面
在我國一些省份的國道和省道系統中，還存在大量的剛性路面。剛性路面損壞后，常用的維修辦法是完完全全將板體粉碎后重建。這不僅工程量和耗資巨大，而且大量的建筑垃圾難以安置，過長的建養周期會嚴重影響交通。因此，“白+黑”罩面是非常有前途的舊水泥混凝土路面性能恢復方案，它可以以較少的時間和資金，在最大限度利用舊路面結構能力的情況下使水泥混凝土路面的性能全面升級。但是“白+黑”方案有一個最大的難點：水泥混凝土舊路面裂縫的反射問題。
國道322線全州至桂林段公路剛剛建設完成，這是廣西第一條在混凝土剛性路面損壞后進行瀝青罩面處理舊路改造工程，筆者有幸參與國道322線全州至桂林一級公路路面改造工程的施工，該工程改造方案采取：將已經嚴重破損的混凝土路面面層粉碎后補板+瀝青罩面層；加鋪水泥穩定碎石基層+瀝青罩面層；原有病害剛性面層直接加鋪瀝青罩面層的多種設計施工方案。為了廣西以后可能出現的大量類似的水泥混凝土剛性路面瀝青砼罩面建設積累理論和經驗，也是為了減少和防止改造后的瀝青路面出現反射裂縫、車轍、水損害等早期病害，提高高速公路的質量，充分利用現有的道路資源，降低造價，建設者們進行了有益的探索，取得了較好的效果。
一、路況調查
在瀝青罩面的結構設計之前，舊路面現有結構狀態和結構能力的評估非常重要，它和交通量都是路面結構設計的主要輸入參數，是罩面結構選擇和最終成敗的關鍵。其主要工作包括：
1．水泥混凝土板的裂縫、錯臺、沉陷和其他路面破壞的類型和數量的調查；
2．在設計期間需承擔交通量的預估(必須包括總的交通量和單獨大型客、貨車的交通量)，由此確定改造后的路面應該達到的結構厚度；
3．結構能力評價，通常是全路段的彎沉檢測(FWD或自動彎沉儀)。結構能力評價的結論，往往決定方案的結構參數。為取得較詳細的資料，廣西交通廳、廣西區高速公路管理局委托有關單位、部門對國道322線全州至桂林段全部水泥混凝土路面進行了全面的路況檢測和調查。
（一）檢測方法和設備
此次調查分為三部分：(1)調查道路的縱、橫斷面，外觀破壞情況等。(2)檢測道路的內在質量，包括路面、路基的質量等。如：檢測路基路面的厚度、密度和板底脫空情況，檢測道路的彎沉值。（3）進行舊路面回彈彎沉測量，確定舊水泥混凝土板底是否脫空，從而確定是否需要進行壓漿穩固舊水泥混凝土板。
（二）調查檢測結果
調查顯示，原道路已有不同程度的損害，不少地方損害較為嚴重，由于存在軟土地基，原道路在施工時未進行軟基處理，故路基沉降較大，且沉降不均勻，有些地方嚴重錯臺、破板多，甚至成了波浪路。具體表現為：
1．局部未損壞的混凝土面板彎沉值較小，模量值較大，能滿足規范要求，相當一部分混凝土面板底由于基層原因已經掏空，需要壓漿處理。
2．存在軟弱地基，面板存在較多脫空現象。
3．外觀損壞主要有：表面裂縫和坑洞，邊角斷裂和破碎，沉陷，錯臺，斷板。
二、設計方案的確定
因為水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層在我區公路上的應用還是第一次，為了廣西以后的混凝土剛性路面瀝青砼罩面建設積累理論和經驗，廣西區交通廳、廣西區公路管理局非常重視，主持召開了多次專家會議，經過多次論證，制定了切實可行的方案。
（一）缺陷處理方案
原道路缺陷較多，破壞程度不一樣，針對不同的缺陷，制定了不同的處理方案：
1．軟弱路基：根據前面提到的雷達探測結果，對軟弱路基段灌注水泥漿，灌漿深度為2ｍ左右，孔距1.5ｍ，用梅花形樁布孔。灌漿壓力為0.3MPa。灌漿速度要慢，且要密切注意現場，以免水泥漿從其他地方流失。
2．脫空：脫空是此路段的主要病害之一，全線脫空混凝土板塊均進行水泥化學灌漿。
3．對于彎沉值超過0.15mm的板塊，進行灌漿補強處理。
4．沉陷：如果原有水泥混凝土板面無破損，則在原有板面上鉆孔，然后采用壓漿處理。壓漿位置為混凝土板面與基層之間，壓漿使原有沉陷的混凝土板抬高至原來高度。
