非粘結混凝土路面加鋪層設計
發布時間：2010-01-14 共1頁
簡介： 混凝土路面在經過一段時間的使用后，其路面狀況會越來越差，病害越來越嚴重。若全部挖除重建，則所需的資金多、工期長，對正常交通的干擾也相當嚴重；若直接做粘結式混凝土加鋪層，又需要進行大量的路面病害處治工作；而此時，若選用非粘結混凝土路面鋪層，則不失為一種好方法。該文對其優點、設計及施工應注意的問題進行了介紹。
關鍵字：非粘結 加鋪層 隔離層
非粘結混凝土路面加鋪層是先在現有的混凝土路面上設置中間隔離層，然后在隔離層上再鋪筑加鋪層。設置隔離層主要是為了防止現有路面的裂縫及接縫反射到混凝土加鋪層上。
1 優點
非粘結混凝土加鋪層對現有混凝土路面狀況較差的情況特別適用。與其他加鋪層技術相比，它在加鋪層施工前對現有路面的處治工作量較小，只需要對板下有較多空隙及活動的混凝土面板等進行修復。但通過這些處治，可使加鋪層及隔離層的厚度減薄，從而使工程總體較經濟。非粘結混凝土路面加鋪層在路面性能退化前的較長時期內，性能和費用都優于瀝青加鋪層。
非粘結混凝土加鋪層可避免因路面重建而帶來的費用大、工期長、對正常交通秩序干擾大等一系列問題。它可以在現有路面上直接施工，而不需要挖除全部現有的混凝土路面再對基層進行處治。加鋪層混凝土的鋪筑方法同新鋪筑混凝土路商施工基本一樣，可做成帶傳力桿或不帶傳力桿接縫的素混凝土路面，也可做成鋼筋混凝土或連續式鋼筋混凝土路面，施工便利。與挖除重建相比，雖然個別路段可能會遇到調坡或抬高橋面問題，但其費用常大大低于重建的費用。
非粘結混凝土加鋪層沒有反射裂縫發展的問題。反射裂縫發展是瀝青類加鋪層常見的現象，它會明顯縮短加鋪層的使用壽命。而非粘結混凝土加鋪層由于設置了隔離層，阻止了反射裂縫對加鋪層的影響，延長了路面的使用壽命。
2 設計建議
加鋪層的設計通常包括加鋪層的厚度設計和接縫設計。但對所有的混凝土路面，都應正確設計接縫間距、荷載傳遞和排水系統，這樣可避免將來的麻煩。
最常用的設計方法是“結構缺陷”法。它的依據是在現有路基上新修混凝土路面所需的厚度。非粘結混凝土加鋪層厚度的設計步驟，應包括對現有路面狀況的評價。首先應對現有路面進行目視實地調查，確定需要在加鋪前進行處理的缺陷范圍和方式，并根據彎沉儀或取芯試驗提供的結構信息進行結構評價，然后進行設計計算。對素混凝土加鋪層而言，最小厚度應不小于13cm，大多數厚度在18～23cm.
一些工程師擔心，加鋪層混凝土面板的翹曲作用會導致面板較早斷裂。翹曲是貫穿板厚的溫度梯度作用的結果，溫度梯度隨氣候情況及每天的時間而變化。設計時可采用短的接縫間距或連續配筋的方法，減少加鋪層混凝土板中的翹曲應力作用。
對不加筋非粘結混凝土加鋪層，其最大接縫間距不超過板厚的22倍，但，最短也不宜短于3m.
