補強加層

當(dāng)混凝土路面已破損，一般可于其上加鋪瀝青混凝土層，其厚度至少為15～20厘米，以防裂縫和接縫反映到瀝青層上。如用新混凝土進(jìn)行加層，則有如下三種形式：

1、結(jié)合式加層：先將舊路面鑿毛，涂上水泥漿或環(huán)氧樹脂，再鋪新混凝土層，使它與舊路面結(jié)合良好。

2、部分結(jié)合式加層：先清洗舊路面，再鋪新混凝土層，它和舊路面結(jié)合較差。

3、隔離式加層：在舊路面上先鋪一層油氈或2～3厘米厚的粗砂或瀝青砂，再鋪新混凝土層。

混凝土路面堅固耐用，能適應(yīng)現(xiàn)代高速、重載而繁密的汽車運輸?shù)囊?，養(yǎng)護(hù)維修費用也少，所以在飛機(jī)場跑道、高速公路、干線公路、城市道路、廠礦道路以及停車站場上采用較多。它也特別適用于隧道內(nèi)路面和過水路面。

傳力桿

為了控制溫度變化在混凝土路面內(nèi)引起的收縮和翹曲應(yīng)力，需在面層內(nèi)設(shè)置各種類型的接縫，并在接縫處設(shè)置荷載傳遞裝置，以增強相鄰兩塊板之間的荷載傳遞效率。工程實踐證明，接縫部位是水泥混凝土面層的薄弱部位，接縫的傳荷能力是影響水泥混凝土路面使用壽命及行車平穩(wěn)和舒適的關(guān)鍵因素。然而，以往的水泥路面設(shè)計規(guī)范并沒有明確規(guī)定橫縫位置設(shè)置傳力桿的條件。2003版水泥路面設(shè)計規(guī)范規(guī)定：特重和重交通公路、收費廣場以及鄰近脹縫或自由端部的3條縮縫，應(yīng)采用設(shè)傳力桿假縫形式。

水泥路面特性

1、力學(xué)特性

作為剛性路面的水泥混凝土路面，同柔性路面相比，有自己的特點：混凝土路面的彈性模量及力學(xué)強度大大高于基層和土基的相應(yīng)模量和強度，但混凝土的抗彎拉強度比抗壓強度低得多，約為抗壓強度的1/7 - 1/6，在車輪荷載的作用下當(dāng)彎拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗彎拉強度時，混凝土板便產(chǎn)生斷裂破壞。且在車輪荷載的重復(fù)作用下，混凝土板會在低于極限抗彎拉強度時出現(xiàn)破壞，因此取水泥混凝土板的抗彎拉強度指標(biāo)作為設(shè)計指標(biāo)。

2、溫度變化特性

混凝土隨溫度、濕度的變化而發(fā)生變形，導(dǎo)致混凝土路面板產(chǎn)生收縮、膨脹或翹曲。如果板的尺寸過大，這些變形會受到約束，使板內(nèi)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，而出現(xiàn)開裂、拱脹，甚至斷裂等破壞。為減少溫度、濕度影響產(chǎn)生的應(yīng)力，防止出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫，混凝土路面（除連續(xù)配筋混凝土路面外）需要在縱、橫兩個方向設(shè)置接縫，將板體劃分成一定尺寸的矩形板。

3、變形特性

水泥混凝土是一種脆性材料，它在斷裂時的相對拉伸變形很小，因此在荷載作用下土基和基層的變形情況對混凝土板的影響很大，不均勻的基礎(chǔ)變形會使混凝土板與基層脫空，在車輪荷載作用下板產(chǎn)生過大的彎拉應(yīng)力而遭破壞。

因此混凝土面板必須具有足夠的抗彎拉強度和厚度，才能滿足車輪荷載的多次重復(fù)作用。

水泥特點

水泥混凝土路面是一種剛度較大、擴(kuò)散荷載應(yīng)力能力強、穩(wěn)定性好和使用壽命長的路面結(jié)構(gòu)，它與其他路面相比，具有以下特點：

優(yōu)點

（1）強度高。

（2）穩(wěn)定性好。

（3）耐久性好。

（4）養(yǎng)護(hù)費用低。

（5）抗滑性能好。

（6）利于夜間行車。

缺點

（1）水泥和水的需要量大，修筑20cm厚，7m寬的水泥混凝土路面，每公里需要消耗水泥400~500噸和水約250噸。

（2）接縫較多。

（3）開放交通較遲

（4）養(yǎng)護(hù)修復(fù)困難。

4、裂縫

瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類：一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫，一般稱之為非荷載型裂縫。

非荷載型裂縫：

橫向收縮裂縫 位于路面面層的瀝青混合料結(jié)構(gòu)層，直接受到氣溫變化的影響，待溫度應(yīng)力積累到超過瀝青混合料的極限抗拉強度時，路面就將出現(xiàn)裂縫，以便將應(yīng)力釋放出去。另外，接近表面的瀝青比內(nèi)部瀝青更易老化。瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變小，應(yīng)力松馳性變差，也是容易產(chǎn)生裂縫的一個重要因素。瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應(yīng)力松馳性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不致于產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，但當(dāng)氣溫大幅度下降時，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮。由于瀝青路面寬度有限，收縮受路面結(jié)構(gòu)的相互約束小，所以低溫裂縫主要是橫向的。 