5．表面裂縫和坑洞：表面出現坑洞的板塊，將坑洞清理干凈后，用瀝青混凝土找平；裂縫嚴重的地方打掉混凝土面板，按坑洞處理，裂縫較輕的不作處理。
6．邊角斷裂和破碎：鋸掉斷裂邊角重新鋪筑水泥混凝土板；對于嚴重破碎的邊角，按邊角斷裂處理，輕微破碎的邊角，將破碎的邊角清理干凈后，用細粒式瀝青混凝土找平。
7．錯臺：分為兩種情況，對于輕微錯臺，距板縫1ｍ處鋸掉高出的混凝土板塊，清理基層表面后，重新鋪筑混凝土；對于嚴重錯臺，在沉陷的混凝土板下進行壓漿，使沉下的混凝土板抬高，然后將高出的混凝土板打掉，重新鋪筑混凝土板。
8．斷板：對于斷裂的板塊，一律打碎，重新鋪筑。打碎混凝土板塊后，對基層進行檢查，若基層松散，則挖除基層直至結實的路基，然后用素混凝土作基層，再澆筑混凝土板。
9．舊橋橋面：打掉橋面鋪裝，重新做加強型橋面鋪裝，個別采用鋼纖維混凝土橋面鋪裝。并進行橋面伸縮縫的更換。
（二）路面設計方案
1．路面結構
由于是利用原水泥混凝土路面或水泥穩定碎石做基層，路面結構指原水泥混凝土路面或水泥穩定碎石之上的調平層、下面層和上面層及路面層以上斷面結構。按路面層設計的不同情況，設計了以下3種路面結構：
（1）舊路面+5ｃｍ的ＡＣ-13Ｉ型細粒式瀝青混凝土，路面結構按圖1(a)設置。
（２）舊路面+水泥穩定碎石基層+5ｃｍ厚ＡＣ-16型中粒式瀝青混凝土，路面結構按圖1(b)設置。
（３）新舊路面標高有差值的連接段，路面結構按圖1(c)設置。
（４）圖中ＡＣ-13I和ＡＣ-16瀝青混凝土與下面層中間的粗劃線分別為玻璃纖維網和改性瀝青應力吸收層。
2．減少反射裂縫的措施
為減少以后產生的反射裂縫，在加鋪罩面層前鋪設一層玻璃纖維網是一種防治反射裂縫方法，玻璃纖維網用于減少瀝青路面反射裂縫在國外有很多成功的例子。國內有些高等級公路和城市道路都有鋪設了玻璃纖維網的先例，并取得了一些經驗成果，證明確實是種行之有效的辦法。本路段的施工過程中，在參建各方的共同努力下，在路面結構圖1（a）的大部分路段中鋪設玻璃纖維網，且鋪設比較成功。在施工過程中要注意：一是下層應平整，防止灑鋪的瀝青油流動或在某處淤積；二是應采用專門的灑鋪設備，可以隨時計量灑鋪量。
三、舊路改造施工
國內對水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的設計理論研究很多，但實際施工的效果往往不盡人意，在本路段的施工中，通過參建各方的共同努力，摸索出了一套成功的施工工藝，取得了良好的效果。下面重點介紹脫空水泥混凝土面板的灌漿處理、玻璃纖維網的鋪設和應力吸收層的施工。
（一）脫空水泥混凝土面板的灌漿處理
對路面進行雷達探測并描繪出水泥混凝土面板底脫空發育圖，在圖上布孔，根據圖紙在現場鉆孔，采用有漿液循環系統的灌漿機械直接在板底灌注水泥化學漿，保持0.5ＭＰａ的壓力，讓漿液慢慢滲透。
（二）玻璃纖維網的鋪設
準備工作做好后，開始鋪設玻璃纖維網。玻璃纖維網出廠時是卷成捆的，鋪設時，先把一頭按在路面板上用射釘槍打釘固定，然后人工用一根鐵管穿在成捆玻璃纖維網的卷心拉著走(縱向較長時用汽車拉著走)，鋪至設定長度后即按在路面上拉緊，用釘槍固定(長度大時中間要重復幾次此工序，以防粘層瀝青把網粘住以至張拉不緊)，切斷后用釘槍加密固定。鋪滿幅后用壓路機碾壓一遍使玻璃纖維網與混凝土板粘結在一起，防止攤鋪瀝青混合料時運料車輪胎把網帶起，而影響瀝青混凝土的質量。如果發生玻璃纖維網打卷的情況，在現場要趕緊把玻璃纖維網劃斷再整平，以免拱起。
【參考文獻】
[1]ＪＴＪ014-97，公路瀝青路面設計規范[Ｓ].
[2]ＪＴＪ032-94，公路瀝青路面施工技術規范[Ｓ].
[3]國道322線全州至桂林公路路面改造工程項目設計施工規范[Ｓ].
[4]國道322線全州至桂林公路路面改造工程項目設計圖[Ｓ].
