摘要：隨著道路的使用，路面不可避免地要涉及到路面銑刨維修、加鋪維修，存在新舊路面結構層間的粘結問題，而目前在路面維修設計中對新舊路面粘結強度對路面使用壽命的影響評價方面不夠重視，未提出明確的指標供施工承包人進行自檢，施工承包人也沒有明確的檢測方法。本文通過分析影響層間粘結強度的因素，同時探討了路面維修中新舊路面結構層層間粘結性能的檢測問題，論述了路面維修層間粘結性能評價的重要性和可行性。
　　關鍵詞：路面維修；粘結強度；檢測
　　中圖分類號：TU
　　1.前言
　　近年來，隨著我國部分早期修建的路面有相當一部分已接近或超過設計年限，有的雖未達到設計年限，但由于交通量劇增，汽車軸載日益重型化或設計、施工方面等種種原因，而出現不同程度損壞，路面養護維修范圍、維修規模不斷擴大，相當一部分已達到需要大修的程度。路面如何維修及其中的一些參數的設計檢測方法已日益成為公路部門必須面對和必須解決的技術問題。
　　其中，維修中不可避免存在新舊結構層粘結，其粘結性能的好壞現未有明確的檢測方法及標準，但其可直接影響路面的使用壽命。許多研究表明設置粘結層及評價粘結部位的粘結強度非常重要，佛羅里達州交通局在規范中明確規定路橋工程中要使用粘結層。粘結層的作用是把上下層粘結起來，使荷載傳遞到下層的同時沒有層間滑移或分層現象發生[1]。
　　2.維修中路面層間粘結的現狀
　　從有些營運項目路面取芯情況看，路面的層間粘結能力不夠好，層間較易脫離，部分芯樣在取芯過程中即已分離。層間粘結能力的不足，使路面的整體性不佳，造成了路面病害的增多。目前，對瀝青路面的維修一般是對裂縫、擁包、沉陷、車轍、坑槽、泛油等病害的維修及瀝青路面加鋪結構補強等�！豆�路瀝青路面養護技術規范》（JTJ073.2-2001）[2]中對車轍、擁包、沉陷、車轍、坑槽、泛油中的處理都含有挖補重鋪新瀝青路面材料的維修方法。因此，在瀝青路面維修和瀝青加鋪方面都存在有新舊瀝青結構層間粘結的問題。規范中特別在7.2.1瀝青路面罩面的施工中提到“罩面前必須噴灑粘層瀝青，確保新老瀝青層結合……有條件時，灑粘層瀝青前最好用機械拉毛處理”及對舊路面要求及施工條件等相應注意事項。該種維修方法由于材料性能相差不大，且使用前需對原瀝青層進行銑刨吹塵（挖補維修方式）及灑布粘層油（挖補或加鋪方式），有工程研究表明維修中影響新舊瀝青結構層的層間粘結性能主要有粘層油材料特性、用量及舊瀝青路面的表面干濕狀況及紋理、新瀝青材料的壓實度。
　　國外現對舊瀝青路面的維修開始采用瀝青路面層間熱粘結技術，“層間熱粘結技術再生罩面”的施工工藝為：對原路面進行加熱；加熱后對原路面進行耙松；在已經加熱并耙松的路面上添加瀝青混合料；對路面進行碾壓。該技術的主要優點是：無弱接縫、弱界面，修補后新舊路面結合大大增強，把雨水封住，可有效緩解裂縫問題，施工效率高；環保、經濟。按美國聯邦運輸部（UnitedStatesDepartmentofTransportation）設計指南，熱再生1英寸（2.5cm）路面后，再在其上進行1英寸（2.5cm）厚的罩面工程，質量比直接在原有路面上進行2.5英寸（6.3cm）厚的重鋪更佳，其原理就是增強路面的整體性，減少層間弱結合面。
　　對水泥路面的維修除破碎板更換、裂縫修補、填縫料更換、脫空板處治等日常養護維修外，國內采用的水泥混凝土路面大修結構主要有以下幾種形式：
　　（1）采用水泥混凝土加鋪，俗稱“白+白”，即舊水泥混凝土路面加鋪后仍保持水泥混凝土路面形式；
　　（2）采用瀝青混凝土加鋪，俗稱“白+黑”，即舊水泥混凝土路面加鋪后采用瀝青路面；
　�。�3）水泥混凝土路面翻修改建，為不加高標高，從路基開始重新鋪筑全新的路面。