溫度疲勞裂縫 產(chǎn)生低溫裂縫的是瀝青混凝土層，這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變（或勁度模量）變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度贈膏，應(yīng)力松馳性能降低，最終達(dá)到極限抗拉強度使路面產(chǎn)生裂縫。

反射裂縫 瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應(yīng)力松弛性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過高的溫度應(yīng)力。但在冬季氣溫驟降時，土基和路面基層由于受溫度變化，冬季冰凍產(chǎn)生的膨脹，導(dǎo)致路基和基層產(chǎn)生裂縫并反射到瀝青面層，瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力的增長，同時勁度急劇增大，超過混合料的極限強度或極限拉伸應(yīng)變，便會產(chǎn)生開裂。那就是由于水泥、石灰、粉煤灰穩(wěn)定類的半剛性基層的收縮中，或者已經(jīng)開裂了的半剛性基層在裂縫部位的應(yīng)力集中與瀝青面層的低溫收縮、荷載作用產(chǎn)生的綜合作用，使溫度裂縫較多地產(chǎn)生。這些裂縫實際上是溫縮裂縫和半剛性基層收縮裂縫的反射裂縫的反射性裂縫的綜合裂縫。

（1）半剛性路面的反射裂縫和對應(yīng)裂縫：

冬季或在寒冷地區(qū)，在結(jié)合得好的瀝青面層下，開裂的半剛性基層的水平位移使得直接在裂縫上的面層內(nèi)產(chǎn)生大的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變，由于在較低溫度下瀝青面層通常較硬，它只能承受小的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變，因此容易被拉裂，并且裂縫的擴(kuò)展途徑是由下至上的。瀝青面層的厚度愈薄，反射裂縫形成的愈早和愈多。

由半剛性基層干縮開裂引起的反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫

對于新鋪的半剛性基層，隨著混合料中水分的減少，要產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力；水分減少得愈多愈快，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力和干縮應(yīng)變就愈大。在已經(jīng)產(chǎn)生干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青面層，在較薄瀝青面層的情況下，半剛性基層的裂縫會由于溫度應(yīng)力而使面層底部先開裂，并較快形成反射裂縫。

凍縮裂縫：

凍縮裂縫主要是路基凍脹及收縮產(chǎn)生的開裂。這種裂縫在路面與路肩交界處最常見。

影響瀝青混合料低溫抗裂性的因素 影響瀝青混合料低溫抗裂性的主要因素有：材料特性如瀝青的感溫性、敢時性、老化性能等，路面結(jié)構(gòu)幾何尺寸如面層的厚度等，氣溫等環(huán)境因素如溫差等。

荷載型裂縫：

（1）瀝青路面的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫主要是由于行車荷載引起的。在車輪荷載作用下，大于半剛性基層材料的抗拉強度時，半剛性基層的底部就會很快開裂。在行車荷載的反復(fù)作用下，底部的裂縫會逐漸擴(kuò)展到上部，并使瀝青面層也產(chǎn)生開裂破壞。影響拉應(yīng)力主要因素有面層的厚度、基層本身的厚度、基層的回彈模量和下承層的回彈模量。選取不同的瀝青面層厚度和半剛性基層厚度，通過試驗得出半剛性基層底部的拉應(yīng)力與半剛性材料回彈模量間的關(guān)系曲線。

在半剛性基層下采用半剛性材料做底基層，可使基層底面由行車荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力明顯減小，甚至還小于半剛性底基層底面產(chǎn)生的拉應(yīng)力，這對半剛性基層承受行車荷載的反復(fù)作用是十分有利的。

裂縫產(chǎn)生因素有：1、瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開裂的罪豬妖原因。瀝青的品種和等級也是影響瀝青路面開裂的重要因素。在長期的實踐經(jīng)驗中，選用高粘度、低稠度的瀝青，其溫度敏感性較低，能延遲溫度裂縫的產(chǎn)生。

2、基層材料的性質(zhì)基層材料的收縮性愈小，面層裂縫愈少?；鶎由嫌型笇佑鸵约訌娕c面層的粘結(jié)對抗開裂是有好處的，基層材料種類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響。

3、氣候條件 ：

瀝青未達(dá)到適合本地區(qū)氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，低溫抗變形能力較差，致使瀝青面層在低溫下產(chǎn)生收縮開裂。地基處理不當(dāng)，路基碾壓不均勻，造成路基沉降不均勻。

3、交通量和車輛類型 

隨著交通運輸?shù)母咚侔l(fā)展。原有的路面強度日趨不足，路面滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需求，瀝青路面過早產(chǎn)生疲勞破壞，瀝青路面很快開裂。

