水泥混凝土路面加铺沥青路面设计探讨.pdf

2 0 1 3 年 4 月第 4期 城 市道桥 与 防洪 道路交通6 7 水泥混凝土路 面加铺沥青路面设计探讨 孙 会 平 ( 抚顺市政工程设计研究院有限责任公司， 辽宁抚顺 1 1 3 0 0 8 ) 摘 要 ： 结合浑河南路水泥混凝土路面加铺沥青路面的设计， 探讨加铺沥青路面的设计 、 减少反射裂缝的措施等， 有关经验可供 相 关专业 人员参 考。 关键 词 ： 水泥 混凝土路 面 ； 加铺 沥青路 面 ； 减少 反射裂缝 中图分 类号 ： U 4 1 6 2 1 6 文献标 识码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 3) 0 4 0 0 6 7 0 2 0 前 言 在我国的道路中，存在大量的水泥混凝土路 面。水泥混凝土路面损坏后维修比较困难 ， 常规的 方法是将水泥混凝土面板破碎后重建。这不仅工 程量大 ， 而且过长 的养生时间会严 重影 响交通。因 此 ，在 水泥混凝土路面上加铺沥青面层对水泥混 凝 土路 面修复是非常行之有效 的方案 ，它可 以在 较 短的时间内 ，最大限度利用水泥混凝土路 面结 构强度， 使水泥混凝土路面的性能全面改善。但是 水 泥 混凝 土路 面 加铺 沥青 面 层有 一个 最 大 的难 点 ： 水泥混凝 土旧路面裂缝 的反射问题 。 浑河南路是抚顺市东西方 向的一条快速路 ， 2 0 1 1年对水 泥混凝土路 面进行沥青罩 面改造 ， 改 造方案为：对 已经严重破损的混凝土板破碎后重 新浇注 ， 对裂缝严重部位进行灌缝处理 ， 同时为减 少反射裂缝出现， 设置了橡胶沥青应力吸收层 ， 改 造后 的路面经过一年的使用 ， 取得 了较好 的效果 。 1 路 况调 查 随着 经济 的快速发 展 ， 道路 交通量剧增 ， 汽车 轴载 日益重型化 ， 超载现象时有发生 ， 导致水泥混 凝土路面过早破坏。造成路面平整度差 ，行车颠 簸， 噪音大， 严重影响了道路的正常使用功能及行 车安全。 为满足车辆通行的要求， 提高路面的使用品 质和效率， 保证车辆平稳 、 舒适 、 低噪音、 安全的行 驶 ， 急需对破损的水 泥混凝土路面进行维修改造 。 路面加铺之前对原 旧路进行病害调查 的 目 的， 不仅在于掌握路面的破损率， 更重要的是为了 防止原有路面 自然和行车因素产生的病害危害加 铺的沥青面层 ， 因此， 必须对原路面的破损进行治 理 。 首先对浑河南路原路面进行全面的调查和检 收稿 日期 ： 2 0 1 2 一 l l 一 2 O 作者简介： 孙会平( 1 9 6 2 一 ) ， 男 ， 辽宁锦县人 ， 高级工程师 ， 从 事道路设计工作。 测 ， 包括 旧路结构 、 损坏类型 、 路表弯沉 、 地下水位 等 ， 以评价现有水泥混凝土路面结构状态。 ? 检测方 法包括外观检测、落锤式弯沉仪检测和地质雷达 检测等 。外观检测主要包括水泥混凝土板 的裂缝 、 错台、 沉陷等路面破坏的类型和范围； 落锤式弯沉 仪和地质雷达主要检测路面承载力、接缝传荷能 力和板底脱空状况等。 2 调查 结果及 处理 方案 调查显示， 原道路表面裂缝较普遍， 局部有水泥 混凝土板破碎 、 断裂及板角损坏状况 ， 个别地方接缝 损坏较为严重。 实测平均弯沉值为 4 2 ( 0 0 1 m m) ， 破 损板处最大为 6 5 ( 0 O 1 m m) ， 路面整体承载能力较 好 ， 行车舒适性较差 ， 见图 1 。 图 1 原有路面 照片 根据 旧路面破坏类型不 同， 制定 了不同的处理 方案 ： ( 1 ) 表 面裂缝 和坑洞 ： 首先将 裂缝 和坑洞清理 干净 ，用水泥混凝土快速修补料进行修补找平处 理 。裂缝严重 的地方 打掉 混凝土面板 ，按坑洞处 理 ， 裂缝较轻的不作处理。 ( 2 ) 边角断裂 ： 边角严重断裂重新更换水泥混 凝土板； 轻微破碎的边角， 将破碎的边角清理干净 后， 用水泥混凝土快速修补料找平。 ( 3 ) 错台： 对于轻微错台高差小于 1 e m， 用切 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 8 道路交通 城 市道桥 与防 洪 2 0 1 3 年 4 月第 4 期 削机械凿除； 对于严重错台高差大于 1 c m， 且一块 板不稳定时， 进行换板处理。 ( 4 ) 断板 ： 对于断裂的板块， 一律打碎 ， 重新更 换水泥混凝土板。打碎混凝土板块后， 对基层进行 检查， 若基层松散 ， 则挖除基层直至结实的路基 ， 然后用素混凝土作基层 ， 再浇筑混凝土板 。 ( 5 ) 脱 空 、 沉 陷 ： 确定为板块脱 空或沉陷时 ， 如 果原有水 泥混凝土板面无破损 ，则在原有板 面上 钻孔 ， 然后采用压浆处理 。 3 结构设计 ( 1 ) 设计罩面结构为： 5 c m A C 一 1 3 密集配细粒式橡胶沥青混凝土； 1 e m橡胶沥青混凝土应力吸收层 ； 旧水泥混凝土路面 。 ( 2 ) 减少反射裂缝 的措施 为减少罩面后 出现反射裂缝 ，在水 泥混凝土 路面上设 置 了一 层橡胶 沥青混凝 土应力 吸收层 。 橡胶沥青应力吸收层采用碎石封层模 式 ，用热橡 胶沥青喷洒在水泥混凝土路面上 ，然后立即撒布 单一粒级( 91 2 m m) 的封层集料 ， 再进行碾压 ， 将 集料嵌入沥青膜。橡胶沥青应力吸收层粘结效果 好 ， 可以增强路面整体性 ， 减少反射裂缝的产生 ， 同时具有封水和防渗效果。 橡胶沥青应力 吸收层所 用的材料包括橡胶沥 青和集料 ， 碎石起到传递荷载的作用 ， 需要有足够 的强度， 一般采用玄武岩或石灰岩。石料应洁净 、 干燥。由于应力吸收层在路面中还起到层间过渡 和黏结作用 ， 要求石料和橡胶沥青的黏结性要好 。 橡胶沥青和石料的技术要求见表 1 和表 2 。 表 1 橡胶沥青技术要求 项 目 要求值 针入度( 2 5 ) ， ( 0 1 mm) 弹性恢复( 2 5 ) ， 弹性恢复( 2 5 ) 1 7 7 布 氏黏度 ， ( P a s ) 表 2 橡 胶沥青应 力吸收层 石料技术 要求 ( 3 ) 橡胶沥青应力 吸收层配 比设计 橡胶沥青和碎石洒布量的最常用的方法是采 用过去的经验 。根据国内的经验 ， 橡胶沥青应力吸 收层碎石规格普遍采用 9 5 l 3 2 m m， 因此， 确定 采用 9 51 3 2 m m规格的碎石 。 橡胶沥青洒布量影响应力吸收层的实际使用 效果。洒布量过大， 导致泛油影响应力吸收层的防 裂效果 ； 洒 布量过 小 ， 影 响应 力吸 收层与水 泥板 、 沥青罩面的黏结会造成推移等路面病害。 为 了确定最佳 的橡胶沥青的洒 布量 ， 选择 2 3 k 咖 。的洒布量 ， 进行剪切试验 ， 最终确定橡胶沥 青洒布量在 2 22 5 k g m 时剪切强度最好 。 碎石 的洒布量是 影响应力吸收层性能 的一个 重要 因素 ，施工时碎石量过少会影 响应力吸收层 的防裂效果 。为此 ， 选择了 1 0 2 0 k g m 的碎石洒 布量进行试 验 ，最终确定洒布量 l 4 1 8 k g m， 时 剪切强度最好 。 最终，设计橡胶沥青应力吸收层采用 9 5 1 3 2 m m规格的碎石 ， 见表 3 ， 橡胶沥青洒布量为 2 22 5 k g m 。 表 3 橡胶 沥青应 力吸收层碎 石级配 方筛孔尺寸 mm 通过率 ( ) 1 3 2 9 5 2-3 6 O O 7 5 1 【 x 】 O 1 5 O5 5 结 语 该 道路罩面竣 工后 ， 经一年 的通车运行路面未 出现反射裂缝 ， 见图 2 ， 证明橡胶应力吸收层在延 缓反 射裂 缝 的发 生和 路 面 防水起 到 了积 极 的作 用， 今后工程设计中将加以推广应用。 图 2 建成使用时照片 参考文献 【 1 J T G D 5 0 2 0 0 6 ， 公路沥青路面设计规范【 s 】 2 】C J J 1 6 9 2 0 1 2 ， 城镇 道路路 面设计 规范 s 】 【 3 】 C B 3 6 2 0 0 6 ， 城市道路养护技术规范 s 】 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m