摘 要：近些年來，隨著公路建設的發展，公路的改建和擴建工程越來越多，在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層是一種常用的、有效的路面修復技術。本文主要闡述公舊水泥混凝土路面破壞的影響因素，破壞形式和原因，瀝青混凝土路面加鋪改造設計方法，總結出一些工作心得，與同行分享。

　　關鍵詞：舊水泥混凝土路面,瀝青加鋪,改造設計

　　一、水泥混凝土路面損壞的影響因素

　　造成水泥混凝土路面結構和功能性破壞的原因大致分為六種：1.交通狀況;2.氣候條件;3.排水條件;4.道路材料;5.施工因素;6.養護因素。

　　(1)交通狀況。交通狀況包含道路上的交通量、行駛車輛類型和軸載的組成，以及交通量的增長率等。快速增長的交通量，日益增大的機動車軸載，使路面長時間處于滿負荷甚至超負荷狀態，路面在未超過設計年限時就已經提前出現疲勞性破壞。

　　(2)氣候和排水條件。影響路面使用功能的氣候因素主要是溫度和降水。水泥混凝土板在溫度的作用下，產生膨脹或緊縮，使板發生位移和變形，進而極容易形成不規則的溫度裂縫。道路排水有路面排水和路基排水，當排水不暢時，積水通過路面裂縫滲透進入基層，降低基層承載力，嚴重時甚至對基層材料產生沖刷作用，導致面層與基層之間出現脫空，從而使路面板在車載作用下產生物理性斷裂。

　　(3)材料和施工因素。用于道路建設的材料有很多種，每種性能各不相同，材料的性能直接影響到路面的性能，使用時應與本地區實際情況相結合。施工工藝水平的高低，施工過程中質量控制的好壞，也會對相同結構的路面產生不同的結果。

　　(4)養護因素。水泥混凝土路面的縮縫、脹縫、施工縫等，基本上是用瀝青灌縫，一般使用2~3年后灌縫材料會出現老化松脫，如不及時養護，對填縫料進行更新，則極容易由此引起一系列路面病害。

　　三、舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土結構層的設計

　　1.瀝青加鋪改造的特性

　　(1)由于下層是強度高的水泥混凝土板，相當于給瀝青面層提供了剛性基層，提高了瀝青路面結構的剛度，開放后可以承受重交通的作用而減少車轍。

　　(2)顯著改善水泥混凝土，特別是碾壓混凝土路面的平整度，尤其是接縫處的平整度，有利于提高行車速度、行車的舒適性和安全性。

　　(3)在表面破損較嚴重，但仍具有足夠強度的舊水泥混凝土路面上鋪筑一層高質量面層的復合式路面不僅可恢復其使用功能并可顯著地延長路面使用壽命。

　　(4)可以大大降低水泥混凝土路面的噪聲和揚塵，改善道路的環境狀況。

　　2.反射裂縫及減緩措施

　　舊水泥混凝土路面加罩瀝青面層主要的問題是反射裂縫。由于舊水泥混凝土面層有接縫和裂縫，面板在縫隙附近的位移引起縫隙上方瀝青加鋪層內出現應力集中，進而容易在加鋪層上反射形成裂縫。面板的位移是形成反射裂縫的主要原因，而位移的產生，有可能是溫度原因引起的，也有可能是荷載作用引起的，或者是溫度和荷載共同作用造成的。對于主要因溫度原因而引起反射裂縫的情況，可以采用降低加鋪層與舊面層之間粘附阻力，以及增加加鋪層抗拉強度的措施;對于主要由荷載作用產生反射裂縫的情況，則應采取減少接縫處半邊沉降量和沉降差，以及增加加鋪層抗彎拉強度和剪切強度的措施。

　　在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土結構層改造設計中，對于不同的改建路段，應根據舊路面實際狀況和條件，分析出現反射裂縫的可能主要原因，從而有針對性的提出相應的預防措施。預防或延緩舊混凝土面層上瀝青加鋪層反射裂縫的措施，可以分為以下幾種：①在瀝青加鋪層上鋸切橫縫 ②采用厚加鋪層 ③設置裂縫緩解層 ④破碎和固定舊混凝土面層 ⑤設置各種夾層

　　(1)鋸切橫縫。在瀝青加鋪層上對準舊混凝土面層的橫縫位置鋸切出新的橫縫，并在開放交通前與縫內填入封縫料，防止水或雜物進入。此種方式類似于混凝土路面設置橫縫，當瀝青加鋪層由于溫度和外部荷載而產生拉應力時，鋸縫可以提供不連續伸縮位移空間，從而控制裂縫的出現。該法適用于舊路面結構狀況良好，或者已對損壞板進行過處理，接縫處板邊彎沉量較小的混凝土路面，同時必須做好接縫的密封養護工作。

