旧水泥混凝土路面加铺沥青路面施工质量控制分析

　　摘要：城市道路水泥混凝土路面加铺沥青混凝土质量控制是一项牵涉面广、影响因素多的课题。在施工质量控制过程中主要牵涉到原路面的处理、反射裂缝的防治、加铺层施工质量控制等等。本文就如何有效进行旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层施工质量的控制谈一些看法。
　　关键词：旧水泥混凝土路面,加铺,沥青路面,质量控制
　　
　　一、前言
　　近年来，城市道路现有的水泥混凝土路面，有相当一部分已接近或超过设计年限。有的虽未达到设计年限，但由于交通量剧增，重载、超载或设计、施工等方面的原因，而使路面损坏、使用性能下降。旧水泥混凝土路面行车舒适性差，行车速度缓慢的现状急待解决，然而至今仍没有成熟而有效的改造设计理论与实践经验。由于加铺沥青混凝土面层能有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能，同时充分利用旧水泥混凝土路面，造价低，施工方便，且对交通、环境影响小，因此在城市道路旧水泥混凝土路面改造工程中应用越来越多。
　　城市道路水泥混凝土路面加铺沥青混凝土质量控制是一项牵涉面广、影响因素多的课题。在施工质量控制过程中主要牵涉到原路面的处理、反射裂缝的防治、加铺层施工质量控制等等。本文就如何有效进行旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层施工质量的控制谈一些看法。
　　二、施工质量控制要点
　　1、对原有旧水泥混凝土路面进行处理
　　在进行加铺沥青混凝土面层之前必须对原有旧水泥混凝土路面病害进行认真彻底的处理，只有这样改造后的路面才能达到良好的预期效果。
　　（1）灌缝。原有旧水泥混凝土路面的接缝都要采用新型改性沥青材料进行灌缝，以有效防止路面水从路面渗入基层，保证基层有足够的强度和稳定性。该种改性沥青在使用时必须由混凝土路面嵌缝机加热至300℃，然后通过混凝土路面嵌缝机注胶嘴把改性沥青注入接缝内。该种材料在高温下热稳定性好，低温下不易老化变脆，安全经济，又不会给环境造成污染，可以满足接缝灌缝的需要。
　　（2）严重破碎板的修补。对已断裂成3块以上的严重破碎板，坚决采用常规的挖补方法对板体进行更换。将旧板破碎、运走，清扫基层；用15#贫混凝土修复松散基层(如有松软的素淤泥块，还应挖坑切槽，直到坚硬基层)，基层表面要平整，并具有一定的横坡坡度，然后重新浇筑30#混凝土板。
　　（3）一般断板的修补。对断裂情况较轻的板块，如果按破碎板整槽翻修的办法来做，不但成本高，而且费时。对待此类病害，采用对裂缝开槽注胶的方法来处治。具体做法是：首先将裂缝用开槽机切割出宽2cm深1cm的工作槽。把工作槽内的杂物和粉尘清理干净。利用补缝器通过注胶嘴把补缝胶注入工作槽内，从而达到黏结裂缝防止水渗入基层的目的，使之重新恢复通行功能。
　　（4）脱空板块的处理。脱空板块较好的处理办法就是板底压浆。利用灰浆泵的压力将水泥浆液通过预先钻好的孔洞直接压入板下，填充板下出现的空洞，使基层重新稳定。
　　（5）其他形式损坏。其他一些非结构性破坏，如表面起皮、露骨、剥落、麻面等，由于其只影响到原有路面行车舒适性，而当对老路进行改建、旧混凝土路面做基层时，这些形式的损坏对整个路面结构承载力和行车舒适性影响甚小，故而不予特殊处理。
　　2、反射裂缝的防治与控制
　　水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土这种路面结构普遍存在一个问题：沥青加铺层会受到反射裂缝及其产生的反射应力的影响。反射裂缝是指下层水泥混凝土板的接缝或裂缝由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用，在加铺层的相应位置上产生裂缝。环境与交通量因素的负效应常常使裂缝迅速扩散，严重影响沥青加铺层的使用寿命。如何控制反射裂缝产生的时间和扩散速度是我们必须解决的关键问题。
