淺談水泥混凝土路面“白改黑”施工技術(shù)要點(diǎn)

周昕

福建怡鷺工程有限公司（361000）

淺談水泥混凝土路面“白改黑”施工技術(shù)要點(diǎn)

周昕

福建怡鷺工程有限公司（361000）

結(jié)合水泥混凝土路面“白改黑”施工技術(shù)，從施工的角度分析水泥混凝土路面病害處理、反射性裂縫防治性措施，可為類(lèi)似工程項(xiàng)目的實(shí)施提供參考。

白改黑；病害處理；反射性裂縫

水泥混凝土路面行車(chē)舒適性差、路面維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)及對(duì)交通干擾大等問(wèn)題，已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)展的需求。為提高路面質(zhì)量，考慮經(jīng)濟(jì)性、舒適性、環(huán)保、工期要求及對(duì)周邊交通干擾等因素，利用“白改黑”技術(shù)，在水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土已經(jīng)成為水泥路面主要的改造方式。

1 水泥混凝土路面病害調(diào)查

舊路改造項(xiàng)目不同于一般的新建項(xiàng)目，從設(shè)計(jì)階段到施工實(shí)施階段存一定的時(shí)間差，路面病害類(lèi)型易改變，病害范圍可能擴(kuò)大。因此“白改黑”改造之前，一定要對(duì)路面的情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，這樣才能采取相應(yīng)措施，這對(duì)于整個(gè)工程的施工質(zhì)量起到了關(guān)鍵作用。

1.1 路面破損狀況調(diào)查

主要調(diào)查路面的各種裂縫、沉陷、錯(cuò)臺(tái)、唧漿等病害。調(diào)查過(guò)程中要做好相應(yīng)的影像資料、標(biāo)識(shí)和文字記錄，為后續(xù)確定具體的病害處理方式提供關(guān)鍵的基礎(chǔ)資料。

1.2 路面結(jié)構(gòu)承載力調(diào)查

路面結(jié)構(gòu)承載力的調(diào)查主要是進(jìn)行彎沉值檢測(cè)，彎沉值可以反映路段總體的結(jié)構(gòu)承載力狀況。彎沉檢測(cè)主要有兩種方法，一種是采用落錘式彎沉儀進(jìn)行檢測(cè)，另一種是采用貝克曼梁彎沉儀進(jìn)行檢測(cè)。

1.3 接縫傳荷能力調(diào)查

水泥混凝土路面是不連續(xù)的板塊，當(dāng)行車(chē)荷載作用于路面時(shí)，尤其是作用在接縫處時(shí)，兩個(gè)板塊間的傳荷效果直接影響接縫處加鋪層的應(yīng)力狀況。荷載作用下接縫處的豎向位移差是產(chǎn)生裂縫最重要的原因，所以“白改黑”改造要重點(diǎn)進(jìn)行板間彎沉差的檢測(cè)。彎沉差就是接縫兩側(cè)彎沉的差值。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)設(shè)計(jì)文件，水泥板塊修復(fù)后的彎沉差一般要小于0.06 mm。

1.4 水泥混凝土路面脫空板的檢測(cè)

近年來(lái)比較多的是使用探地雷達(dá)來(lái)進(jìn)行脫空板的檢測(cè)，可以快速檢測(cè)路面各結(jié)構(gòu)層之間的連續(xù)性，準(zhǔn)確判定水泥板和基層間的脫空情況及基層缺陷。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)設(shè)計(jì)文件，當(dāng)雨后板縫間出現(xiàn)唧漿、錯(cuò)臺(tái)量＞10 mm或重車(chē)行駛過(guò)去存在 “蹺蹺板”現(xiàn)象都可歸為脫空板。

2 水泥混凝土路面病害主要處理方式

對(duì)原有水泥混凝土路面進(jìn)行徹底的病害處理可以從本質(zhì)上減少路面反射性裂縫的產(chǎn)生，是能否進(jìn)行下一步瀝青加鋪的前提，也是“白改黑”技術(shù)成功實(shí)施的關(guān)鍵。目前主要的處理方式有換板、裂縫處理、錯(cuò)臺(tái)處理、脫空板處理等。

