摘要：早期公路设计中多为使用水泥混凝土路面，随着社会经济的快速发展，交通出行量剧增，尤其在车辆超载行驶的作用下，现有水泥混凝土路面大多出现了裂缝、破碎板、板角断裂、错台等常见病害。本文结合某路面改造工程，介绍了旧水泥混凝土路面病害的分析处治措施及沥青面层施工技术研究。
关键词：旧水泥路面；病害；沥青施工技术
早期公路设计中多为使用水泥混凝土路面，随着城市化进程的加快，交通出行量也在逐渐增加，在车辆超载行驶的作用下，现有水泥混凝土路面大多出现了裂缝、破碎板、板角断裂、错台等常见病害，亟需进行路面升级改造，以恢复路面原有技术水平及通行能力。而采用在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层，具有沥青路面相比水泥路面，其舒适性较好、养护维修较便捷、噪音较低、扬尘较少的优点，从而达到进一步提升公路服务水平，进一步提升行车舒适度。
1 项目基本介绍
通过对项目现场的调查，项目设计范围内现状均为水泥砼路面，水泥砼面板厚度为26cm。该项目所在路段为交通要道，沿线车流量较大，大型、重型车比例较多，造成现状水泥路面部分水泥砼板出现交叉裂缝、纵横缝、板角断裂等病害。
2 旧水泥混凝土路面病害分析及处治
2.1 裂缝
2.1.1 病害分析
水泥混凝土路面在车辆荷载等作用下主要形成以下几种裂缝，分别为表面裂缝和贯穿裂缝，其中表面裂缝主要是因为水泥混凝土路面在施工过程中由于混凝土混合料的失水过快收缩以及碳化收缩形成；贯穿裂缝主要分为横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝、板角断裂等。横向裂缝的产生往往有混凝土板块因为热胀冷缩、切缝不及时、养生不及时、板块分割不合理等原因；纵向裂缝往往因为路基填土不均匀或者不均匀沉降而产生；交叉裂缝往往因为水凝混凝土施工过程中水泥水化反应产生的大面积龟裂；板角断裂往往因为水凝混凝土振捣不够密实，而且板角之间没有设置传力杆，在行车荷载的反复作用下出现板角断裂。
2.1.2 处治分析
针对水凝混凝土路面裂缝病害，主要通过一下措施进行处理。一是先对路面裂缝进行损坏程度调查，根绝裂缝的损坏程度进行分类处治。如果是路面的表面裂缝，可以仅通过对裂缝进行灌缝封闭处理；如果路面裂缝破碎较为严重，应对其进行更换板面处理。
2.2 破碎板
2.2.1 病害分析
水泥路面破碎板和断板病害成因较为复杂，而该路段为交通要道，沿线车流量较大，大型、重型车比例较多。结合实际情况，破碎板和断板病害成因主要有以下几方面：1）路面基层在设计阶段考虑不足，施工工艺控制不到位。2）水泥混凝土板面强度不达标，板厚不够。3）路段交通流量大，超载车辆多导致路面较早产生破碎板和断板病害。
2.2.2 处治措施
对破碎板、断板进行挖除新建，新建砼面板的设计弯拉强度应符合设计要求。下部基层视面板损坏程度情况进行挖除新建。换板后，新板与新板之间的横缝位置与旧路面一致，保持贯通，采用设传力杆的假缝形式；新板与新板之间的纵缝位置与旧路面一致，保持贯通，设拉杆；新板与旧板之间的纵缝利用原有拉杆，如损坏则进行修补，设计采用植筋的方式进行修补。
2.3板底脱空
2.3.1 病害分析
板底脱空的成因有许多种。1）水的影响，水泥混凝土路面使用年限久了以后，在路面出现裂缝而没有及时处理，在水流渗入的作用下，基层材料的刚度和强度就会受到降低影响，同时在行车荷载的作用下，反复震荡，使得基层的材料被挤出，流失，从而形成了板底脱空。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2）超载车辆的影响，随着经济社会的发展，尤其是物流园区的集聚，普通公路在重载、超载车辆的反复行驶下，水泥混凝土的破坏呈加速趋势。3）材料模量的差异影响，由于基层的材料模量和水凝混凝土板面的材料模量差异，基层材料模量小于水泥混凝土板面的模量，在交通荷载的长久作用下，容易产生累计变形，形成脱空板。
2.3.2 处治措施