4、原結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，未充分考慮到各種不利因素，施工質(zhì)量不好，瀝青路面面層厚度不足，瀝青路面原材料的品質(zhì)不符合設(shè)計規(guī)范要求，路面強度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下，特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓，瀝青路面很快開裂。

 施工因素主要指半剛性基層材料的碾壓含水量，半剛性基層完成后的暴曬時間等因素。

維護(hù)保養(yǎng)：

改良缺陷

1、瀝青混合料高溫穩(wěn)定性

影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的因素可歸納為內(nèi)在因素和外部條件。內(nèi)在因素主要反映在材料本身的質(zhì)量上，如瀝青的用量，瀝青的黏度，礦料的級配，礦料的尺寸、形態(tài)以及瀝青混合料攤鋪面積等；而外部條件則主要包括氣候條件和交通條件，當(dāng)外部條件與材料本身的內(nèi)在因素結(jié)合在一起時就會對瀝青路面產(chǎn)生綜合影響。

       瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的改善措施 由于瀝青路面高溫穩(wěn)定性不足出現(xiàn)的車轍不僅影響行車的舒適性和快速性，而且影響行車的安全性。改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性應(yīng)針對下面這些因素采取相應(yīng)的措施。

材料方面：

①集料：集料收選高質(zhì)量的集料，特別是表面兩層瀝青混合料，應(yīng)采用堅硬、表面粗糙、破催、顆粒接近立方體的集料。

②瀝青結(jié)合料：有關(guān)研究認(rèn)為，就瀝青對瀝青混合料高溫性能的影響來說，瀝青含量的影響可能比瀝青本身特性的影響更重要，對于細(xì)粒式或中粒式密級配瀝青混合料，適當(dāng)減少瀝青用量有利于抗車轍，在考慮抗車轍因素時應(yīng)綜合考慮級配、集料對瀝青的吸收性、集料與瀝青間的粘聚力、混合料的空隙率等。

設(shè)計方面：

①級配：集料級配對瀝青混合料的高溫行能也是一個非常重要的影響因素，較粗的級配有較好的抗車轍能力，但不容易控制，而且級配過粗反而影響其高溫穩(wěn)定性，相比之下，密級配的瀝青混合料抗車轍性能較開級配混合料更加穩(wěn)定一些。

②混合料：在進(jìn)行混合料設(shè)計時，可有意識地按較多的重載車輛、較大的軸載、較高的輪胎氣壓進(jìn)行瀝青混合料的設(shè)計于試驗室驗證。

③施工：瀝青路面施工應(yīng)針對不同的混合料采用不同的施工方法，除了把握好材料質(zhì)量關(guān)以外，罪中藥的還有兩點：一是施工溫度，包括拌和、攤鋪溫度等；二是壓實，碾壓次數(shù)不能過多或過少，適當(dāng)?shù)哪雺耗塬@得最滿意的效果。

2、瀝青混合料的低溫抗裂性

低溫抗裂性是指瀝青混合料不出現(xiàn)低溫脆化、低溫縮裂、溫度疲勞等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致出現(xiàn)低溫裂縫的性能。影響瀝青混合料低溫抗裂性的因素 影響瀝青混合料低溫抗裂性的主要因素有：材料特性如瀝青的感溫性、干時性、老化性能等，路面結(jié)構(gòu)幾何尺寸如面層的厚度等，氣溫等環(huán)境因素如溫差等。

瀝青混合料低溫抗裂性的改善措施 混凝土的低溫變形能力在很大程度上取決于瀝青材料的低溫性質(zhì)、瀝青與礦料的粘結(jié)強度、級配類型以及瀝青混合料的均勻性。應(yīng)從設(shè)計與施工兩個方面來進(jìn)行考慮。

設(shè)計方面 ：

1、在進(jìn)行半剛性路面設(shè)計時，首先應(yīng)選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小、抗拉強度高的半剛性材料做基層。

2、選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層。在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下，應(yīng)采取改善瀝青性質(zhì)的措施。

3、為進(jìn)一步提高表面層抗溫度裂縫性能，可采用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層。

4、設(shè)置應(yīng)力消減的中間層。

施工方面：

1、嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量，其不能超過壓實需要的最假含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)。

2、半剛性基層碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層。

3、透層或粘層完成后，應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。

路面再生

瀝青路面的再生工藝主要有：①在老化的瀝青路面上噴灑軟化劑，使老化發(fā)脆的瀝青重新變軟，多用于貫入式和表面處治路面的再生；②將老化了的舊瀝青層挖出，重新軋碎，必要時加入“再生劑”使瀝青質(zhì)量改進(jìn)，并加入部分新的集料和瀝青，重新加工回用；該法可以就地粉碎拌和，也可以集中到工廠拌和，以廠拌熱法加工者質(zhì)量較好。舊瀝青路面材料的再生和回用可節(jié)約瀝青、集料和能耗，減少環(huán)境污染，已引起各國筑路部門的注意和推廣使用。