淺談“白加黑”的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及防治反射裂縫措施

章煉武

（南平市公路局建陽(yáng)分局， 福建 南平 354200）

瀝青砼路面具有平整度好、行車舒適、噪音小、維修方便等特點(diǎn)，近年來(lái)，舊水泥砼路面上加鋪瀝青砼路面在公路改建中得到了廣泛的應(yīng)用，其加鋪有兩種方式，一是“白改黑”，即對(duì)舊水泥砼路面進(jìn)行碎石化、打裂壓穩(wěn)等剛性路面柔性化處理后加鋪瀝青砼路面，因其柔性化后舊路強(qiáng)度損失，所以加鋪的瀝青砼面層較厚，造價(jià)較高，但對(duì)反射裂縫病害的處理較到位；二是“白加黑”，即保持舊水泥砼路面的剛性，僅對(duì)舊路面的病害進(jìn)行局部處理，然后直接加鋪瀝青砼路面，因其舊路面的強(qiáng)度未損失，所以其加鋪厚度較“白改黑”要小，但易出現(xiàn)反射裂縫。因此，如何防治“白加黑”項(xiàng)目的反射裂縫就尤為重要，本文就此問(wèn)題通過(guò)介紹南平市2016年國(guó)省道路面改造工程（建陽(yáng)段）項(xiàng)目“白加黑”的設(shè)計(jì)、施工方案進(jìn)行論述。

1 項(xiàng)目介紹

南平市2016年國(guó)省道路面改造工程（建陽(yáng)段）項(xiàng)目路線全長(zhǎng)16.3km；公路等級(jí)：二級(jí)公路；設(shè)計(jì)速度：40km/h；路基寬度：12.0m；交通等級(jí)：中交通；路幅結(jié)構(gòu)：0.5m 寬C25 水泥砼路緣石+11m 寬瀝青砼路面+0.5m 寬C25水泥砼路緣石。項(xiàng)目路段的原路面結(jié)構(gòu)為水泥砼路面，此次路面改造經(jīng)調(diào)查，該路段舊水泥路面的PQI 值在85 以上且斷板率在10%以下，為充分利用原路面強(qiáng)度及降低造價(jià)，采用舊路面處理后直接加鋪瀝青砼路面的“白加黑”技術(shù)方案。

2 “白加黑”的主要技術(shù)難點(diǎn)及其成因分析

“白加黑”的主要技術(shù)難點(diǎn)就是如何有效的防止原水泥砼路面接縫反射至瀝青砼路面。因“白加黑”方案未對(duì)原水泥砼路面進(jìn)行柔性化處理，在車輛荷載作用下，水泥砼面板接縫處產(chǎn)生彎沉變形，其相鄰板塊還存在一定的彎沉差，導(dǎo)致瀝青砼面層在該處受到豎向剪切力及變形位移而產(chǎn)生裂縫，稱之為“反射裂縫”。

3 工程前期調(diào)查：

在項(xiàng)目前期，應(yīng)對(duì)舊水泥砼路面使用狀況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查、檢測(cè)，其內(nèi)容應(yīng)包括：舊路面的破損、承載力、排水、彎沉等情況，按照《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ073.1-2001）中規(guī)定，利用調(diào)查結(jié)果合理確定舊板的利用率，同時(shí)應(yīng)體現(xiàn)逐板的錯(cuò)臺(tái)、裂縫、唧泥等病害及逐板板角彎沉、相鄰板的彎沉差等檢測(cè)數(shù)據(jù)。

4 舊水泥砼路面處治：

舊路面的病害處治及原接縫處理是防治裂縫反射的第一道關(guān)，是整個(gè)防反體系中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

4.1 置換板、板角修復(fù)處理

舊水泥砼面板的斷板、板角開裂等病害對(duì)加鋪后的瀝青砼路面危害是非常大的，如不處理好，其病害將直接反應(yīng)到瀝青路面。因此，對(duì)舊路面彎沉＞0.4mm 且有一條貫穿裂縫存在，進(jìn)行整板的置換，對(duì)局部板角斷裂進(jìn)行局部切除置換。置換時(shí)，應(yīng)將路床中松散底層予以清除，用C15 砼予以補(bǔ)平，路面置換面板的強(qiáng)度、厚度不得低于原標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 脫空板底的注漿及消除板塊間彎沉差的鋼筋嵌固處理

