高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法.pdf

本发明公开一种高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，包括以下步骤：调查高寒地区水泥混凝土路面出现的病害，针对各类所述病害设计处理方案，进行相应的处理；处理所述病害之后，将原有所述水泥混凝土路面铣刨，打毛清理旧路面；喷洒粘层沥青，采用设定厚度的沥青砂找平；铺设玻璃纤维格栅，并在所述玻璃纤维格栅上铺设定厚度的粗粒式沥青混凝土；步骤5：在所述粗粒式沥青混凝土上铺设设定厚度的SBS改性沥青。本发明方法采用的设备为常规设备，具有养护维修成本低、修复方便、省时省力、修复效果佳，具有经济和社会效益好等优点。

1.  高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对路面病害进行相应处理；
步骤2：处理所述病害之后，将原有水泥混凝土路面铣刨，打毛清理旧路面；
步骤3：喷洒粘层沥青，并铺设设定厚度的沥青砂对路面进行找平；
步骤4：再铺设玻璃纤维格栅，并在所述玻璃纤维格栅上铺设定厚度的粗粒式沥青混凝土；
步骤5：在所述粗粒式沥青混凝土上铺设设定厚度的SBS改性沥青。

2.  根据权利要求1所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：步骤1中，所述路面病害包括坑槽，错台，裂缝，烂边断角，板底脱空，和表面起皮。

3.  根据权利要求2所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：所述坑槽的处理方案为，进行坑槽修补：切割所述坑槽的边线，所述边线与道路中心线平行或者垂直，切割深度按照坑槽深度具体确定，并大于6cm；将切割面的光滑面凿毛，清除槽内的混凝土碎屑，将C35混凝土填入所述坑槽内并压实，保持与原混凝土面板齐平。

4.  根据权利要求2所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：所述错台的处理方案为：
对于高差小于等于10mm的错台，采用磨平机磨平，具体步骤为：1)从所述错台最高点开始向四周扩展，边磨边用直尺找平，直至相邻两块路面板齐平为止；2)磨平后，将缝内的杂物清除，吹净灰尘，并将沥青玛蹄脂填入；
对于高差大于10mm的严重错台，采取沥青砂进行处治。

5.  根据权利要求2所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：所述裂缝的处理方案为：
对于路面板不松动的裂缝，采用机械清缝后，在所述裂缝内填充沥青玛蹄脂；
对于面板接缝或裂缝处平均弯沉大于45单位的情况，需清除所述混凝土面板，并重新用C35混凝土填筑；
所述混凝土面板清除后，首先检查路基是否损坏，如所述路基损坏，清除损坏的所述基础，并用不大于5厘米的碎混凝土块夯实；如所述路基无损坏，清除松土，对于松土超挖部分超过5厘米的情况，用碎混凝土块填补并夯实，然后浇C35混凝土填筑。

6.  根据权利要求2所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：对于烂边断角的处理方案为：对烂边断角，凿去损坏部分，凿深大于10cm，然后用C35混凝土填至原路面同高。

7.  根据权利要求2所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：对于板底脱空的处理方案为：对于弯沉值处于设定区间的板底脱空情况，采用注浆处理，通过注浆设备将水泥浆体压入混凝土面板底的空隙处：注浆孔布置于混凝土面板的四个角以及板中央，按照沉降量从大到小的顺序进行灌浆；当相邻注浆孔或接缝冒浆时，停止该注浆孔的注浆，进行下一个注浆孔的灌浆；每灌完一孔用木楔堵孔，注浆后，原混凝土板不能起拱，用锤击或汽车碾压后没有空洞声；待砂浆抗压强度达到3Mpa并且路段代表弯沉值小于0.2mm时，进行上面层的施工。

8.  根据权利要求2所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：对于表面起皮，即混凝土路面剥落、露骨的处理方案为：采用沥青砂进行填充处理，填充的平均厚度为4-6mm。

9.  根据权利要求1所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：所述玻璃纤维格栅为固定型：洒布粘层油以后，再布设所述玻璃纤维格栅。

10.  根据权利要求1所述的高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，其特征在于：步骤3中，所述沥青砂的平均铺设厚度为2cm；步骤4中，所述粗粒式沥青混凝土的设定厚度为7cm；步骤5中，所述改性沥青的设定厚度为4cm。