　　其中“白+白”路面結構中的結合式加鋪對新舊路面的聯結處理要求特別嚴格，其要求新筑混凝土路面與原路面成為一個整體，受力要均勻連續，不出現層間剝離。“白+黑”路面結構能吸收水泥瀝青兩種材料的優點“剛柔相濟”，即舊水泥路面提供了穩定、堅實的基層，瀝青罩面提供了一個摩擦系數較高、平整度好的面層，大大改善了路面的使用性能。然而這種復合結構涉及剛性、柔性兩種路面結構形式，材料差異大，如果層間粘結性能不好若再加上瀝青本身的材料性能不佳，使用條件苛刻，將出現大量擁包推移，導致加鋪層壽命縮短。但在《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTGD40-2002）[3]中“8加鋪層結構設計”和《公路水泥混凝土路面養護技術規范》（JTJ073.1-2001）[4]中“8水泥混凝土路面改善”中均未提及瀝青加鋪層與舊水泥面板之間的粘結性問題。有工程研究表明，影響復合路面結構層間粘結性能的主要因素是舊路面的表面紋理和粘結層材料的性能，其中表面紋理相對更重要。在“白+黑”路面結構中，為延緩反射裂縫的出現，往往在層間添加了土工布、土工格柵等，其對層間連續起了反作用。
　　3.工程實例及探討
　　在實際加鋪工程使用中，新鋪瀝青層與舊路面的粘結性能好壞與路面的破損狀況有直接聯系。以本人參與的部分路面性能評價為例：
　　（1）廣州機場高速公路進入北二環高速公路的匝道橋面鋪裝結構為4cm改性瀝青SMA-16+6cm改性瀝青AC-20I+防水層。施工完匝道橋面后未進行銑刨，由于轉彎半徑較小，貨車較多，路面結構受到車輛荷載的橫向剪切力大，通車后該段橋面鋪裝瀝青層出現了推移擁包，局部位置露出橋面鋪裝砼。由于匝道僅設置了一條車道且位置重要，不能封閉施工，故現在進入了不斷修補又不斷破壞的惡性循環狀態。該匝道的匝道口減速位置和彎道位置瀝青路面推移特別嚴重，而彎道結束后的下坡路段瀝青路面相對較好。
　�。�2）佛山南海區永安路為市政道路，采用舊水泥砼+兩層共7cm瀝青混凝土罩面層，加鋪瀝青面層大大改善了城市面貌和行車舒適性。加鋪前對水泥面板進行了病害處理，灑布了粘層油，但未進行銑刨拉毛。該路交通量較小且主要為城市混合交通，經過短期使用后，在公交車站及交叉路口停車線前的路面出現嚴重推移，露出光滑的原水泥砼表面�，F路面瀝青已多處磨損，車輛為避開坑道而緊急改道，極易引發交通事故。
　�。�3）廣東深汕高速公路東段大修項目中，先對舊水泥砼路面進行處治后，采用舊水泥砼（處治后）+應力吸收膜+6cm改性瀝青AC-20+4cm改性瀝青AC-13路面結構，在灑布應力吸收膜（改性熱瀝青1.8Kg/m2+S12碎石）前先對處治后的舊水泥砼路面進行銑刨拉毛，通過增加舊路表面紋理增強新鋪瀝青結構層與原面層的聯結性能，為防止反射裂縫，在橫縫位置鋪設了寬1米的玻纖格柵。經過近三年的運營，加鋪面層除局部位置因瀝青混凝土熱穩定性不佳出現了輕微車轍外，未出現推移擁包病害。
　　通過以上幾個實例，本人總結出以下幾點看法：
　　①在加鋪層與原結構層層間界面的粘結性能規范未作出強制要求，設計人員對層間粘結性能重視程度不同，有工程人員認為加鋪結構關鍵在結構厚度和對舊路的病害處治方面，忽略了層間粘結的設計，往往只是簡單地灑布粘層油，更談不上如何檢測評價。
　　②通過對舊路面的銑刨，即增加舊路面的表面構造紋理深度可大大增強層間粘結性能，加鋪層厚度的變化對層間粘結性能的影響甚微。
　�、蹖Σ煌�交通荷載，不同路面使用環境和使用條件，例如彎道位置、剎車位置、上坡位置等都是剪切力特別大的地方，對這些不利位置的路面材料、路面粘結處理應特別重視，提高對粘結性能和瀝青材料要求。
　�、茈S著路面機械的發展，路面銑刨機可以對道路路面進行均勻的銑刨拉毛而不擾動原路面結構，僅通過較小的費用增加，大大減小加鋪層與原路面結構層層間剝離的幾率，使各結構層充分發揮其作用。
　　可知，保證良好的結合面粘結性能能充分發揮路面的整體性能，從維持路面使用壽命而言具有重要意義。既然路面在不同使用條件、不同材料之間對路面結構層間粘結性能有不同的使用要求，那就需要對其粘結性能進行檢測評價。
