王雅婷

本文闡述了路面改造項目在現(xiàn)場管理、施工工藝、質(zhì)量控制等方面的特點及基本原則，深入總結(jié)和評價了加鋪瀝青層前舊水泥砼路面的不同處理措施及效果、四類不同層間粘結(jié)材料的優(yōu)缺點、加鋪層與縱斷面設(shè)計的關(guān)系、縱坡和坡長指標的選取特點、超薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護的應(yīng)用等關(guān)鍵問題。

充分利用舊水泥路面的剩余壽命進行瀝青層加鋪是目前應(yīng)用廣泛的路面改造措施，該方法形成的復(fù)合路面結(jié)構(gòu)形式不僅能發(fā)揮水泥路面的高承載能力及長壽命的特點，還可以利用瀝青面層連續(xù)舒適低噪音的優(yōu)勢。相關(guān)資料表明，舊水泥砼路面加鋪瀝青層改造的實施里程雖得到長足發(fā)展，但也出現(xiàn)了一些典型的病害形式，國內(nèi)對這種復(fù)合路面的研究多集中在確定合理的加鋪層厚度、材料性能及病害處理等方面，并以室內(nèi)試驗和理論分析為主，從加鋪縱斷面線形設(shè)計、質(zhì)量控制及現(xiàn)場管理等方面少有研究。

在總結(jié)實體工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出影響路面改造質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)對提高加鋪層性能、優(yōu)化設(shè)計方案、積極探究新材料在路面中的應(yīng)用起到重要作用。

一、加鋪瀝青層前舊水泥砼路面處理

舊水泥砼路面加鋪瀝青層路面改造工程中，由于瀝青層和水泥砼板模量差異較大，車輛荷載作用下在容易在界面處產(chǎn)生過大的剪應(yīng)力破壞層間粘結(jié)，進而導(dǎo)致瀝青層處于不利的應(yīng)力狀態(tài)，層間粘結(jié)情況是控制加鋪質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，為了增強層間粘結(jié)，消減剪應(yīng)力大小，除選擇合理的粘層材料外，在加鋪瀝青層前還需要舊水泥砼提供一個平整、粗糙、潔凈的表面。以往常用的加鋪瀝青層前舊水泥砼路面處理方式為銑刨0.5～1cm，該種處理方法能徹底清除標線、磨平錯臺，提供機械咬合力。但經(jīng)過長期觀測發(fā)現(xiàn)，加鋪瀝青層后所產(chǎn)生面層推擠、裂縫、掉皮的現(xiàn)象并不少見，經(jīng)過試驗分析該種處理方法由于界面的構(gòu)造深度過大，對舊水泥板的結(jié)構(gòu)壽命傷害較明顯，疲勞性能下降，并且由于銑刨后凹凸棱角的存在使得粘層油無法均勻的發(fā)揮粘結(jié)性能，反而不利于層間連續(xù)，實體工程中粘結(jié)效果并不突出。除此之外，銑刨施工過程中現(xiàn)場噪聲較大、施工時間長、對現(xiàn)狀交通干擾大、均勻度不宜控制、產(chǎn)生的大量灰塵以及水泥殘渣不宜清理等問題也對現(xiàn)場管理和質(zhì)量控制造成困難。

經(jīng)研究分析，認為加鋪前對舊路面拉毛粗糙化后充分清洗即可達到界面平整、粗糙、潔凈的目的，能有效避免銑刨過于追求粗糙而帶來的副作用，既不損傷板厚，也可縮短工期，保證加鋪質(zhì)量。具體做法可以在加鋪前徹底鏟除舊路標線、磨平輕微錯臺、清理表面雜質(zhì)、高壓水沖洗晾干或采用路面拋丸機處理等使舊砼路面達到粗糙要求。實際工程中也可以從拉毛粗糙化和高性能粘層油兩方面入手，選擇更高粘度的粘層材料投入應(yīng)用。

二、不同粘層材料的選擇

瀝青加鋪改造項目中，在層間撒布粘層油是保持層間連續(xù)，發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層整體承載性能的關(guān)鍵。經(jīng)過總結(jié)分析，水泥砼板和瀝青層之間的粘層材料主要有兩大類：沒有層厚的改性乳化瀝青及改性熱瀝青，有一定層厚的防水粘結(jié)層及應(yīng)力吸收層。

1.改性乳化瀝青及改性熱瀝青

改性乳化瀝青具有施工簡單、撒布均勻、使用效果良好的優(yōu)點，但需要等待2h左右的破乳時間，并且容易隨縱橫坡流淌，在界面上容易殘留有部分水分，對粘結(jié)效果有一定影響。改性熱瀝青具有粘結(jié)性能好的特點，但撒布不宜均勻，增加的瀝青用量較大，容易形成泛油等病害，另外改性熱瀝青的撒布溫度高達175℃，粘度大，等待降溫時間較長，期間需要嚴格封閉交通，特別是對于以集散功能為主的道路，沿線村口較多，控制村民出入（人行、自行車、摩托車）現(xiàn)場管理難度大，控制不好不僅污染粘層，還容易發(fā)生安全事故，實際往往不能達到滿意的效果。