高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法
技术领域
本发明涉及一种水泥混凝土路面罩面方法，特别涉及一种高寒地区的水泥混凝土路面罩面的技术方法，属道路改建及养护技术领域。
背景技术
由于水泥混凝土路面虽具有刚度大、扩散荷载能力强、稳定性及抗疲劳性好、使用年限长、养护费用少、施工取材方便等优点，乌鲁木齐存在部分主要道路采用该种路面形式，但由于乌鲁木齐地区昼夜温差大、气候干燥，夏季炎热，冬季寒冷，具有降水量少而不均匀、寒暑变化剧烈的显著特点。自然环境对城市水泥混凝土路面结构的破坏集中体现在裂缝方面，而且增加了混凝土路面结构裂缝修补及治理的难度，对修补的路面材料提出了更高的要求。
采用水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土，来修复破损的水泥混凝土路面的方法。但是由于气候特点，导致水泥混凝土板内产生较大的温度应力，混凝土伸缩板缝随着温度的变化，会反射到沥青混凝土表面上来，因而会继续在混凝土路面产生新的裂缝。导致混凝土路面的罩面处理效果不佳，维护时间短，路面经常需要大修。
目前关于水泥混凝土路面的罩面技术已有相关研究，但针对乌鲁木齐等高寒地区的技术研究较少。因此，总结归纳出适宜乌鲁木齐高寒地区使用的一套简单实用的水泥混凝土路面罩面方案，具有重要的实用意义。
发明内容
为解决现有技术存在的上述不足，本发明提供高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
高寒地区水泥混凝土路面沥青罩面处理方法，包括以下步骤：
步骤1：对路面病害进行相应处理；
步骤2：处理所述病害之后，将原有水泥混凝土路面铣刨，打毛清理旧路面；
步骤3：喷洒粘层沥青，并铺设设定厚度的沥青砂对路面进行找平；
步骤4：再铺设玻璃纤维格栅，并在所述玻璃纤维格栅上铺设定厚度的粗粒式沥青混凝土；
步骤5：在所述粗粒式沥青混凝土上铺设设定厚度的SBS改性沥青。
首先对原有路面的病害进行处理后，可以保证在进行水泥混凝土路面铣刨时，混凝土路面的平整，保证罩面质量。通过铣刨可以消除旧路面破坏松散部分，并保证道路的新旧 面的结合良好。
沥青砂起到应力吸收层的作用，另外可调整道路横坡。
设置玻璃纤维格栅可以阻止裂缝的传递。
采用粗粒式沥青混凝土的造价低廉，节省成本。
SBS改性沥青加入纤维稳定剂后，可以增加面层的抗裂性能。
其中，步骤1中，所述路面病害包括坑槽，错台，裂缝，烂边断角，板底脱空，和表面起皮。
对高寒地区水泥混凝土路面常见的病害进行分析，可以得到高寒地区混凝土路面常见病害的规律性总结；并提出既有混凝土路面病害处理方案，针对性强，可方便的适用于高寒地区路面的病害处理，适用性强。
所述坑槽的处理方案为，进行坑槽修补：切割所述坑槽的边线，所述边线与道路中心线平行或者垂直，切割深度按照坑槽深度具体确定，并大于6cm；将切割面的光滑面凿毛，清除槽内的混凝土碎屑，将C35混凝土填入所述坑槽内并压实，保持与原混凝土面板齐平。
坑槽边线的位置规整，利于定位，方便操作。切割深度大于6cm，可以确保坑槽的修补质量。使用C35混凝土填充坑槽，填充部分强度适中，与原混凝土面板齐平，方便后续操作。
所述错台的处理方案为：
对于高差小于等于10mm的错台，采用磨平机磨平，具体步骤为：1)从所述错台最高点开始向四周扩展，边磨边用直尺找平，直至相邻两块路面板齐平为止；2)磨平后，将缝内的杂物清除，吹净灰尘，并将沥青玛蹄脂填入；
对于高差大于10mm的严重错台，采取沥青砂进行处治。
高差小于10mm的错台，采用磨平机磨平，使用设备为常规设备，具有养护维修成本低、修复方便的特点。
所述裂缝的处理方案为：
对于路面板不松动的裂缝，采用机械清缝后，在所述裂缝内填充沥青玛蹄脂；