【關鍵詞】舊路路面；水泥混凝土路面；加鋪；瀝青罩面
在我國一些省份的國道和省道系統中，還存在大量的剛性路面。剛性路面損壞后，常用的維修辦法是完完全全將板體粉碎后重建。這不僅工程量和耗資巨大，而且大量的建筑垃圾難以安置，過長的建養周期會嚴重影響交通。因此，“白+黑”罩面是非常有前途的舊水泥混凝土路面性能恢復方案，它可以以較少的時間和資金，在最大限度利用舊路面結構能力的情況下使水泥混凝土路面的性能全面升級。但是“白+黑”方案有一個最大的難點：水泥混凝土舊路面裂縫的反射問題。
國道322線全州至桂林段公路剛剛建設完成，這是廣西第一條在混凝土剛性路面損壞后進行瀝青罩面處理舊路改造工程，筆者有幸參與國道322線全州至桂林一級公路路面改造工程的施工，該工程改造方案采取：將已經嚴重破損的混凝土路面面層粉碎后補板+瀝青罩面層；加鋪水泥穩定碎石基層+瀝青罩面層；原有病害剛性面層直接加鋪瀝青罩面層的多種設計施工方案。為了廣西以后可能出現的大量類似的水泥混凝土剛性路面瀝青砼罩面建設積累理論和經驗，也是為了減少和防止改造后的瀝青路面出現反射裂縫、車轍、水損害等早期病害，提高高速公路的質量，充分利用現有的道路資源，降低造價，建設者們進行了有益的探索，取得了較好的效果。
一、路況調查
在瀝青罩面的結構設計之前，舊路面現有結構狀態和結構能力的評估非常重要，它和交通量都是路面結構設計的主要輸入參數，是罩面結構選擇和最終成敗的關鍵。其主要工作包括：
1．水泥混凝土板的裂縫、錯臺、沉陷和其他路面破壞的類型和數量的調查；
2．在設計期間需承擔交通量的預估(必須包括總的交通量和單獨大型客、貨車的交通量)，由此確定改造后的路面應該達到的結構厚度；
3．結構能力評價，通常是全路段的彎沉檢測(FWD或自動彎沉儀)。結構能力評價的結論，往往決定方案的結構參數。為取得較詳細的資料，廣西交通廳、廣西區高速公路管理局委托有關單位、部門對國道322線全州至桂林段全部水泥混凝土路面進行了全面的路況檢測和調查。
（一）檢測方法和設備
此次調查分為三部分：(1)調查道路的縱、橫斷面，外觀破壞情況等。(2)檢測道路的內在質量，包括路面、路基的質量等。如：檢測路基路面的厚度、密度和板底脫空情況，檢測道路的彎沉值。（3）進行舊路面回彈彎沉測量，確定舊水泥混凝土板底是否脫空，從而確定是否需要進行壓漿穩固舊水泥混凝土板。
（二）調查檢測結果
調查顯示，原道路已有不同程度的損害，不少地方損害較為嚴重，由于存在軟土地基，原道路在施工時未進行軟基處理，故路基沉降較大，且沉降不均勻，有些地方嚴重錯臺、破板多，甚至成了波浪路。具體表現為：
1．局部未損壞的混凝土面板彎沉值較小，模量值較大，能滿足規范要求，相當一部分混凝土面板底由于基層原因已經掏空，需要壓漿處理。
2．存在軟弱地基，面板存在較多脫空現象。
3．外觀損壞主要有：表面裂縫和坑洞，邊角斷裂和破碎，沉陷，錯臺，斷板。
二、設計方案的確定
因為水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層在我區公路上的應用還是第一次，為了廣西以后的混凝土剛性路面瀝青砼罩面建設積累理論和經驗，廣西區交通廳、廣西區公路管理局非常重視，主持召開了多次專家會議，經過多次論證，制定了切實可行的方案。
（一）缺陷處理方案
原道路缺陷較多，破壞程度不一樣，針對不同的缺陷，制定了不同的處理方案：
1．軟弱路基：根據前面提到的雷達探測結果，對軟弱路基段灌注水泥漿，灌漿深度為2ｍ左右，孔距1.5ｍ，用梅花形樁布孔。灌漿壓力為0.3MPa。灌漿速度要慢，且要密切注意現場，以免水泥漿從其他地方流失。
2．脫空：脫空是此路段的主要病害之一，全線脫空混凝土板塊均進行水泥化學灌漿。
3．對于彎沉值超過0.15mm的板塊，進行灌漿補強處理。
4．沉陷：如果原有水泥混凝土板面無破損，則在原有板面上鉆孔，然后采用壓漿處理。壓漿位置為混凝土板面與基層之間，壓漿使原有沉陷的混凝土板抬高至原來高度。
