淺談道路白改黑設(shè)計(jì)與施工

1 項(xiàng)目概況

某二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度為40 km/h，路面設(shè)計(jì)軸載:BZZ-100。主車(chē)道路幅寬度14 m，老路為水泥混凝土路面。路面在交通荷載、氣候、水文等自然因素影響下，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)營(yíng)，該路段出現(xiàn)了以下不同程度的病害:

1)裂縫、斜裂縫、角隅裂縫;

2)交叉裂縫和斷裂板;

3)沉陷、錯(cuò)臺(tái);

4)接縫張開(kāi)、碎裂;

5)加鋪的瀝青面層破碎;

6)水泥路面磨損和露骨;

7)整板表面良好，板底脫空。

由于板塊磨損，行車(chē)舒適性差，已經(jīng)不能滿(mǎn)足正常的交通功能。結(jié)合該段交通量大小及道路施工工程，采用了“白改黑”的改造設(shè)計(jì)。

2 設(shè)計(jì)方案

采用瀝青混凝土作為路面面層，這種形式的路面結(jié)構(gòu)能吸取兩種材料的優(yōu)點(diǎn):水泥混凝土提供的穩(wěn)定、堅(jiān)實(shí)的基層;瀝青混凝土路面提供的摩擦系數(shù)較高、平整度好的面層，大大改善了路面的使用性能。

然而，復(fù)合式路面的關(guān)鍵是解決瀝青面層中出現(xiàn)的反射裂縫問(wèn)題。由于水泥混凝土面板接縫的存在，在外力荷載作用下，接縫處相鄰板塊產(chǎn)生豎向位移差，會(huì)出現(xiàn)較大的切應(yīng)力，受氣溫周期性變化的影響，產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是瀝青混凝土面層產(chǎn)生反射裂縫的原因。反射裂縫本身對(duì)面層的使用性能影響不大，但因其環(huán)境因素(雨水、氧化等)的負(fù)效應(yīng)，常常使裂縫迅速擴(kuò)散，從而縮短面層的使用壽命［1］。

為了減少反射裂縫的數(shù)量和延緩反射裂縫的發(fā)展速度，應(yīng)控制反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，防范措施可分為改善瀝青的面層性能，選用合適的面層混合料組成，設(shè)置中間加筋層和增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)層3類(lèi)。

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，我們參考了國(guó)內(nèi)外對(duì)老水泥路直接加鋪瀝青混凝土路面的研究成果，提出了在舊水泥路面上直接加鋪柔性基層和瀝青混凝土面層的設(shè)計(jì)方案。

在對(duì)老水泥板塊進(jìn)行仔細(xì)調(diào)查，并逐板進(jìn)行彎沉檢測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他單位路面改造設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)，在本段路面改造中，采用了4 cm AR-AC13C(橡膠瀝青)+6 cm AC-20(瀝青混凝土)+8 cm LSM-25(大粒徑瀝青碎石)+1 cm SAMI(應(yīng)力吸收層)，總厚度為19 cm的路面結(jié)構(gòu)方案。

本設(shè)計(jì)方案采用了橡膠瀝青和SAMI應(yīng)力吸收層等先進(jìn)的材料和工藝。橡膠瀝青作為一種優(yōu)秀的改性瀝青，在國(guó)外被廣泛應(yīng)用于水泥路面罩面和應(yīng)力吸收層，對(duì)減少反射裂縫的數(shù)量和減緩反射縫的發(fā)展速度有理想的使用效果。目前這兩條路分別經(jīng)歷了2年的運(yùn)營(yíng)，改造效果非常不錯(cuò)。

3 原水泥混凝土路面變成路基的施工方法與要點(diǎn)

3．1 壞板的處理要求與施工注意事項(xiàng)

1)對(duì)于壓爛、壓碎的板塊，必須將舊板徹底砸除，將混凝土石渣挖出外運(yùn)，然后重新澆筑標(biāo)號(hào)不低于原路面的水泥混凝土。

2)對(duì)于板塊裂縫處理:在裂縫兩側(cè)距離不小于15 cm的地方，鑿出7 cm深的槽，然后用φ16的耙釘每隔50 cm釘一道，清除碎塊后澆筑水泥混凝土振搗密實(shí)，抹平。

3)對(duì)于小于1/2板長(zhǎng)(或板寬)角隅斷裂的板塊處理:在裂縫周?chē)笥?0 cm的四周割出跟原板塊平行的矩形水泥板塊，視病害程度清除不小于15 cm的原基層材料，用C15混凝土澆至原基層頂面，待達(dá)到一定強(qiáng)度后澆筑水泥混凝土面層。

4)對(duì)于有深度裂縫交錯(cuò)、板塊碎裂及大于1/2板長(zhǎng)(或板寬)角隅斷裂的板塊處理:對(duì)于破碎板塊統(tǒng)一采用挖除原有破碎板塊，按原設(shè)計(jì)厚度重新澆筑水泥混凝土板塊。挖除原板塊后視基層破損程度，清除不小于15 cm的基礎(chǔ)，然后澆筑C15素混凝土至基層頂面標(biāo)高，待素混凝土抗壓強(qiáng)度大于3 MPa后即可澆筑面層混凝土。