2.1 水泥混凝土面板換板處理

根據(jù)水泥路面病害調(diào)查、設(shè)計(jì)文件及三方共同判定處理方式后，需要對(duì)原路面進(jìn)行換板處理。換板的關(guān)鍵是要恢復(fù)同原路面一致的強(qiáng)度、厚度，增設(shè)相應(yīng)的拉桿、傳力桿，以恢復(fù)板塊接縫處的傳荷能力，減少反射性裂縫的產(chǎn)生。當(dāng)面板破損處清理后應(yīng)觀察基層的完整程度，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行基層或底基層的病害處理。

在基層的病害處理中,考慮到工程造價(jià)原因，設(shè)計(jì)文件中通常要求恢復(fù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)層。板塊處理通常是分散不連續(xù)的，處理面積小、不利于大型壓實(shí)設(shè)備作業(yè)的基層病害處理應(yīng)采用C15或C20混凝土進(jìn)行恢復(fù)，這樣既保證了施工質(zhì)量也提高了施工進(jìn)度。

2.2 脫空板的處理

脫空板的主要處理方式：壓漿和打裂壓穩(wěn)。

壓漿的主要目的是對(duì)脫空板下的基層進(jìn)行加固，消除脫空現(xiàn)象，以恢復(fù)整個(gè)面板的承載能力。板塊的壓漿效果和壓漿的工藝有很大的關(guān)系，都要采用合理的布孔形式，對(duì)壓漿材料的配比、壓漿時(shí)的壓力都有相應(yīng)的要求。壓漿完成后應(yīng)封閉交通進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，然后進(jìn)行彎沉檢測(cè)。在工程中，一般是要反復(fù)壓漿幾次，直到滿(mǎn)足承載力要求，才能進(jìn)行下一步施工。福建省廈門(mén)市集灌路快速路（杏林大橋～沈海高速段）改造工程施工中采取的就是壓漿的施工工藝，施工效果達(dá)到了要求。

打裂壓穩(wěn)的原理是將舊的水泥混凝土路面采用沖擊的方法進(jìn)行破碎減少接縫處的位移，從而減少反射性裂縫。打裂現(xiàn)狀普遍采用門(mén)刀式?jīng)_擊錘進(jìn)行破碎。門(mén)刀式破碎機(jī)是將一個(gè)約5噸的重錘提升到一定的高度自由落下，將水泥混凝土板塊打裂。在確定打裂程序滿(mǎn)足要求后，用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓穩(wěn)施工，壓實(shí)遍數(shù)為3遍，最后一遍壓實(shí)前后路面沉降差不大于5 mm。

2.3 裂縫的處理

對(duì)于穩(wěn)定板塊中存在的裂縫及原有水泥板塊間的縱橫縫要進(jìn)行灌縫處理。灌縫采用的是專(zhuān)用的灌縫設(shè)備，含有切縫機(jī)、清縫機(jī)及加熱灌縫機(jī)。切縫的深度、寬度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，切縫后要用清縫機(jī)將縫間的雜物清理干凈，然后進(jìn)行下一道工序。灌縫材料采用專(zhuān)用的水泥路面灌縫瀝青，填縫要飽滿(mǎn)和均勻，保證開(kāi)放交通后灌縫瀝青不被破壞。

3 水泥混凝土路面反射性裂縫的防治措施

3.1 增加瀝青層的厚度

改善瀝青加鋪層的性能，最有效的方法就是增加罩面層的厚度。這種方法可以改變路面的應(yīng)力狀況，減少溫度對(duì)板塊的影響，也是消除反射裂縫有效的方法。

因?yàn)榈缆房v坡大，交通量大，超載超限車(chē)輛多，省道206線(xiàn)（云埔～龍門(mén)隧道）段路面改造工程采取的是在瀝青層和水泥混凝土面板之間增加一層12 cm的ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石層。ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石屬于密級(jí)配瀝青混合料，具有較好的動(dòng)穩(wěn)定度、抗車(chē)轍性能和抗水損壞，具有較大的塑性變形能力，能夠吸收路面基層裂縫產(chǎn)生的應(yīng)力，減少接縫處加鋪層的應(yīng)力集中現(xiàn)象，延緩反射性裂縫的產(chǎn)生。ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石層的隔離作用減少了溫度變化對(duì)瀝青鋪裝層及水泥混凝土板塊的影響，使水泥混凝土板塊接縫處的張開(kāi)位移量和翹曲程度有了大幅度降低，可以使瀝青加鋪層在溫度作用下的受力狀況得到明顯改善。設(shè)置ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石基層增加了瀝青結(jié)構(gòu)層總厚度，提高了瀝青路面抗荷載能力，減小了水泥板塊間的彎沉差，延緩了荷載型反射性裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展速度。