5．表面裂縫和坑洞：表面出現坑洞的板塊，將坑洞清理干凈后，用瀝青混凝土找平；裂縫嚴重的地方打掉混凝土面板，按坑洞處理，裂縫較輕的不作處理。
6．邊角斷裂和破碎：鋸掉斷裂邊角重新鋪筑水泥混凝土板；對于嚴重破碎的邊角，按邊角斷裂處理，輕微破碎的邊角，將破碎的邊角清理干凈后，用細粒式瀝青混凝土找平。
7．錯臺：分為兩種情況，對于輕微錯臺，距板縫1ｍ處鋸掉高出的混凝土板塊，清理基層表面后，重新鋪筑混凝土；對于嚴重錯臺，在沉陷的混凝土板下進行壓漿，使沉下的混凝土板抬高，然后將高出的混凝土板打掉，重新鋪筑混凝土板。
8．斷板：對于斷裂的板塊，一律打碎，重新鋪筑。打碎混凝土板塊后，對基層進行檢查，若基層松散，則挖除基層直至結實的路基，然后用素混凝土作基層，再澆筑混凝土板。
9．舊橋橋面：打掉橋面鋪裝，重新做加強型橋面鋪裝，個別采用鋼纖維混凝土橋面鋪裝。并進行橋面伸縮縫的更換。
（二）路面設計方案
1．路面結構
由于是利用原水泥混凝土路面或水泥穩定碎石做基層，路面結構指原水泥混凝土路面或水泥穩定碎石之上的調平層、下面層和上面層及路面層以上斷面結構。按路面層設計的不同情況，設計了以下3種路面結構：
（1）舊路面+5ｃｍ的ＡＣ-13Ｉ型細粒式瀝青混凝土，路面結構按圖1(a)設置。
（２）舊路面+水泥穩定碎石基層+5ｃｍ厚ＡＣ-16型中粒式瀝青混凝土，路面結構按圖1(b)設置。
（３）新舊路面標高有差值的連接段，路面結構按圖1(c)設置。
（４）圖中ＡＣ-13I和ＡＣ-16瀝青混凝土與下面層中間的粗劃線分別為玻璃纖維網和改性瀝青應力吸收層。
2．減少反射裂縫的措施
為減少以后產生的反射裂縫，在加鋪罩面層前鋪設一層玻璃纖維網是一種防治反射裂縫方法，玻璃纖維網用于減少瀝青路面反射裂縫在國外有很多成功的例子。國內有些高等級公路和城市道路都有鋪設了玻璃纖維網的先例，并取得了一些經驗成果，證明確實是種行之有效的辦法。本路段的施工過程中，在參建各方的共同努力下，在路面結構圖1（a）的大部分路段中鋪設玻璃纖維網，且鋪設比較成功。在施工過程中要注意：一是下層應平整，防止灑鋪的瀝青油流動或在某處淤積；二是應采用專門的灑鋪設備，可以隨時計量灑鋪量。
三、舊路改造施工
國內對水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的設計理論研究很多，但實際施工的效果往往不盡人意，在本路段的施工中，通過參建各方的共同努力，摸索出了一套成功的施工工藝，取得了良好的效果。下面重點介紹脫空水泥混凝土面板的灌漿處理、玻璃纖維網的鋪設和應力吸收層的施工。
（一）脫空水泥混凝土面板的灌漿處理
對路面進行雷達探測并描繪出水泥混凝土面板底脫空發育圖，在圖上布孔，根據圖紙在現場鉆孔，采用有漿液循環系統的灌漿機械直接在板底灌注水泥化學漿，保持0.5ＭＰａ的壓力，讓漿液慢慢滲透。
（二）玻璃纖維網的鋪設
準備工作做好后，開始鋪設玻璃纖維網。玻璃纖維網出廠時是卷成捆的，鋪設時，先把一頭按在路面板上用射釘槍打釘固定，然后人工用一根鐵管穿在成捆玻璃纖維網的卷心拉著走(縱向較長時用汽車拉著走)，鋪至設定長度后即按在路面上拉緊，用釘槍固定(長度大時中間要重復幾次此工序，以防粘層瀝青把網粘住以至張拉不緊)，切斷后用釘槍加密固定。鋪滿幅后用壓路機碾壓一遍使玻璃纖維網與混凝土板粘結在一起，防止攤鋪瀝青混合料時運料車輪胎把網帶起，而影響瀝青混凝土的質量。如果發生玻璃纖維網打卷的情況，在現場要趕緊把玻璃纖維網劃斷再整平，以免拱起。
【參考文獻】
[1]ＪＴＪ014-97，公路瀝青路面設計規范[Ｓ].
[2]ＪＴＪ032-94，公路瀝青路面施工技術規范[Ｓ].
[3]國道322線全州至桂林公路路面改造工程項目設計施工規范[Ｓ].
[4]國道322線全州至桂林公路路面改造工程項目設計圖[Ｓ].