水泥混凝土路面脱空板处治，一般采取压水泥浆进行处理。在设计前期对水泥路面板底脱空情况进行充分调查，根据脱空板的具体位置情况，选定注浆钻空位置，在具体施工的时候要确保钻孔的深度，保证泥浆能够全面覆盖脱空板块。同时，要做好固定压浆管道的措施，空洞内预埋法兰螺帽，避免杂物掉落孔内，影响压浆质量。在压浆强度达到设计强度后进行封孔处理。
3 沥青面层加铺施工
3.1 准备阶段
沥青面层加铺施工前准备工作主要有对沥青各项原材和矿料的质量检验，施工机械的经常检查以及试验路段的铺筑。沥青材料的试验项目有：针入度、延度、软化点、薄膜加热、蜡含量、密度等。矿料主要的检验指标有如矿料等级、饱水抗压强度、磨耗率、压碎值、磨光值及石料与沥青的粘结力等。施工机械的检查主要包括洒油车、矿料摊铺车、沥青混合料拌和与摊铺设备等各项性能指标的检验。
沥青路面加铺前，试验段长度要根据试验目的来确定，一般为100-200m，通过试验段确定拌和机的上料速度、拌和数量与时间、拌和温度等操作工艺；确定透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度；确定摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺；并以此来确定施工产量及作业段的长度，制订施工进度计划。
3.2 沥青混合料运输控制
沥青混合料的运输控制是保证混合料的摊铺温度、不离析和具备略有富余的运量的重要环节，一般有以下控制措施：一是根据拌和楼和摊铺机生产能力以及运距计算车辆数，确保沥青混合料的供应充足及时；二是运输车辆车厢应整洁干净，并洗刷适当的油水混合物，严禁泥沙或其它杂物残留车厢；三是为保证混合料温度，车辆需采取保温措施，如加盖篷布等，运料车在出场前及到达现场后均须检测混合料的温度。
3.3 沥青加铺施工
摊铺作业时，摊铺机应形成梯队作业，相邻两幅的摊铺应有5-10cm宽度的摊铺重叠，并躲开车道轮迹带；每天摊铺机在工作前要对熨平板进行充分预热，但加热过程不能过快，温度不能过高，以避免熨平板本身的变形和加速磨耗。摊铺速度须均匀连续，根据拌和能力、碾压能力选择合适的摊铺速度。现场摊铺温度：改性沥青不低于160℃。普通沥青不低于140℃。严格按规范要求控制混合料摊铺温度，为确保摊铺质量，当天气温度低于10℃时不宜施工。随时观测摊铺质量，发现离析和其它异常现象，及时分析原因，予以处理。
3.4 接缝处理
对于纵向接缝处理一般以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消缝迹。对于横向接缝处理一般在接缝位置处用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，将摊铺层锯切时留下的灰浆擦洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺，将原压实部位进行预热甚至软化；碾压时用钢轮压路机进行横向压实，从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
4 结语
本文在对某路面改造工程调研的基础上，系统梳理了旧水泥混凝土路面的常见病害并对其进行分析和处治措施研究，随着社会经济的快速发展，在原水泥混凝土路面老化，病害增多，不能满足通行及承载能力要求情况下，作为改造水泥混凝土路面一种技术来说是非常可行的。
参考文献：
[1]公路水泥混凝土路面设计规范：JTG D40-2003[S].
[2]公路水泥混凝土路面养护技术规范：JTJ 073.1-2001[S].
[3]王广明.高等级公路沥青混凝土路面施工工艺系统控制[J].中外公路，2014（5）：81-85.
论文作者:温天托
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
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