　　(2)采用厚加鋪層。增加瀝青加鋪層的厚度，一方面使舊面層受到溫度的影響減小，進而減小溫度引起的面層板的伸縮位移，從而降低了加鋪層底面的拉應力。另一方面可以增加路面結構的彎曲剛度，降低接縫處彎沉差，進而減少加鋪層的剪切應力。同時，較厚的加鋪層可以延緩反射裂縫從層底擴展到層面的時間，延長了道路的使用壽命。

　　(3)設置裂縫緩解層。在瀝青加鋪層和舊混凝土面層之間設置一層由開級配瀝青碎石混合料組成的裂縫緩解層。由于開級配混合料含有大量孔隙，可以為舊面板的不均勻沉降差提供緩解空間，難以影響到瀝青加鋪層上，從而減少反射裂縫產生的可能性。

　　(4)破碎和固定舊混凝土面層。當舊混凝土面板損壞較為嚴重，采用修復后加鋪瀝青層，或者完全破除舊板后重建新混凝土板再加鋪瀝青層的措施已經很不經濟的時候，可以對舊面板進行破壞和固定。用混凝土破碎機，將損壞的舊面板破除成60～100cm左右的碎板塊，接著用重型輪胎壓路機在碎塊上反復碾壓，使碎板塊與基層結合密實。由于碎板塊尺寸較之原板塊要小，因而受到溫度影響產生的伸縮位移和板塊之間的沉降差也相應降低，從而有效減小了由此產生的各種應力作用。舊面板破碎固定后，必須將裂縫內的松散雜物清除干凈，然后攤鋪瀝青混合料調平層，填補好裂縫，再鋪設瀝青加鋪層。

　　(5)設置夾層。在舊混凝土面板和瀝青加鋪層之間設置夾層，可以有效減少瀝青加鋪層底面的應力和應變，也可以通過夾層將舊面板產生的應力分散。目前工程上采用的夾層大致有：橡膠瀝青應力吸收夾層、土工織物夾層和土工格柵。橡膠瀝青應力吸收夾層和土工織物夾層勁度較低，屬于軟夾層;而土工格柵剛度大勁度高，屬硬夾層。各種夾層由于剛度的不同，在減少反射裂縫方面起到的作用也不一樣。軟夾層在減少溫度引起的反射裂縫中可以起到重要的作用，但在降低荷載應力引起的反射裂縫時，作用不大。硬夾層由于剛度與瀝青加鋪層材料接近，適合于降低由于荷載引起的反射裂縫，但在減少溫度引起的反射裂縫時，效果不如軟夾層好。所以，在選擇夾層材料時，應對反射裂縫產生的原因做深入細致分析，選擇適合的夾層材料。

　　3.瀝青加鋪層厚度設計

　　瀝青加鋪層厚度設計目前沒有統一的方法。采用厚加鋪層方案時，通常使用經驗法確定厚度，比如美國瀝青協會(AI)的彎沉法，或者美國陸軍工程師部隊(COE)的補足厚度缺額法。采用破碎和固定舊混凝土面層方案時，是將破碎的舊混凝土面層視為基層，通過彎沉測定反算破碎層的模量值后，按瀝青路面設計方法確定瀝青加鋪層(視為新瀝青面層)厚度。采用設置夾層的方案時，則按不同夾層材料的剛(勁)度，分析溫度和荷載作用下接(裂)縫上方瀝青加鋪層內的拉應變和剪切應變，并按瀝青混合料的疲勞強度確定所需的厚度。

　　四、結束語

　　舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土結構在道路建設中被越來越廣泛的應用。通過加鋪瀝青混凝土面層可以改善道路使用性能，提高行車質量和路基的穩定性，延長路面的使用壽命，美化路容路貌。更多更新的舊水泥混凝土路面改造方法還需要道路工作者進行不斷地探索研究。

　　參考文獻：

　　[1]JTG D40―2002. 公路水泥混凝土路面設計規范[S]. 北京：人民交通出版社.2003

　　[2]劉滎、劉效堯、黃曉明. 水泥混凝土路面改建技術[M]. 北京：人民交通出版社.2006

　　[3]張起森. 高等級路面結構設計理論與方法[M]. 北京：人民交通出版社.2005

　　[4]黃曉明. 水泥路面設計[M]. 北京：人民交通出版社.2003