綜合考慮路面改造項目交通組織的特點，對于采用改性熱瀝青作為砼板和加鋪層之間的粘層實際應(yīng)用不多，其性能特點值得深入研究。

2.防水粘結(jié)層與應(yīng)力吸收層

防水粘結(jié)層起到防水粘結(jié)的作用，厚度一般為6mm，增加的瀝青用量可通過單一粒徑細集料碎石穩(wěn)定，同時調(diào)節(jié)改性瀝青溫度，使用效果較好，但增加了施工工序，碎石粒徑和撒布均勻度控制較嚴格。應(yīng)力吸收層厚度為1.5～2.5cm，采用特殊聚合物高粘瀝青或高性能橡膠瀝青及反擊破輝綠巖或玄武巖集料，很多應(yīng)力吸收層采用纖維紗提高材料韌性，起到加筋的作用，使得層間粘結(jié)、防水、防反射裂縫性能大幅增加。為使瀝青、纖維、集料在加熱狀態(tài)及時接觸而更好的發(fā)揮粘結(jié)性、整體結(jié)構(gòu)的效果，施工時必須采用專用的纖維同步施工設(shè)備，并對設(shè)備各項功能進行調(diào)試和標定，保證瀝青、纖維、碎石同步施工。應(yīng)力吸收層綜合性能優(yōu)良，但配合比設(shè)計中油石比較高，對原材料要求非常嚴格，施工工藝要求高，造價偏高。

三、加鋪層和縱斷面設(shè)計的關(guān)系

與新建路面不同，路面加鋪改造過程中往往需要依據(jù)舊路面現(xiàn)狀的標高和超高橫坡對縱斷面線形進行調(diào)整，使加鋪一定厚度后縱斷面標高符合相應(yīng)技術(shù)等級的要求。在進行加鋪縱斷面拉坡時，關(guān)鍵是協(xié)調(diào)好加鋪層厚度和縱坡坡度、坡長的關(guān)系，特別是為滿足坡長要求而導(dǎo)致加鋪厚度過大時不僅造成材料浪費，還容易產(chǎn)生車轍、交通設(shè)施高度不足等問題，設(shè)計時應(yīng)以控制加鋪層厚度為主，反復(fù)試坡優(yōu)化，靈活運用技術(shù)指標，做到經(jīng)濟合理。當由于施工差異，局部現(xiàn)狀舊路面難以滿足相應(yīng)技術(shù)等級時，可在通視良好的路段適當降低縱坡坡長，按第一級設(shè)計速度的坡長要求執(zhí)行。加鋪層應(yīng)滿足縱橫坡排水的要求，縱坡坡度一般不應(yīng)小于0.3%，局部路段條件受限時也可采用零坡，但不應(yīng)設(shè)置在超高過渡段。對于舊路面存在明顯沉陷、拱起路段，應(yīng)先進行病害處理，恢復(fù)舊路縱斷面線形后再進行加鋪。

根據(jù)項目特點，設(shè)計速度不超過60km/h時，4cm以內(nèi)的瀝青罩面或刨4cm鋪4cm的情況，可對舊路進行病害處理后等厚鋪筑，以適應(yīng)舊路線形為主。10cm厚瀝青加鋪層，工程量以及是否分層鋪筑對施工和線形影響較大，為滿足厚度對路面改造后的平整度，可通過調(diào)整下面層厚度設(shè)置調(diào)平層，盡量控制線形指標。

四、超薄磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護

預(yù)防性養(yǎng)護對于封閉細微裂縫、輕微車轍、延長大中修養(yǎng)護時間等起到重要作用，超薄磨耗層依據(jù)其厚度薄、性能優(yōu)越等特點，作為預(yù)防性養(yǎng)護項目具有優(yōu)異的抗疲勞、抗高溫、抗飛散、抗水損害及抗老化等性能，尤其適用于對路面標高控制嚴格的城鎮(zhèn)路段。

應(yīng)用于預(yù)防性養(yǎng)護的超薄磨耗層厚度一般為1.5～2.0cm，采用特種SBS改性瀝青，瀝青各項指標均提出嚴格要求，其中軟化點≥100℃，彈性恢復(fù)（25℃）≥90%，60℃動力粘度≥400000，具有顯著的高粘高彈性能。粗集料采用質(zhì)地堅硬、表面粗糙、形狀接近立方體的玄武巖、輝綠巖硬度和強度高的破碎石料，其磨光值、壓碎值等提出嚴格要求，細集料必須采用潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，與瀝青有良好粘結(jié)能力的機制砂，嚴格控制粗細集料合成級配，滿足圖1所示。

圖1 超薄磨耗層與典型AC-13和SMA-13級配曲線比較

超薄磨耗層瀝青混合料的指標、要求及檢測方法如表1所示。

表1 熱拌超薄磨耗層瀝青混合料指標要求

根據(jù)現(xiàn)場效果看，采用超薄磨耗層進行預(yù)防性養(yǎng)護具有平整、抗滑、降噪功能，有廣泛的應(yīng)用前景。

五、結(jié)語

本文對路面改造過程中影響工程質(zhì)量的幾個關(guān)鍵點進行了分析總結(jié)，為以后設(shè)計過程中深入理解路面各結(jié)構(gòu)和功能層的材料選擇、層位功能、適用條件、新材料的性能特點以及質(zhì)量控制指標和現(xiàn)場管理措施提供了經(jīng)驗，在保障路面使用性能和壽命方面具有重要的意義。