3 加鋪前的處治
加鋪前僅需對幾種嚴重病害進行處治，如對嚴重破碎板，沉陷、活動的板等進行修復。處治工作量宜與加鋪層的厚度綜合考慮，因為對路面病害的處治，可提高現有路面的結構值，相應可減薄加鋪層的厚度。但是，不傾向用增加加鋪層厚度的方法來代替對現有路面病害的修復，況且增加加鋪層厚度并不能解決所有的病害，如板失去均衡支撐出現活動，缺少排水系統、唧泥等。對這些病害必須進行處治。
3.1 破碎板的處治
不需要對所有的破碎板都進行更換，僅需對那些失去基層均衡支撐及損壞嚴重的板進行更換。對沉陷井唧泥的破碎板必須進行更換，同時還應修復基層，對已發生唧泥和基層浸蝕的還應進行邊部排水。
3．2不穩定板的處治
大多數不穩定板是失去均衡支撐、可活動和唧泥的，但破損尚不嚴重。可用穩定（壓漿）或座實技術處治。壓漿通常是用水泥火山灰漿，通過混凝土板表面鉆的孔，將漿壓入到路面板下。座實技術是把板座實防止偏轉，常用落錘式設備把板擊成每邊長1m以上的塊，然后用重型壓路機壓實，具體噸位和遍數應通過試驗確定。
3．3錯合的處治
接縫或裂縫處當錯臺大于0．6cm時，可采用兩種方法處治：消除錯臺或鋪設較厚的隔離層。若選用較厚的中間隔離層，通常采用熱拌瀝青混合料。
3．4破碎
對于路面結構非常差的情況，可用共振、落錘式或其他破碎設備將現有路面破碎，然后用50t或25t的鋼輪壓路機座實。通常用50t壓路機只需壓一遍，而用25t則需壓兩遍，對座實后的情況應進行評定。
應特別注意現有路面板的破碎，因為這樣將減弱結構的性能，需采用較厚的加鋪層來彌補，同時中間隔離層的材料及厚度也需要有保證，美國一些應用這項技術建成的路段狀況良好，然而其成本效益要與加鋪前局部修復處理進行比較，綜合評定。
4 加鋪層及隔離層的材料
加鋪層混凝土可用標準的，也可用早強的混凝土混合料，在交通繁忙路段，使用早強混凝土可減少道路封閉時間，早強混凝土在鋪筑5～24h后即允許開放交通。
中間隔離層應覆蓋現有的整個路面，以保證加鋪層的獨立性。不合適的隔離層會影響加鋪層的壽命。研究表明，瀝青混合料是中間隔離層的最好材料，混合料要符合有關規范規定，并采用常規的級配骨料，最大粒徑要根據隔離層的厚度選定。隔離層的厚度應根據現有路面狀況進行選擇。對現有路面裂縫或接縫處錯臺超過0．6cm的情況，采用2．5cm厚的瀝青混合料作中間隔離層是合適的。
5 施工中的幾個問題
5．1 中間隔離層的鋪設
中間隔離層的鋪設可采用標準施工程層的收縮裂縫也會增多，此時使用由熟石灰和水組成的石灰漿水，噴灑在中間隔離層的表面可減輕這些問題。
5．2 加鋪層的接縫
加鋪層的鋸縫應盡可能早些，以釋放其初始應力，縱橫縫的鋸縫深度不小于加鋪層的1／3.
加鋪層與現有路面的錯縫若做得好，可延長加鋪層的壽命。特別對無傳力桿的接縫，錯縫有助于跨縫荷載的良好傳遞，這是由于每個接縫都是設在連續的混凝土板上。一些州還特別規定力。鋪層接縫與現有路面的接縫及裂縫的錯縫間距至少為90cm；另外，為防止接縫處原路面板下唧泥的發生，加鋪層設縫與原路面接縫或裂縫應交錯布置。
在鋪設隔離層前，承包商應準確標明現有路面的接縫和裂縫位置，允許誤差在10cm內。同時允許在規定的最大縫距內進行縫的調整，以利錯縫。
對于重交通荷載的道路，必須設置帶傳力桿的接縫，但對錯縫不強調。傳力桿的直徑為32～ 38mm，根據其加鋪層厚參照附表選用。
6 結語
美國曾于1989年對非粘結加鋪層的服務狀況進行了調查，調查顯示服務狀況優良。說明該項技術對路況較差的道路是合適的，該項技術與重建及其他加鋪層技術相比具有良好的成本效益。
