浅谈旧水泥砼路面加铺沥青罩面设计

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【摘　要】旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面是旧水泥混凝土路面改造常用的方法，本文通过工程实例，介绍了旧水泥路面病害处理的方法和防治反射裂缝产生的措施，强调了旧路改造应重视关键性技术问题的设计和施工。

【关键词】旧水泥混凝土路面；沥青罩面；反射裂缝；病害处理

0.引言

水泥混凝土路面结构以强度高、稳定性好、使用寿命较长和前期养护费用较低等优点，在我国公路、城市交通路网路面结构中具有不可缺少的地位。然而由于水泥混凝土路面行车舒适性差，噪音大、维护困难等缺点，随着社会经济的发展和人们对行车舒适度追求的提高，逐渐不能满足我国大、中城市发展的需求。

如今，现有道路水泥混凝土路面随着交通量和汽车载重量的剧增，出现露骨、开裂、断板、沉陷、错台、破碎、板底脱空等路面损坏，严重影响车辆的行驶、道路的形象美和城市的整体美，急需大规模路面修复。因此，旧水泥混凝土路面改造的方案—加铺沥青罩面，成为城市道路路面改造的热门技术。

这种方法不仅施工简单方便，还能充分利用旧水泥混凝土路面的残余承载能力，有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能，而且工期短，对交通干扰和环境的影响较小。但由于沥青罩面层与水泥混凝土基层的材料性能差异较大，在温度应力和荷载应力的共同作用下，沥青罩面层在对应于旧路面板接缝、裂缝的位置上极易出现裂缝，这种裂缝称之为反射裂缝。假如加铺沥青罩面改造施工，未能处理好水泥混凝土路面板的接缝，在车辆荷载和温度的作用下，沥青罩面层将出现无数的裂缝，路面改造将以失败告终。因此，水泥混凝土路面加铺沥青罩面的关键技术是如何防止、减缓反射裂缝的产生，是水泥混凝土路面改造成败的关键。

1.工程实例

1.1工程概况

东莞市石大公路路面大修工程（以下简称“本项目”）。石大公路是东莞市一级干线公路，主要服务过境交通兼顾城市道路功能，直接服务区域有茶山镇、寮步镇和大岭山镇。辐射区域有北部的石龙镇、石碣镇，西部的东城区，东北的石排镇、横沥镇、东坑镇，东南的大朗镇和松山湖高科技产业园。

石大公路通车已经十多年，交通量急剧增长，且现有道路标准低，部分路段仅有四车道；部分路面已受到不同程度的损坏，桥梁原设计荷载较低且已出现不同程度的病害；随着东莞市城市化进程的发展，过境交通与城市交通相互干扰，长途交通与短途交通相互交织，致使道路服务水平下降，石大公路现状服务水平已不能适应东莞市经济增长和社会发展的需求。

1.2现状路概况及水泥路面使用性能评价

1.2.1现状路概况

通过现场走访调查得知，该路段通车已有十余年，2005年前交通量较大，后东莞市修建了东部快速干线，分流了一部分车辆，缓解了石大公路的交通压力，但转移的车辆大多为过路货车及长途汽车，沿线村镇车辆仍以石大公路为主要进出通道。现镇区内路段已拓宽至六车道。路面基本为水泥混凝土面层，通车十多年后，水泥路面破损较严重，路况较差。

石大公路线结构层主要分三种类型，原路面结构层如下所示：

K0+000～K4+000段路面结构 K7+700～K27+200段路面结构

1.2.2水泥路面破损状况评定

路面破损状况评定按照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）中规定，旧水泥混凝土路面破损状况采用路面状况指数（PCI）和断板率（DBL）两个指标进行评定。

本项目调查采用断板率（DBL）和路面状况指数（PCI）两个指标分别评价各路段路面损坏状况，以最不利评价结果作为该路段的路面破损状况评价等级。

路面破损状况分为五个等级，各个等级的路面状况指数和断板率的评价标准按表1进行。

表1 路面破损状况等级评定标准

１．２．３旧水泥砼面板弯沉检测与评价

按照《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2002）要求，本次对旧水泥混凝土路面板的传荷能力和承载能力调查采用DYnatest8000型落锤式弯沉仪（FWD，Falling Weight Deflectometer）。

１．２．４旧水泥砼面板雷达脱空检测与评价

采用美国生产PenetradarIRIS-L路面雷达系统（图1）对石大公路水泥路面主车道进行脱空检测。雷达测试车测试的过程中，测试车前左、右轮迹各安装一个频率为750MHz雷达天线。测试车后右轮迹安装500MHz雷达天线，副驾驶侧为1号天线，司机侧为2号天线。

图1 路面雷达系统

1.3旧水泥路面病害处理方案

水泥混凝土路面病害类型主要有四类15种，分别是水泥混凝土面层断裂类(包括纵向裂缝、横斜向裂缝、角隅，交叉裂缝或断裂板)；水泥混凝土面层竖向位移类(沉陷、胀起)；水泥混凝土面层接缝类(包括填料破坏、纵缝张开、唧泥脱空、错台、接缝碎裂、拱起)；水泥混凝土面层表面类(包括磨损和露骨、纹网裂和起皮、活性集料引起得网裂、坑洞)，每种类型又按破坏程度分为轻微、中等、严重三个等级。结合该段水泥混凝土路面现状调查，提出对主要的八种病害类型要进行处理，各种类型病害具体处理方法如下：

1.3.1面层断裂类

（1）裂缝处理方案。

当混凝土面板上仅出现一至二条纵向、横向或斜向裂缝，路基与基层情况良好的路段，可采用灌浆技术处理。

水泥混凝土路面裂缝形式多样，处治时应根据裂缝的具体情况采用相应的技术措施。

A.宽度在3mm以下的非扩展性裂缝，用低粘性沥青材料灌注，如为扩展性裂缝，则沿裂缝凿槽，注入灌缝材料。

B.对于局部性裂缝，且裂缝宽度大于3mm时，可用低粘性沥青与细砂搅拌均匀后直接灌注。

C.对于贯穿全厚的裂缝，则应采用条带罩面法进行处治，具体做法如下：

①顺裂缝两侧各15cm，锯两条深7cm的横缝。

②两锯缝内侧凿除7cm。

③沿裂缝两侧20cm，每隔50cm钻直径为1cm，深为7cm的钯钉孔。