浅析旧水泥混凝土路面改造技术

建筑与工程　Ｉ■　浅析旧水泥混凝土路面改造技术　林绪坤　（安徽省路港ｆ　程有限责任公司）　［摘　要］介绍目前国内外旧水泥混凝土路面改造技术的现状，提出了几种常见的改造方案。　［关键词］旧水泥混凝土路而改造研究　中图分类号：Ｕ４１６．２１６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９　９１４Ｘ（２０１０）１２　０１３２　０ｌ　１概述　我国水泥砼路面始建　六十年代中期。随着水泥砼路面修筑技术的推广　和应用，水泥砼路面在全国迅速发展，总里程由１９８０年的１６００公里，飞速上升　到２０００年底的４万多公里，特别是水泥砼路面在许多省份的高速公路和一级　公路中占有较大比重　目前我国现有的水泥砼路面有较大部分已接近或超过　设计年限，有的虽未达到设计年限，但由于交通量剧增，汽车轴载日益重型化　（超载问题）或设计不合理、施工不规范及环境因素等多方面原因，路面损　坏、使用品质逐年下降，严重影响了道路的使用功能，水泥混凝上路面改造工　作已不可回避。　与沥青路面相比，水泥砼路面的修复比较困难，日前可采用的大修改造措　施主要有三种：翻修、加铺新水泥砼面层和加铺沥青面层。翻修即为｝ｊ常维　修中的挖除损坏的水泥砼面板（甚至基层），重新铺筑水泥砼面板，该方案维持　原路面标高，没有标高矛盾，但挖除１１作量大、废料处理困难、造价较高月　工期较长：加铺新水泥砼面层，即利用旧路面作为基层或底基层，加铺基层和水　泥砼面层，该方案较翻修可靠、废料矛盾小、施工工艺成熟、【：期适中，但　标高矛盾大、造价较高，同翻修一样，是　一种恢复原水泥砼路面使１Ｅ｝ｊ功能的措　施：加铺沥青面层是将旧路作…定处理，设置必要的中问层后，加铺沥青面层，　将水泥砼路面改造为沥青路而，使用品质大幅度提高，但造价、］ｊ期等随具体　加铺方案不同而差异较大，问题主要集中在如何合理有效地处理利用旧路而、　如何有效地解决或最大限度地减缓反射裂缝以及加铺沥青面层性能改善上。　２国外同类技术的现状及发展趋势　国外对旧水泥砼路面的改造，主要是采用加铺沥青面层，基本做法：当旧水　泥砼路面结构稳定，仅是由　ｊ　表面使用功能下降或行车舒适性下降，采用直接　在旧路面上加铺超薄沥青面层（约２ｃｍ厚），这是一种恢复表面使用功能的措　施；当旧水泥砼路面板（包括基层）都产生较严重的损坏，而严重影响使用功能　时，通常对原路面板作一定的处理，设置补强层，加铺沥青面层。由于刚性路　面和柔性路面两种结构结合在一起，不仅材料差异大，而且旧路而板ｊ二存在接　缝和裂缝、及错台、脱空等损坏现象，使得加铺沥青而层在对应于旧路面板　接缝、裂缝的位置上出现反射裂缝。反射裂缝本身初期对沥青面层的使用　性影响不大，但环境因素的负效应（雨水的浸入、氧化、啃边等）常常使裂缝　迅速扩散，从而明显缩短加铺沥青面层的使用寿命。　为了减少反射裂缝的数量和减缓反射裂缝的发展速度，上　纪６Ｏ年代起　国外即开展防治沥青加铺层反射裂缝的研究，做了大量的理论分析和试验路，　提出了一些防反射裂缝措施，涉及整个路而结构，这些措施大致可分为＝三类：增　设补强层、设置中间层和改善沥青加铺层的性能。美国、英国、德幽、　澳大利亚等铺筑了ＳＡＭＩ夹层、加筋沥青砼及加厚沥青加铺层等多种试验路，　效果差异较大，同一处理方案在不同的路段上效果也相差较大。国外研究的　重点，主要放在防止反射裂缝。一定程度上，仅局限在路面面层本身，忽视了　对旧水泥砼路面板的有效处理和合理利用，以及加铺沥青面层和旧路面的处理　对各种结构物的影响，缺乏系统全面的研究，而我国面临的旧路面改造涉及整　条道路的所有问题。　３国内同类技术的现状　国内对旧水泥砼路面的改造主要采取两大措旅：加铺新的水泥砼路面和加　铺沥青面层。　加铺新的水泥砼路面，摄早是在８０年初国内一些军民两用机场跑道和停　机坪的大修中采用，多是对旧板简单处理后，直接加铺新水泥砼面板，由于接缝　对应困难和新板压旧缝问题，加铺效果不理想，早期损坏现象普遍，主要原因是　对旧路面结构的状况没有调查清楚、判断不准确，处理不彻底，存在许多潜在　不稳定板块，这些不稳定板块是加铺层损坏的直接原因。８０年代后期，东南　大学率先在国内采用自行研制的ＦＷＤ进行路段检测，并研究利用动衙分析方法　判断板下脱空位置和板块之间传荷能力。９Ｏ年代的改造方案，多采用先打碎　挖除旧路面板以新的基层材料（二灰碎石或水稳碎石）补齐，对脱空板进行压浆　补强后，加铺新的水泥砼路面。再…种改造方法是在简单处理后在旧路而上　加铺基层，再加铺水泥砼路面，效果理想但造价高、标高矛盾大。