以上病害在施工時(shí)，首先注意不能使用大油錘，可以采用人工或者小型號(hào)油錘破碎的方法，破碎后更不要采用裝載機(jī)鏟裝，可以采用人工將碎石搬出，以嚴(yán)格避免施工撓動(dòng)更深的底基層;其次注意破碎時(shí)不要損壞相鄰混凝土板，同時(shí)石渣土清除后還要清除坑底浮土，注意相鄰板的下面是否有空洞等。重新澆筑混凝土后，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行振搗，趕光、拉毛、養(yǎng)護(hù)等施工，最后盡早切割好與相鄰板的伸縮縫，以防天氣炎熱造成混凝土板脹裂［2］。

3．2 接縫處理要求與施工注意事項(xiàng)

對(duì)于接縫張開(kāi)處理:縱橫向裂縫張開(kāi)寬度小于1 cm時(shí)，用聚氯乙烯等加熱施工式填料灌縫;縱橫向裂縫張開(kāi)寬度1 cm＜w＜1．5 cm時(shí)，用聚氨酯類(lèi)常溫施工式填料灌縫;縱橫向裂縫張開(kāi)寬度w＞1．5 cm時(shí)，用瀝青砂進(jìn)行填縫維修。

4 聚酯玻纖布鋪設(shè)于瀝青混凝土路面攤鋪

對(duì)水泥混凝土路面的病害處治結(jié)束后，即可進(jìn)行熱瀝青噴灑、聚酯玻纖布鋪設(shè)以及瀝青混凝土路面的攤鋪施工。

4．1 熱瀝青噴灑及土工布鋪設(shè)

混凝土基層處理完畢并清掃干凈后，利用專(zhuān)門(mén)大噸位瀝青路面噴灑機(jī)將粘層油加熱至150℃ ～170℃后進(jìn)行仔細(xì)噴灑，噴灑時(shí)一定要噴均勻，噴灑量控制在1．2 kg/m2左右。

在粘層油高溫狀態(tài)下利用專(zhuān)門(mén)設(shè)備鋪設(shè)聚酯玻纖布。玻纖布沿水泥板塊縱橫縫方向攤鋪，縱橫縫側(cè)向余寬各為50 cm。玻纖布在接頭應(yīng)有搭接長(zhǎng)度，縱橫縫搭接長(zhǎng)為20 cm～30 cm。鋪時(shí)要求平整無(wú)褶皺，局部不到位時(shí)應(yīng)該采用人工輔助處理，保證玻纖布與熱瀝青粘結(jié)密實(shí)。鋪設(shè)完畢后，采用專(zhuān)業(yè)設(shè)備澆灑橡膠瀝青應(yīng)力吸收層。噴灑橡膠瀝青后應(yīng)立即撒鋪碎石，然后用25 t以上的膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。

4．2 瀝青混凝土面層的攤鋪

橡膠瀝青應(yīng)力吸收層鋪設(shè)完成后，要馬上轉(zhuǎn)入瀝青混凝土面層的施工。面層攤鋪前要保證噴透層油前表面干干凈凈，無(wú)任何浮塵與污染，同時(shí)要經(jīng)過(guò)建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、質(zhì)監(jiān)站等多家聯(lián)合驗(yàn)收后才可進(jìn)行瀝青面層的施工。

瀝青混合料由拌合廠(chǎng)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度應(yīng)該在170℃左右，攤鋪后溫度在150℃左右。碎石調(diào)整攤鋪速度與供料速度的銜接，使攤鋪可以均勻連續(xù)，一般保持?jǐn)備仚C(jī)前有5輛～8輛運(yùn)料車(chē)在等候。當(dāng)溫度降到110℃左右時(shí)開(kāi)始碾壓，碾壓順序分初壓、復(fù)壓、終壓，碾壓由邊向中、先靜后振。先用雙鋼輪壓路機(jī)初壓3遍，每次重疊30 cm，然后用輪胎壓路機(jī)復(fù)壓2遍，最后用雙鋼輪壓路機(jī)終壓2遍。碾壓過(guò)程中壓路機(jī)不得在新鋪的面層上轉(zhuǎn)向掉頭、快速啟動(dòng)、制動(dòng)和停機(jī)等候。

5 結(jié)語(yǔ)

瀝青混凝土路面表面平整無(wú)接縫、柔性好，能夠較好的滿(mǎn)足行車(chē)要求，可以提高車(chē)速，降低油耗，具有明顯的行車(chē)舒適性、耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。

我國(guó)很多國(guó)省道原來(lái)都是采用水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，隨著使用年限的增加，已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的病害，嚴(yán)重影響了行車(chē)安全性與舒適性，隨著“白改黑”技術(shù)的完善與提高，其方便的施工方法和低廉的造價(jià)必將會(huì)使其愈來(lái)愈受到關(guān)注與廣泛接受。通過(guò)設(shè)計(jì)單位的合理設(shè)計(jì)以及施工單位的妥善組織與嚴(yán)密的技術(shù)措施，將有力地保證施工質(zhì)量與施工進(jìn)度。

［1］吳英?。脼r青罩面改造舊水泥混凝土路面技術(shù)［J］．公路，2001(3):32-34．

［2］鐘 櫻．亭楓公路“白改黑”工程的施工工藝和質(zhì)量控制［J］．上海公路，2004(1):33-34．

［3］馬正英，東斌蘭．水泥路面白改黑施工技術(shù)探討［J］．山西建筑，2010，36(9):257-258．

［4］周長(zhǎng)征．舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層施工工藝控制［J］．山西建筑，2010，36(17):250-251．