　　4路面層間粘結性能的檢測評價
　　4.1檢測原理
　　粘結性能可通過測定粘結強度來評價，目前還沒有標準的測定粘結位置粘結強度的設備，但多數都是應用鉆芯芯樣的直剪原理得到層間粘結的剪切強度，通過剪切強度大小評價粘結性能優劣。也可制作與加鋪路面粗糙度相當新舊混凝土的立方體或圓柱體試件，再按《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》（JTGE30-2005）中圓柱體（T0561）與立方體（T0560）劈裂抗拉強度進行劈裂試驗評價路面結構抗剪強度。
　　4.2檢測儀器
　　檢測設備可以是原理簡單且參數可以改變的直剪儀器，這種設備還要求可以用來方便的測試路面鉆芯和實驗室制備的圓柱體試件。下面是一種可在MTS上操作的簡單直剪儀器（圖1）。這個剪切儀器的兩個剪切套具間的間距可調，并且利用MTS可以方便地以控制應變或控制應力的模式加載，荷載的大小和試驗溫度也可調整。儀器通過剪切套具下的支撐的偏移來實現剪切。這個儀器操作簡便，試驗數據由軟件自動采集和輸出。
　　                  
　　                              圖1剪切儀[5]
　　4.3檢測指標
　　通過上面的剪切儀可以計算得到層間粘結位置的剪切強度，通過對不同材料、不同施工工藝攤鋪的試驗路進行鉆芯取樣或室內制件進行層間剪切性能的評價，以指導施工。不同路面加鋪層的使用效果，其剪切強度的大小與路面性能的關系還需不斷分析總結，其評價指標和方法也會不斷更新。有工程表明，僅從路面紋理粗糙程度和粘層油的不同進行直剪試驗，其剪切強度可能介于0.1～1.1MPa，相差10倍，故應從現在開始重視層間粘結性的評價問題，舊路維修中應增加結合面的評價指標。由于相應的規范未做明確規定，層間粘結力評價指標可根據路面結構計算得到的層底拉應力乘一定的安全系數及根據工程經驗選取。
　　5結論和建議
　　由于路面維修中存在較多層間粘結問題，層間的粘結性能也影響到路面的耐久性和材料的結構性能的充分發揮。隨著道路路面維修項目的不斷增多，由于層間粘結問題造成的路面破損也日益顯現，現有規范并未對層間粘結性能的檢測評價做強制規定，造成路面維修中存在設計盲點。本文通過結合若干條道路的工程實際現狀，對影響新舊路面結構層層間粘結性能的因素進行了探討，并對采用直剪原理的一種新型剪切儀檢測方法做了介紹，表明層間粘結性能評價的重要性及可行性。
　　然而，目前國內對于層間粘結性與路面壽命關系方面的研究和試驗還比較少。因此建議參照國外的經驗，修筑不同的試驗段，并做相關研究：
　　①不同粘結材料粘結不同材料時及施工方法對層間粘結性能的影響；
　　②評價鋪設了不同土工材料時對路面層間性能的影響；
　�、劬S修設計時為提高層間粘結性能，針對不同的路面使用環境提出相應的施工要求、檢驗評定指標及評價方法；
　　④評價不同粘結性能下的路面壽命及進行經濟效益分析。
　　
　　
　　
　　參考文獻
　　[1]StandardSpecificationsforRoadandBridgeConstruction.Subarticle300-2.3,FloridaDepartmentofTransportation,Tallahassee,FL.,2000.
　　[2]《公路瀝青路面養護技術規范》JTJ073.2-2001，人民交通出版社，2001.
　　[3]《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTGD40-2002），人民交通出版社，2002.
　　[4]《公路水泥混凝土路面養護技術規范》JTJ073.1-2001，人民交通出版社，2001.
　　[5]劉細軍，《評價瀝青路面粘結層粘結強度的新試驗方法》，廣州珠江黃埔大橋建設有限公司，2007.