９Ｏ年代后　期国内引进南非的冲击碾压机械，广东在一条二级公路上做冲击碾压处理旧砼　路面的试验，安徽在一条　级公路上做冲击碾压与传统处理旧路面的对比试　验，并在改造工程采用，效果较理想，为处理利用旧水泥砼路面提供了新的尝　１３２　ｌ科技博览　试。　在旧水泥砼路面Ｌ加铺沥青面层也进行过诸多研究，研究主要集中在针对　控制反射裂缝产生和发展的力学分析上，并提供了一些防反射裂缝措施。９０　年代后期江苏省在该方面进行了较系统的研究，分别在１　０４国道句容～宜兴　段、２０５国道南京段、宁通公路六合东全江都段以及３ｌ２　道江浦段的改造　中铺筑了大量的试验段，河南、浙江、，　东、北京等地也开展了类似的研　究。主要改造措施有一类：　类是将旧水泥砼路面板破碎、碾压、灌浆，加　铺１５￣３６ｃｍ的二灰碎石，再加铺１５ｃｍ左右的沥青砼面层（其中上面层４ｃｍ多　为ＳＭＡ）：另一类是将旧水泥砼路面中破碎严重的板块挖除，用新砼补齐，对脱　空板块压浆并灌缝处理，加铺各种中间夹层（如沥青油毡、ＳＡＭＩ和各种土工　材料），再加铺６～１６ｃａ的沥青砼面层（其中上面层４ｃｍ多为ＳＭＡ）。不同措施　改造效果差别较大，如果旧路面板处理小彻底、中间层设置　当、沥青面层　性能不稳定，则效果较差，甚至出现　期人而积开裂损坏。目前对旧路面板采　取挖除和板＿Ｆ压浆处理，从理论上是成立的，但实际操作中通过检测找出每・　块脱空板已经是非常困难，遗留的脱空板是明显的加铺层损坏的原因。１日水　泥砼路而的处理效果赢接影响旧路而的利用价值、是否设盟补强层及中间层　如何设置等　系列问题。旧路面的处理是改造的关键之・。　４研究旧水泥混凝土路面改造技术的必要性　（１）纵观　内外ｌ闩水泥混凝土路面改造的研究现状，国内外对旧水泥砼路　面加铺改造仍处于研究、试验阶段，至今仍未有‘个效果理想、施：［工艺可　行Ｈ．具有明显技术经济效益的成套措施。（２）高速公路１口水泥砼路面改造，而　Ｊ临标高矛屙、各种结构物的影响、交通分流困难、工期要求紧、造价约　束等复杂问题，需要系统研究各方面的因素，进行全面系统深入的研究，才　能有　效合理地解决而临的极为复杂的诸多问题。（３）改造中，旧路面板的处理和利　用至关重要，尤其在传荷能力较差的接缝处，板下脱空能否有效地处理是关键，　任何一块遗留的不稳定板块都将直接影ｍＪＮ）ｍ铺面层的使用品质和寿命。同　时，处理的方法、效果关系到施工难易程度、处理后路面的利用价值，决定　了是否要加铺补强层和加铺而层的厚度、造价、以及　可忽视的标高矛盾　解决。（４）国内外的研究表明，彻底消除反射裂缝是不经济的，也不现实，加铺　层采Ｊ＝｛ｊ防反措施目的是摔制开裂，　不是消除开裂，所有的防反措施　能尽量　推迟早期裂缝的时间，一旦产生裂缝后，如何减缓其向上面层发展的速度，从而　达到延氏其使用寿命的目的。（５）为了成功地改造旧水泥砼路面，改善路面使　用品质，应从旧路面板的处治、补强层和夹层的设置以及沥青而层性能的提　高等方面系统研究改造方案，以满足高速公路水泥砼路而改造的特殊使用要　求。　５将会产生的社会经济效益　高速公路是我国公路运输的主骨架，高速公路的通行能力、行车安全、　舒适程度影响到社会方方面面，高速公路旧水泥混凝士路改造是有效改善高速　公路使用品质，提高通行能力、改善行车舒适性的必经之路。改造技术先进　与否，是否符　国情、是否具有可操作性，事关重大，全社会关注。由于高速　公路分流压力大、社会影响大、以及通行费损失的复杂问题，迫切需要一套　技术先进、经济合理、可操作性强的改造措施。另外，火量的非高速公路　旧水泥砼路改造也是一个突出的问题，如果高速公路旧水泥砼路改造技术问题　得以解决，其它等级旧水泥砼路面改造问题，也迎刃＿向解。　我国现有约４万公路左右的水泥砼路面，其中高速约占３０００公里左右，大　多数已通车５～１０年，逐年进入改造期，按已有改造经验，每公里改造费用约　４００万～６［１（１万，按节约１０％计算，每公里约４０￣６０万元，每１００公里约节约造　价４０００万￣６０００万：４万多公里中绝人多数为非高速公路，按每公里改造费用　１ＯＯ～１５０万，按节约１０％计算，每公里节约１Ｏ～１５万，每１００公暇约节约１０００￣　１５００万，每１０００公里约节约１～１．５亿，由于量大，直接经济效益十分可观。　另外，由于施工技术可操作性强、：［期短、质量稳定、减少封闭交通时间、　养护工作量小、费用少、社会反响好，社会效益也卜分显著。　南此可见，旧水泥混凝土路面改造技术的研究成果如果实现预期目标，经　济效益和社会效益均十分显著，应用前景十分广阔。