3.2 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層

橡膠瀝青應(yīng)力吸收層是一種低模量的中間層，比較柔軟，變形能力很強(qiáng)，即使在較大的變形下仍然不會(huì)開(kāi)裂，可以將水泥板產(chǎn)生的位移在這一層消散掉，裂縫就不會(huì)向加鋪層反射。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工厚度一般為1 cm，橡膠瀝青的使用量應(yīng)控制在2.2 kg/m2左右，碎石采用規(guī)格為10～15 mm單一粒徑的碎石。鋪設(shè)橡膠瀝青前要用含量0.4～0.6%基質(zhì)瀝青進(jìn)行預(yù)裹，碎石的使用量控制在14 kg/m2左右。鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)以滿(mǎn)鋪和不散失為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)碎石不足時(shí)，應(yīng)立即安排專(zhuān)人進(jìn)行鋪設(shè)。

橡膠瀝青應(yīng)力吸收層主要采用同步碎石封層車(chē)來(lái)施工，施工方法是先噴灑橡膠瀝青。接著鋪設(shè)碎石，用膠輪壓路機(jī)碾壓，將集料壓入到瀝青中，瀝青膜的厚度會(huì)增長(zhǎng)到5 mm，在拌混合料施工的時(shí)候，集料又會(huì)嵌擠到其中,最后會(huì)形成接近1 cm左右的應(yīng)力吸收薄膜夾層。

3.3 玻纖格柵和高分子抗裂貼

玻纖格柵和高分子抗裂貼是一種高模量的夾層。這種類(lèi)型的材料通常模量比較高，抗拉強(qiáng)度高，可提高面層的抗拉強(qiáng)度，起到延緩反射裂縫的作用。

玻璃纖維的模量很高，斷裂伸張率低，當(dāng)板塊產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，對(duì)瀝青加鋪層可以起到加固作用，提高面層的抗拉強(qiáng)度，具有一定的延緩反射裂縫的能力。

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，如果加鋪層有三層瀝青，應(yīng)將玻纖格柵放置在瀝青下面層和中面層之間，這樣玻纖格柵可以和下面層之間緊密貼合，保證施工質(zhì)量，提高上層瀝青的平整度。

高分子抗裂貼的主要特點(diǎn)：吸收應(yīng)力、整體的穩(wěn)定性好、抗低溫開(kāi)裂。

4 注意事項(xiàng)

在保證車(chē)輛通行安全性及舒適性的前提下，可以適當(dāng)降低縱斷面及橫坡的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，避免大填大挖，以保證瀝青加鋪層的厚度。

注意與隧道、橋梁、涵洞等構(gòu)造物的銜接，避免造成跳車(chē)。

制訂交通管制方案，確保攤鋪的連續(xù)性，減少冷接縫數(shù)量，以提高面層的平整度。

完善配套的排水設(shè)施，防止路面積水。

應(yīng)加高改造。

“白改黑”加鋪瀝青結(jié)構(gòu)層是水泥路面改造過(guò)程中的一種切實(shí)可行的方法，其造價(jià)低、施工進(jìn)度快、對(duì)環(huán)境影響小、符合社會(huì)的發(fā)展和環(huán)保的要求，同時(shí)提高了道路使用等級(jí)和行車(chē)的舒適性。在水泥混凝土路面“白改黑”施工管理中，一定要對(duì)原有路面病害情況進(jìn)行細(xì)致調(diào)查，制訂相應(yīng)的病害處理實(shí)施方案，提高水泥混凝土基層病害處理的施工質(zhì)量。在反射性裂縫防治措施實(shí)施過(guò)程中，要做好原材料的質(zhì)量控制及施工工藝控制，保證反射性裂縫防治措施的施工質(zhì)量。在以后的施工管理中，應(yīng)積極引進(jìn)新材料、新技術(shù)和新工藝，提高“白改黑”施工技術(shù)水平。

[1]省道206線(xiàn)云埔至環(huán)城西路段路面大修工程設(shè)計(jì)文件. [2]JTG F40—2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].