水泥混凝土路面改造技术研究（一）

随着国民经济的发展，道路交通量急剧增加，汽车轴重日益加重。许多早期修建的水泥混凝土路面产生了多种损坏现象:结构承载能力不足、行车舒适性差、车速难以提高。近年来，在县际公路和农村公路的改扩建中，为了节省工程投资，对旧水泥混凝土路面进行了有效利用，并在其上铺筑沥青混凝土以改善其使用性能。然而，铺设的沥青混凝土往往出现反射裂缝，导致表层开裂、剥落，表层水下渗水，造成路面损坏。因此，有必要进一步分析和研究水泥混凝土路面改造技术，加强对其施工质量的控制。
旧水泥混凝土路面上的沥青混凝土加铺层是一种特殊的路面结构，其应力应变特性与一般的弹性层状体系有很大的不同。质量控制涉及旧水泥混凝土板处理、反射裂缝防治、加铺层厚度控制、面层材料选择、提高路面抗渗性等关键环节。
旧水泥混凝土板的处理
旧水泥混凝土板受温度变化影响较大，旧路面板出现接缝和裂缝，常伴有错位、断板、啃边、沉陷、脱空空等损坏现象，使得组合结构中的奇异部位尤为突出。以旧水泥混凝土路面为基层，应具有足够的强度和适当的刚度。沥青路面是柔性路面，面层的强度直接取决于基层的强度，基层强度不足会直接导致面层的破坏。纵观我国水泥混凝土路面上沥青混凝土加铺层的设计，最关键的问题是旧水泥路面板的处理。首先，对其使用状况进行全面深入的调查，对路面病害和部分结构承载力不足进行深入分析。旧水泥路的病害一般通过人工调查，按段落桩号统计。探地雷达和弯沉仪用于检测和评价混凝土板的脱空空、其结构层的均匀性和路面的承载能力。特别是在荷载传递能力较差的接缝处，板下脱空空影响很大，必须高度重视水泥混凝土路面的处理。其次，针对不同种类的疾病进行有效的治疗。对于有破角的深宽路面，先用切割机切掉破损部分，再浇筑同标号混凝土；对于浅而窄的破损，可凿除5cm以上，然后用掺细石的混凝土拌合物填补；如果出现错台或板网开裂，首先考虑的应该是路基的质量问题。整块板必须凿除，路基和基层重新夯实，浇筑同标号混凝土。对于板脱落空、桥头下沉、板不均匀下沉、挠度大的部位，钻穿板，然后用水泥浆高压灌注。
反射裂缝的防治
反射裂缝是指下层混凝土板的接缝或裂缝，由于温湿度的不断变化和车辆荷载的反复作用，在加铺层的相应位置产生裂缝。根据沥青混凝土路面开裂的原因，可分为荷载裂缝和非荷载裂缝两大类。它通常是由旧水泥混凝土路面接缝和裂缝处的垂直和水平位移引起的。竖向位移是指接缝和裂缝两侧因车辆荷载引起的竖向相对位移。水平位移是指温度或湿度变化引起水泥混凝土板膨胀收缩而产生的水平位移。混凝土板的水平位移使沥青加铺层在接缝和裂缝处产生较大的拉应力，当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时就会开裂。在温度、湿度应力和车辆荷载的共同作用下，裂缝继续向上发展并反射到加铺层表面。因此，有必要对沥青混凝土路面的反射裂缝进行综合防治。
根据反射裂缝的机理，应该从结构和材料两个方面来考虑。面层厚度应大于10cm，能有效防止拉伸疲劳产生的裂缝，减少车辆荷载产生的剪应力。适当增加沥青含量和降低混合料的空空隙率可以延缓裂缝的扩展。设计应力吸收层，采用APP改性沥青油毡和玻璃纤维格栅，增强混凝土抵抗差异位移的能力(抗剪强度)。APP改性沥青油毡附着在旧水泥混凝土板上，可以有效防止地表水通过旧水泥混凝土板之间的接缝渗入土基，减少地下水通过旧混凝土板之间的接缝进入加铺层，润湿加铺层结构层的材料，从而防止无机结合料处理过的颗粒层强度降低，延缓沥青混凝土面层的剥落和松散。在旧水泥混凝土板与加铺层之间铺设APP改性沥青油毡，可以起到应力吸收夹层的作用，将反射裂缝的应力由垂直方向变为水平方向，耗散水平应变和传递垂直荷载，增强沥青混凝土的整体抗拉强度，延缓反射裂缝的产生。玻璃纤维格栅是国内外公认的减少沥青路面反射裂缝的技术措施。它具有抗拉强度和弹性模量高的特点，其作用是增强沥青混凝土的整体抗拉强度，改善路面的整体受力状态，减少永久变形，延缓疲劳破坏，防止和减少路面裂缝。此外，加强施工控制，保证沥青不老化，在沥青混合料制备过程中加强碾压，使沥青混合料达到高密实度，有助于减少反射裂缝。