舊砼面板底部的脫空大多發(fā)生在板塊的接縫、角隅等部位，在車輛荷載的作用下產(chǎn)生較大的彎沉差，其彎沉差是瀝青面層產(chǎn)生反射裂縫的主要因素，因此處理好板底脫空是防治反射裂縫的關(guān)鍵。

彎沉在0.14mm～0.4mm 之間的，視為脫空板，需對(duì)其壓密注漿處理，壓密注漿采用水泥漿。處理后的路段代表彎沉值應(yīng)小于0.2mm，相鄰板彎沉差應(yīng)小于0.06mm，否則應(yīng)重新處理。

為進(jìn)一步的減小板塊間的彎沉差而采取了河北衡水類似項(xiàng)目的成功處治方案，即在水泥砼面板接縫進(jìn)行每隔1m 的豎向鉆孔12cm 深（孔徑應(yīng)比嵌固鋼筋直徑小1.5mm 以上），然后人工錘擊嵌固長(zhǎng)10cm￠12mm 鋼筋至其孔洞，使水泥砼面板連成整體、減小彎沉差來(lái)處治舊路面接縫反射的病害。

4.3 舊水泥砼路面表面、接縫、錯(cuò)臺(tái)的處理

4.3.1 舊路面表面處理：

舊路面抗滑構(gòu)造深度＜0.5mm 及表面露骨脫皮以及縱坡＞5%的路段應(yīng)進(jìn)行不小于1cm 厚度的銑刨處理，使舊路面與瀝青砼能夠良好的結(jié)合。

4.3.2 舊路面板塊接縫的處理：

水泥砼路面接縫填縫料可以有效的防止雨水侵入基層，并能提高板塊間的傳荷能力，因此其是否飽滿對(duì)防治反射裂縫的作用非常大，應(yīng)高度重視這項(xiàng)工作。

面板接縫槽內(nèi)雜物應(yīng)清理干凈再進(jìn)行填縫，面板接縫張開寬度在15mm以下時(shí)，采用聚氨酯類常溫施工式填縫料。施工時(shí)采用擠壓槍注入填縫料；當(dāng)接縫張口寬度在15mm 以上時(shí)，采用瀝青砂填縫。

4.3.3 錯(cuò)臺(tái)的處理

縱橫縫錯(cuò)臺(tái)高度＞0.5cm 可采用銑刨機(jī)進(jìn)行削平處理。

5 瀝青砼路面結(jié)構(gòu)

5.1 項(xiàng)目的瀝青砼路面結(jié)構(gòu)層為： 2cm 厚SBS 改性瀝青應(yīng)力吸收層AC-10C+8cm 厚SBS 改性瀝青下面層AC-25C+4cm 厚SBS 改性瀝青上面層AC-16C；

5.2 各路面結(jié)構(gòu)層的瀝青混合料均采用懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)較骨架空隙結(jié)構(gòu)、骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)相比，具有密實(shí)度高、空隙率低、水穩(wěn)性好、低溫抗裂性好以及其反射裂縫在高溫、車輛荷載擠壓作用下愈合程度較好的特點(diǎn)，而針對(duì)其結(jié)構(gòu)的高溫性能、強(qiáng)度不足的情況采取了選用SBS 改性瀝青以加強(qiáng)其高溫穩(wěn)定性及強(qiáng)度。

5.3 AC-10C 應(yīng)力吸收層旨在吸收應(yīng)力，消化部分相鄰板塊彎沉差而引起的豎向變形量，起到“以柔克剛”的作用，是防反體系中的第二道關(guān)，因此要求其粘結(jié)力大（粘附性不低于5 級(jí)）、彈性恢復(fù)能力強(qiáng)。其配合比應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行福建省省公路局發(fā)布的《福建省普通國(guó)省干線公路舊水泥砼路面改造為瀝青路面建設(shè)指導(dǎo)意見》關(guān)于應(yīng)力吸收層瀝青混合料的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，本文例舉了一些重要指標(biāo)如下：

表1 攤鋪式應(yīng)力吸收層瀝青結(jié)合料關(guān)鍵指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)

