摘要: 結合諸城市206 國道舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層的改造工程實踐, 介紹了加鋪層設計中合理確定加鋪層厚度、改善加鋪層性能、設置中間應力吸收層、處理好舊水泥混凝土路面等關鍵技術。該工程取得了良好的效果,積累了成功的經驗。
關鍵詞: 道路改造; 瀝青混凝土加鋪層; 反射裂縫
中圖分類號: U418.6 文獻標識碼: A 文章編號: 1004- 4655(2006)06- 0018- 02
在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層是一種剛柔結合的復合結構，但兩者性能差異大，溫度影響大，在短時間內，容易出現反射裂縫的病害。為了延長瀝青加鋪層使用壽命，如何防止或延緩反射裂縫的出現，是一個值得研究的課題。
1 工程概況
諸城市206 國道穿越市區3 km, 成為市區的一條主要交通干線。該路原為15 m 寬水泥混凝土路面。1998 年拓寬為三塊板，機動車道寬24 m ，綠化隔離帶寬2 m ，非機動車道寬5 m ，總寬38 m ；機動車道為水泥混凝土路面，非機動車道為瀝青混凝土路面。2004 年諸城市政府決定將其改建為一塊板，主路寬32 m ，為雙向8 車道，人行道寬8 m ，總寬48 m 。
2 現狀道路的調查
通過對該道路進行現場踏勘及彎沉測試結果情況如下。
1) 水泥混凝土板塊基本完好, 無沉陷、斷板、脫空現象。縱、橫縫均采取鋸縫措施處理。
2) 水泥混凝土路面接縫彎沉較小( 最大處0.21mm, 平均0.10 m m ）。水泥板塊接縫兩側彎沉差最大處0.05 m m ，平均0.03 m m 。水泥混凝土抗折強度最小4.6 M Pa，平均4.7 M Pa。
3) 瀝青混凝土路面損壞嚴重, 網裂、沉陷現象普遍。
4) 瀝青混凝土路面彎沉較大( 最大處8.00 mm,平均3.00 m m ）。
3 加鋪層設計原則
道路改造的瀝青加鋪層設計應考慮的主要因素是防止或延緩反射裂縫的出現。由于車輛荷載影響，水泥混凝土相鄰板塊產生豎向位移差，出現較大的剪切應力；而舊水泥混凝土路面的應力在接縫處不連續，當冬季氣溫較低時，瀝青混凝土加鋪層會因為接縫處的應力過大而產生開裂，形成所謂的溫度型反射裂縫。反射裂縫對道路的破壞不是簡單的裂縫問題，更嚴重的是反射裂縫產生后，路表水會沿著裂縫向下滲透至路基，引起路基損壞。因此，針對反射裂縫這個問題，采取的措施有：①合理的瀝青加鋪層厚度；②改善瀝青加鋪層性能；③設置中間應力吸收層；④處治好舊水泥混凝土路面等技術。采用這些技術，可以延緩反射裂縫的出現。
3.1 瀝青加鋪層厚度的確定
瀝青混凝土加鋪層厚度設計由行車荷載和防反射裂縫兩個因素控制。由于水泥混凝土面板本身強度較高，故可以做為基層。舊路改造一般采用兩層密實型瀝青混凝土結構,瀝青混凝土面層的最小厚度以8! 10 cm 比較理想。根據JTG D 40—2002《公路水泥混凝土路面設計規范》，高速公路和一級公路的最小厚度宜為10 cm ，其他等級公路的最小厚度宜為7 cm 。
3.2 瀝青加鋪層性能的改善
采用合適的改性瀝青, 可以提高瀝青混凝土的高溫穩定性、低溫抗裂性，還能保證良好的抗車轍、抗滑、防水等性能。SBS 改性瀝青SM A (瀝青瑪蹄脂碎石混合料)效果較為明顯，能顯著減少和延緩病害的產生，延長路面使用壽命。另外，瀝青混凝土加入纖維，可以提高瀝青罩面層的抗拉強度，同時也減輕車轍的出現。
3.3 設置中間應力吸收層
在瀝青罩面層與水泥混凝土路面結合良好的前提下, 水泥混凝土路面接縫處的集中應力使得裂縫直接延伸至罩面層，而集中應力來源于溫度變化、行車荷載及兩者的綜合作用。
采用土工布或玻璃纖維格柵作為水泥混凝土路面與瀝青混凝土加鋪層中間層，可有效地改善路面結構應力分布，抵抗和延緩由路面基層裂縫引起的瀝青混凝土路面反射裂縫的發生，從而提高路面的使用壽命，同時具有良好的防水效果。土工合成材料是一種人工合成的高分子聚合物，具有很高的耐熱性，優異的耐寒性，良好的整體性、連續性和耐久性。
3.4 舊水泥混凝土路面處治
對于脫空板、有裂縫的板, 以及角隅斷裂、錯臺等均進行修補。要確保舊水泥混凝土路面與瀝青混凝土加鋪層的層間連接質量，對舊路面采取鑿毛，并灑布高質量的結合油（ 最好用改性瀝青）。采用聚氨脂封填裂縫、改性瀝青油氈鋪貼裂縫等方法，可很好地減少地表水通過舊水泥混凝土板的縫隙下滲到基礎，也可減少地下水通過舊水泥混凝土板的縫隙進入加鋪層，還可改善舊水泥混凝土板塊在接縫處的力學性能，從而達到改善甚至阻止裂縫擴展，延緩與防治裂縫反射。
4 諸城市206 國道改造具體方案
4.1 原有路面結構性能的分析
在瀝青混凝土加鋪罩面之前, 對舊水泥混凝土路面的損壞情況和結構狀況進行正確的評價是解決反射裂縫和保證加罩成功至關重要的一環。根據道路實測彎沉值，我們認為舊水泥混凝土路面可以保留使用，個別板塊錯臺、板角損壞等情況，按有關規范要求進行處治。舊瀝青混凝土路面由于大面積損壞，利用價值已不大，需全部挖出重新新建。
4.2 設計方案
對三個設計方案進行分析比較后, 決定采用以下方案。挖出非機動車道及綠化隔離帶進行新建。新建路面基礎頂與舊水泥混凝土路面頂一致，結構為：16cm 的10% 灰土+2! 16 cm 的水泥穩定碎石；最后對新舊道路澆灑結合油，撒3" 8 m m 厚石屑，攤鋪土工布，加罩6 cm 瀝青混凝土（ A C-25I）+ 4 cm 聚酯合成纖維加筋瀝青混凝土（ A C-13I）。
4.3 工程效果評價
該工程僅用了40 d 就完成通車, 拓寬后道路車流量大增，單車道流量現已超過2 000 pcu/h。使用至今已近2 a，道路路況良好，通過近期實地的觀察，僅有兩條較小橫縫出現，全路均無沉降出現。
5 結語
舊水泥混凝土上加鋪瀝青混凝土面層, 是改造舊水泥混凝土路面行之有效的方法。國內在近年來對這種改造方法進行了較多的探討。從實踐經驗看，反射裂縫防治措施只能延緩或減少反射裂縫，不能從根本上消除。水泥混凝土路面的瀝青混凝土罩面牽涉到多方面的技術因素，尚有待進一步的理論和試驗研究。諸城市206 國道舊水泥混凝土路面加鋪改造，應用了許多新技術、新材料，為今后水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層改造積累了經驗。