对于面板接缝或裂缝处平均弯沉大于45单位的情况，需清除所述混凝土面板，并重新用C35混凝土填筑；
所述混凝土面板清除后，首先检查路基是否损坏，如所述路基损坏，清除损坏的所述基础，并用不大于5厘米的碎混凝土块夯实；如所述路基无损坏，清除松土，对于松土超挖部分超过5厘米的情况，用碎混凝土块填补并夯实，然后浇C35混凝土填筑。
对不同程度的裂缝分情况处理，既能保证修补质量，又能尽量降低维护成本。
对于烂边断角的处理方案为：对烂边断角，凿去损坏部分，凿深大于10cm，然后用C35混凝土填至原路面同高。
将烂边、断角等损坏部分凿除，且凿深大于10cm，并用C35混凝土填充，可以有效的确保修补质量。
对于板底脱空的处理方案为：对于弯沉值处于设定区间的板底脱空情况，采用注浆处理，通过注浆设备将水泥浆体压入混凝土面板底的空隙处：注浆孔布置于混凝土面板的四个角以及板中央，按照沉降量从大到小的顺序进行灌浆；当相邻注浆孔或接缝冒浆时，停止该注浆孔的注浆，进行下一个注浆孔的灌浆；每灌完一孔用木楔堵孔，注浆后，原混凝土板不能起拱，用锤击或汽车碾压后没有空洞声；待砂浆抗压强度达到3Mpa并且路段代表弯沉值小于0.2mm时，进行上面层的施工。
对于板底脱空的情况，采用注浆处理，相对传统处理方法，施工更加方便快捷。注浆顺序按照沉降量从大到小的顺序进行，可以确保低层的脱空处注满浆液后，再注较高层的脱空处，避免出现脱空处注浆不满的情况。
对于表面起皮，即混凝土路面剥落、露骨的处理方案为：采用沥青砂进行填充处理，填充的平均厚度为4-6mm。
由于该种病害损坏程度较小，采用沥青砂较水泥混凝土修补效果更好，避免修补后的水泥混凝土再次剥落，且有利于节省投资。
所述玻璃纤维格栅为固定型：洒布粘层油以后，再布设所述玻璃纤维格栅。
采用固定型格栅可有效防止反射裂缝的发生，成本低廉。
步骤3中，所述沥青砂的平均铺设厚度为2cm；步骤4中，所述粗粒式沥青混凝土的设定厚度为7cm；步骤5中，所述改性沥青的设定厚度为4cm。
结合国家现行规范，在节省投资、保证罩面效果的前提下，各层沥青混合料选取最小压实厚度。
本发明的有益效果为：
本发明对高寒地区水泥混凝土路面常见的病害进行分析，提出既有混凝土路面的病害处理方案，针对上述不同道路所采用路用材料技术标准，结合罩面后的实际使用情况，提出本地区较为合理的水泥混凝土罩面技术。
本发明针对高寒地区的气候特点，研究温度对水泥混凝土路面病害产生的原因，针对原因，探索已经实施罩面道路的优缺点，提出适用于本地区的技术方案。
本发明在于对既有水泥道路进行罩面，并保证罩面之后能达到一定设计使用年限的技术方案；且改建养护成本相对低、施工方便、省时省力、不影响交通通行、具有治理效果良好的优点。
本发明方法采用的设备为常规设备，具有养护维修成本低、修复方便、省时省力、修复效果佳，具有经济和社会效益好等优点。
附图说明
图1；水泥混凝土路面罩面结构示意图，
其中，1.原混凝土路面，2.沥青砂层，3.玻璃纤维格栅，4.粗粒式沥青混凝土层，5.中粒式改性(SBS)沥青混凝土(SMS-16)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
水泥混凝土路面罩面技术，是在对水泥混凝土路面病害进行治理的前提下进行的，具体如下：首先调查高寒地区水泥混凝土路面的常见病害，针对高寒地区的气候特点，对病害进行分析，并提出既有混凝土路面的病害处理方案。经调查常见病害包括坑槽，错台，裂缝，烂边断角，板底脱空，和表面起皮。
对常见病害的处理方案如下：
1、坑槽修补：切割坑槽的边线，与道路中心线平行或者垂直，切割深度按照坑槽深度具体确定，应大于6cm，并将切割面的光滑面凿毛，清除槽内的混凝土碎屑，C35混凝土填入槽内并压实，保持与原混凝土面板齐平。
2、错台处理：