　　（1）原因：沥青混凝土路面开裂的原因，可分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。竖向位移是接缝、裂缝两侧板面由于车辆荷载作用产生的垂直方向的相对位移。水平位移是由于温度或湿度变化引起的水泥混凝土板的胀缩产生的水平方向的位移。水泥混凝土板产生的水平位移，使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的拉应力，当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，即出现开裂。在温度、湿度应力和车辆荷载的综合作用下，裂缝不断向上发展，反射到加铺层表面。因此，需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行综合防治。
　　（2）防治措施：根据反射裂缝的机理，主要应从结构和材料两方面进行考虑。面层厚度应保证超过10cm，可有效防止受拉疲劳产生的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。材料中适当增加沥青用量，减小混合料空隙率，可延缓裂缝的扩展。设计采用应力吸收层，可用APP改性沥青油毡、铺设玻璃纤维格栅加强混凝土的抵抗差动位移（剪切强度）的能力。
　　APP改性沥青油毡贴在旧水泥混凝土板上，有效地防止地表水通过旧水泥混凝土板缝下渗到土基，又能减少地下水通过旧混凝土板间接缝进入加铺层而浸湿加铺结构层材料，防止无机结合料处治的粒料层强度降低，延缓沥青混凝土面层出现剥落和松散。APP改性沥青油毡铺设在旧水泥混凝土板与加铺层之间，能起到应力吸收夹层的作用，并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向，起到了消散水平应变和传递竖向荷载的作用，增强沥青混凝土的整体抗拉强度，延缓反射裂缝的产生。
　　玻璃纤维格栅是国内外公认的可用于减少沥青路面反射裂缝的技术措施。它具有高抗拉强度和弹性模量高的特点，其功能就是增强沥青混凝土的整体抗拉强度，改善铺装层的整体受力状态，减少永久变形，延迟疲劳破坏，防止和减少路面裂缝的产生。此外加强施工控制，保证在制备沥青混合料过程中不使沥青老化和加强碾压，使沥青混合料达到高的密实度，都有助于减少反射裂缝。
　　3、加铺沥青混凝土面层施工质量控制
　　（1）沥青混凝土面层材料的质量控制。原材料是影响沥青混凝土质量的根本所在，严格把好进场材料关对沥青混凝土生产质量将产生至关重要的影响。生产沥青混凝土所需材料为沥青、石料、填料。关键的材料沥青要选重交通道路石油沥青、改性沥青，其性能、指标必须符合高等级路面施工要求。集料在沥青混合料中起到一个整体骨架作用来抵抗路面的变形，集料本身的强度特性、集料与沥青的粘附性、集料的棱角性和集料的级配对沥青混凝土路面的强度、高温稳定性和水稳性起决定性作用。石料应结合当地的地材情况，根据路面的使用性能和要求确定。
　　（2）玻璃纤维网格铺设的质量控制。
　　①玻纤格栅的使用效果与铺设路面的处理情况密切相关，在铺设前必须将路面上可能影响格栅与底层结合强度的物质如油脂、油漆、封层料、水渍、污物等彻底清除干净，使铺设表面清洁干燥。玻纤格栅上感压式背腹属水溶性物质，如路面有水迹时，应待路面干燥后再进行铺设。铺设格栅之前需洒粘层油，粘层油如使用乳化沥青，需在完全破乳干燥后铺设格栅。
　　②工程范围内所有水泥混凝土板横缝铺设玻璃纤维网格，在新老水泥混凝土路面交界的纵缝上也铺设玻璃纤维网格，缝铺宽度统一为1.5m。铺设时，抗拉强度大的方向垂直于接缝。格栅铺设时，应保持其平整、拉紧，不得起皱，使格栅具备有效的张力，铺完之后再用干净的钢轮压路机碾压一遍。另外，铺设时采用有效措施固定（如钉子）。