表2 攤鋪式應(yīng)力吸收層混合料性能和體積參數(shù)控制指標(biāo)

5.4 AC-25C 瀝青砼下面層旨在抵抗應(yīng)力吸收層傳遞來(lái)的裂縫反射應(yīng)力及變形量，起到“以剛克柔”的作用，是防反體系中的第三道關(guān)。該結(jié)構(gòu)層采取了8cm 厚的粗粒式瀝青砼（粘附性不低于4 級(jí)），加大了其厚度及強(qiáng)度，從而加強(qiáng)其抵抗反射裂縫的性能。

5.5 AC-16C 是瀝青砼上面層，除了起到下面層的防反作用外，還直接承受了車輛荷載。該結(jié)構(gòu)層采取了4cm 厚的中粒式瀝青砼（粘附性不低于5 級(jí)），加強(qiáng)了強(qiáng)度、防反、抗?jié)B性能，同時(shí)起到表層磨耗及防水的功能作用。

5.6 瀝青路面設(shè)計(jì)總厚度為14cm，其較厚的結(jié)構(gòu)層能夠起到擴(kuò)散荷載應(yīng)力、降低彎沉差及延緩反射裂縫自下而上的過(guò)程，對(duì)于防治、自愈反射裂縫也起到了積極作用。

6 瀝青砼路面施工控制要點(diǎn)：

抓好瀝青砼路面工程質(zhì)量能夠有效的防治反射裂縫的產(chǎn)生，控制好質(zhì)量的關(guān)鍵在于瀝青混合料質(zhì)量的控制及現(xiàn)場(chǎng)的施工、交通控制，應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾點(diǎn)：

6.1 瀝青面層集料宜選用玄武巖、輝綠巖等堿性石料加工，并控制好碎石料的質(zhì)量，確保碎石料壓碎值、洛杉磯磨耗損失、吸水率、針扁片含量、含泥量、磨光值、級(jí)配等指標(biāo)符合要求。

6.2 重點(diǎn)控制好改性瀝青、礦粉、抗剝落劑等質(zhì)量符合要求。特別是改性瀝青，不同批號(hào)的均應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，不符合要求的不得使用；需外摻抗剝落劑的，一定要嚴(yán)格執(zhí)行，整個(gè)摻入過(guò)程均應(yīng)全過(guò)程旁站。

6.3 嚴(yán)格進(jìn)行瀝青混合料的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三階段的設(shè)計(jì)工作。施工中，全過(guò)程監(jiān)控瀝青混合料的拌制按其配合比進(jìn)行，控制好各集料用量、瀝青用量、拌合時(shí)間及溫度符合要求，每盤瀝青混合料均應(yīng)打印出相應(yīng)數(shù)據(jù)存檔備查，要經(jīng)常性檢查熱料倉(cāng)的篩網(wǎng)有無(wú)破損堵塞，防止瀝青混合料配合比級(jí)配偏離。

6.4 嚴(yán)格控制瀝青混合料的攤鋪、碾壓，控制好攤鋪速度，碾壓溫度、碾壓方法及遍數(shù)，確保瀝青面層攤鋪成型后表面不離析、施工縫接茬平整，其平整度、壓實(shí)度、空隙率、厚度、抗?jié)B（上面層）等重要指標(biāo)符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。

6.5 嚴(yán)格實(shí)行交通管制，禁止在未完成上面層的路段通行車輛，可采取半幅施工完成通行后再施工另半幅的方式進(jìn)行作業(yè)，以避免其在最不利的受力狀態(tài)下受行車作用而提前疲勞損壞。

7 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合南平市2016年國(guó)省道路面改造工程（建陽(yáng)段）項(xiàng)目，在各種資料調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)舊水泥砼路面加鋪瀝青砼路面的原則，參照類似項(xiàng)目的的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)及理論結(jié)果，提出舊水泥砼路面直接加鋪瀝青砼路面的舊路面處治、瀝青砼面層結(jié)構(gòu)方案及質(zhì)量控制要點(diǎn)。經(jīng)使用證明，該結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)可行，有利于延緩瀝青砼路面反射裂縫的產(chǎn)生及延長(zhǎng)其壽命。