旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土路面结构的分析

摘要：近些年来，随着公路建设的发展，公路的改建和扩建工程越来越多，在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一种常用的、有效的路面修复技术。本文主要阐述公旧水泥混凝土路面破坏的影响因素，破坏形式和原因，沥青混凝土路面加铺改造设计方法，总结出一些工作心得，与同行分享。

关键词：旧水泥混凝土路面；沥青加铺；改造设计

abstract: in recent years, with the development of highway construction, highway reconstruction and extension engineering more and more, the asphalt overlay on old cement concrete pavement is a common, effective pavement repair technology. this paper mainly expounds the factors influencing the failure character of old cement concrete pavement, failure forms and causes, the shop design method of concrete pavement with asphalt, summarizes some work experience, and peers to share.

key words: old cement concrete pavement; asphalt overlay; design

中图分类号：u416

一、水泥混凝土路面损坏的影响因素

造成水泥混凝土路面结构和功能性破坏的原因大致分为六种：1.交通状况；2.气候条件；3.排水条件；4.道路材料；5.施工因素；

6.养护因素。

(1)交通状况。交通状况包含道路上的交通量、行驶车辆类型和轴载的组成，以及交通量的增长率等。快速增长的交通量，日益增大的机动车轴载，使路面长时间处于满负荷甚至超负荷状态，路面在未超过设计年限时就已经提前出现疲劳性破坏。

(2)气候和排水条件。影响路面使用功能的气候因素主要是温度和降水。水泥混凝土板在温度的作用下，产生膨胀或紧缩，使板发生位移和变形，进而极容易形成不规则的温度裂缝。道路排水有路面排水和路基排水，当排水不畅时，积水通过路面裂缝渗透进入基层，降低基层承载力，严重时甚至对基层材料产生冲刷作用，导致面层与基层之间出现脱空，从而使路面板在车载作用下产生物理性断裂。

(3)材料和施工因素。用于道路建设的材料有很多种，每种性能各不相同，材料的性能直接影响到路面的性能，使用时应与本地区实际情况相结合。施工工艺水平的高低，施工过程中质量控制的好坏，也会对相同结构的路面产生不同的结果。

(4)养护因素。水泥混凝土路面的缩缝、胀缝、施工缝等，基本上是用沥青灌缝，一般使用2~3年后灌缝材料会出现老化松脱，如不及时养护，对填缝料进行更新，则极容易由此引起一系列路面病害。

三、旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土结构层的设计 1.沥青加铺改造的特性

(1)由于下层是强度高的水泥混凝土板，相当于给沥青面层提供了刚性基层，提高了沥青路面结构的刚度，开放后可以承受重交通的作用而减少车辙。

(2)显著改善水泥混凝土，特别是碾压混凝土路面的平整度，尤其是接缝处的平整度，有利于提高行车速度、行车的舒适性和安全性。

(3)在表面破损较严重，但仍具有足够强度的旧水泥混凝土路面上铺筑一层高质量面层的复合式路面不仅可恢复其使用功能并可显著地延长路面使用寿命。

(4)可以大大降低水泥混凝土路面的噪声和扬尘，改善道路的环境状况。

2.反射裂缝及减缓措施

旧水泥混凝土路面加罩沥青面层主要的问题是反射裂缝。由于旧水泥混凝土面层有接缝和裂缝，面板在缝隙附近的位移引起缝隙上方沥青加铺层内出现应力集中，进而容易在加铺层上反射形成裂缝。面板的位移是形成反射裂缝的主要原因，而位移的产生，有可能是温度原因引起的，也有可能是荷载作用引起的，或者是温度和荷载共同作用造成的。对于主要因温度原因而引起反射裂缝的情况，可以采用降低加铺层与旧面层之间粘附阻力，以及增加加铺层抗拉强度的措施；对于主要由荷载作用产生反射裂缝的情况，则应采取减少接缝处半边沉降量和沉降差，以及增加加铺层抗弯拉强度和剪切强度的措施。

在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土结构层改造设计中，对于不同的改建路段，应根据旧路面实际状况和条件，分析出现反射裂缝的可能主要原因，从而有针对性的提出相应的预防措施。预防或延缓旧混凝土面层上沥青加铺层反射裂缝的措施，可以分为以下几种：①在沥青加铺层上锯切横缝 ②采用厚加铺层 ③设置裂缝缓解层 ④破碎和固定旧混凝土面层 ⑤设置各种夹层

(1)锯切横缝。在沥青加铺层上对准旧混凝土面层的横缝位置锯切出新的横缝，并在开放交通前与缝内填入封缝料，防止水或杂物进入。此种方式类似于混凝土路面设置横缝，当沥青加铺层由于温度和外部荷载而产生拉应力时，锯缝可以提供不连续伸缩位移空间，从而控制裂缝的出现。该法适用于旧路面结构状况良好，或者已对损坏板进行过处理，接缝处板边弯沉量较小的混凝土路面，同时必须做好接缝的密封养护工作。

(2)采用厚加铺层。增加沥青加铺层的厚度，一方面使旧面层受到温度的影响减小，进而减小温度引起的面层板的伸缩位移，从而降低了加铺层底面的拉应力。另一方面可以增加路面结构的弯曲刚度，降低接缝处弯沉差，进而减少加铺层的剪切应力。同时，较厚的加铺层可以延缓反射裂缝从层底扩展到层面的时间，延长了道路的使用寿命。

(3)设置裂缝缓解层。在沥青加铺层和旧混凝土面层之间设置一层由开级配沥青碎石混合料组成的裂缝缓解层。由于开级配混合料含有大量孔隙，可以为旧面板的不均匀沉降差提供缓解空间，难以