高差小于等于10mm错台，可采用磨平机磨平：1)应从错台最高点开始向四周扩展，边磨边用三米直尺找平，直至相邻两块板齐平为止；2)磨平后，将缝内将杂物清除，并吹净灰尘，及时将沥青玛蹄脂填入。
高差大于10mm的严重错台，采取沥青砂进行处治。
3、裂缝处理：对一般裂缝，如板不松动，可用机械清缝后填沥青玛蹄脂。面板接缝或裂缝处平均弯沉大于45(0.01mm)需清除该板后重新用C35混凝土铺筑，混凝土板清除后应检查路基是否损坏，如损坏应清除损坏基础后用碎混凝土夯实，要求碎混凝土块不大于5厘米。如无损坏应清除松土，(超挖部分超过5厘米，可用碎混凝土块填补并夯实)后浇C35混凝土。
4、烂边、断角处理：对烂边、断角应凿去损坏部分，其中凿深应大于10厘米，然后用C35混凝土填至原路面同高。
5、板底脱空：确定方法为弯沉测定法，仪器采用5.4m长杆弯沉仪及相当于BZZ-100重型汽车，弯沉仪测点与支座不应放在相邻两块板上，待弯沉车驶离测试板块，方可读取百分表值，弯沉值大于20(0.01mm)小于45(0.01mm)时，确定为板底脱空。需采用注浆处理，注浆孔头(d＝5cm)位置布置于板体四个角以及板中央，通过注浆设备将水泥浆体压入板底空隙处，先从沉降量大的地方的灌浆孔开始，逐步由大到小，当相邻空或接缝冒浆，可停止泵送水泥浆，每灌完一孔应用木楔堵孔，注浆后，原混凝土板不能起拱，用锤击或汽车碾压后没有空洞声。待砂浆抗压强度达到3Mpa并且路段代表弯沉值小于0.2mm时，可以进行上面层的施工。
6、表面起皮(剥落、露骨)：采用沥青砂进行处理，平均厚度4～6mm。
对于原有良好的水泥混凝土面层：路面需全面清理，去除油脂、碎屑、泥土、泥浆和交通标线。
上述方法中，石油沥青采用B级沥青，沥青标号为90号。
发明人将上述方法应用于乌鲁木齐经济技术开发区(头屯河区)中亚大道罩面设计，中亚大道为该区域南北方向的一条主干路，是该区域的一条交通主要通道，双向4车道，水泥混凝土路面。
中亚大道于2012年进行罩面大修。沥青罩面结构层设计采用改善罩面性能和设置中间夹层结合的方法,以减缓反射裂缝的产生。在处理病害之后，先将原混凝土路1铣刨，打毛清理旧路面后喷洒粘层沥青，采用平均厚度为2cm的沥青砂层2对路面进行找平，在玻璃纤维格栅3上铺7cm粗粒式沥青混凝土层4(AC-25C)，并在其上再铺设4cm中粒式改性(SBS)沥青混凝土(SMS-16)5。设置玻璃纤维格栅阻止裂缝传递，SBS改性沥青加入纤维稳定剂后，增加面层的抗裂性能。沥青砂起到应力吸收层的作用，另外可调整道路横坡。
选用砂粒式调平层(AC-5型)，砂砾式混合料工程最大直径应<4.75mm。
玻璃纤维格栅3采用固定型，洒布粘层油后铺设玻纤格栅。其上再进行7cm粗粒式沥青混凝土(AC-25C)+4cmSBS改性沥青(SMA-16)的铺筑。
通过调查并根据“《城镇道路养护技术规范》(CJJ36-2006)4道路检测、评价和养护对策”相关章节的规定，中亚大道罩面3年后的沥青路面养护对策如下：

从对比情况来看，忽略其他因素的影响，选用上述施工方案，更有利于减缓反射裂缝的发生，虽然前期投入相对较大，但后期养护管理成本较小，亦不会影响交通运营。
因此旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层之前必须对旧路面的路况进行全面的调查、评价和分类,应重视旧水泥混凝土路面板的病害处理,根据路况的不同采取相应的治理方案。针对乌鲁木齐地区的特殊条件，选用上述罩面设计，更有利于减缓反射裂缝的发生。同时良好的施工质量是成功实施沥青加铺方案的有力保证。
该段路面罩面后，经使用证明：治理效果良好，能有效稳定路况质量，延长路面使用周期，降低养护成本，产生较好的经济和社会效益。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。