　　③格栅搭接为纵向搭接，搭接宽度不小于20cm，横向搭接宽度不小于15cm，纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。固定时不能将钢钉钉于玻纤上，不能用锤子直接敲击玻纤，固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动，则需重新固定。玻纤格栅铺设固定完毕后，须用胶辊压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面粘结牢固。
　　④满铺路段注意防止摊铺时格栅起拱。
　　（3）沥青混合料的拌和和运输。
　　①在沥青混合料拌和过程中要从混合料级配、沥青用量、拌和温度和时间等进行全方位的控制，以提高混合料的摊铺效果。
　　②沥青混合料在运输过程中，必须将其充分覆盖，以防止沥青在高温时受阳光、空气所造成的氧化及沥青混合料温度的降低。
　　（4）沥青混合料的摊铺。
　　①平整度的控制。为了控制摊铺时的平整度，摊铺机熨平板的自动找平装置需要有一个准确的基准面。
　　②摊铺温度控制。摊铺时的温度不得低于110～130℃，也不得高于165℃。实际施工过程中，可以用目测法进行判别：过热的混合料从表面上冒青烟，色泽不均匀；过冷的混合料表面粗糙，并且有结块现象，骨料表面裹覆不好。
　　③摊铺速度控制。摊铺机工作时应保持匀速缓慢前进，不得时慢时快或中途停顿；否则会破坏熨平板受力平衡系统，引起熨平板上下波动，直接影响路面平整度。
　　（5）沥青混和料的碾压。
　　①压实设备必须配有钢轮压路机、大吨位轮胎压路机及大吨位振动压路机，能按合理的压实工艺进行组合压实。并应备有经监理工程师所认可的小型振动压路机或手扶振动夯具，以用于在狭窄地点压实或修补工程。
　　②在混合料完成摊铺和刮平后应立即对路面进行检查，对不规则之处应及时用人工进行调整，随后进行充分、均匀的压实。
　　③压实分为初压、复压和终压，压路机应以均匀速度行驶。
　　④初压采用轻型钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压，初压后检查平整度和路拱，必要时应予以修整。复压紧接在初压后进行，复压宜采用重型的轮胎压路机，也可采用振动压路机。终压紧接在复压后进行，终压应采用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压。
　　⑤在压实时，如接缝处（包括纵缝、横缝或其他原因而形成的施工缝）的混合料温度已经不能满足压实温度要求，应采用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度，再压实到无缝迹为止。否则，必须垂直切割混合料并重新铺筑，立即共同碾压到无缝迹为止。
　　⑥在压路机压不到的地方，应采用热的手夯或机夯把混合料充分压实。已经完成碾压的路面，不得修补表皮。
　　（6）接缝的处理。
　　①铺筑工作的安排应使纵、横缝都保持在最小数量。接缝的方法及设备，应取得监理工程师批准。在接缝处的密度和表面修饰应与其他部分相同。
　　②平接缝应做到紧密粘结，充分压实连接平顺，可采用切缝机切齐接头，洒粘层油后接着摊铺。
　　③当无法避免出现纵向冷接缝时，宜加设挡板或加设切刀切齐，也可在混合料尚未完全冷却前用镐刨除边缘留下毛茬的方式，但不宜冷却后采用切割机切缝作纵向冷接缝。
　　三、结束语
　　水泥混凝土路面的加铺沥青混凝土路面牵涉到多方面的技术因素，尚有待进一步的理论和试验研究。只有在施工过程中要善于总结，克服不良人为因素，注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理，严格控制各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理，只有加强管理，精心组织施工，才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面，创造优良工程。
　　
　　参考文献
　　【1】《改性沥青与SMA路面》．沈金安．人民交通出版社.1999
　　【2】《公路沥青路面设计规范》JTGD50—2006
　　【3】《公路沥青路面施工技术规范)JTGF40—2004．