“白加黑”改造技術(shù)在市政道路工程中的應(yīng)用研究

游勵(lì)勤

（福建恒達(dá)通工程項(xiàng)目管理有限公司，福建 福州350000）

0 引言

“白加黑”改造技術(shù)就是指在道路施工中，將顏色為灰白色的原有水泥混凝土路面摻入黑色瀝青，提升路面行車(chē)舒適性。但是“白加黑”路面容易形成反射裂縫，為了解決這一問(wèn)題，有必要針對(duì)具體的裂縫情況進(jìn)行路面病害治理，在不破除現(xiàn)有面層的情況下，直接在水泥混凝土面層上加鋪瀝青混凝土，從而降低施工難度，提高施工效率。

1 舊混凝土路面的缺陷分析

以往市政道路建設(shè)中，路面的主要施工材料為水泥混凝土，不僅強(qiáng)度高，且耐久性好，適合用于城市內(nèi)交通壓力大且車(chē)流量高的路面。水泥物理與化學(xué)性能穩(wěn)定，外界環(huán)境溫濕度的變化對(duì)路面力學(xué)影響小，但隨著汽車(chē)數(shù)量的增加，路面荷載不斷加大，人們對(duì)于道路的要求不斷提升，以水泥混凝土為主要材料的路面缺陷逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，具體如下：一是水泥路面接縫多，這是因?yàn)榇篌w積水泥澆筑會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，為降低溫度應(yīng)力，會(huì)在路面設(shè)置施工縫，這樣使得后期養(yǎng)護(hù)工作難度加大，且車(chē)輛行駛經(jīng)過(guò)施工縫時(shí)會(huì)產(chǎn)生跳動(dòng)，所帶來(lái)的顛簸容易產(chǎn)生安全隱患。二是水泥混凝土材料強(qiáng)度的提升需要時(shí)間，所以施工完成的路面不能立即開(kāi)通，還需要經(jīng)過(guò)20天左右的養(yǎng)護(hù)。三是水泥混凝土路面如果發(fā)生損壞問(wèn)題，后期挖掘和修補(bǔ)難度大，且會(huì)影響城市交通。后期修補(bǔ)的材料與原材料間的連接性不高，強(qiáng)度較差，接縫處容易損壞。四是水泥混凝土經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期摩擦容易反射陽(yáng)光，給車(chē)輛駕駛帶來(lái)安全隱患。五是路面施工前期準(zhǔn)備工作復(fù)雜，需提前支護(hù)模板和設(shè)置接縫。

與傳統(tǒng)水泥混凝土路面相比，采用了“白加黑”改造技術(shù)后路面與汽車(chē)輪胎間的摩擦力更強(qiáng)，汽車(chē)緊急制動(dòng)距離縮短，保障了車(chē)輛行駛安全，且路面沒(méi)有接縫，車(chē)輛行駛不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，降低了胎噪。“白加黑”技術(shù)主張?jiān)谠访嫣砑訛r青混合料，優(yōu)勢(shì)如下：其一，瀝青混凝土屬于一種黏性膠結(jié)材料，力學(xué)性能較好，施工時(shí)大面積鋪裝瀝青無(wú)須設(shè)置施工縫。其二，瀝青路面平整且粗糙度較大，輪胎與路面間的摩擦力更大，雨天不會(huì)輕易出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。黑色路面可以吸收太陽(yáng)光，減少對(duì)光線的不良反射。其三，道路維修方便，維修后可立即開(kāi)放交通，路面造價(jià)低廉，耐久性較好[1]。

2 水泥混凝土路面常用改造方法

現(xiàn)階段市政道路改造中常用的改造方法主要有三種：第一種是“白加白”，即在水泥混凝土路面鋪設(shè)新的水泥混凝土路面，可用于低等級(jí)道路，但是道路會(huì)面臨二次修補(bǔ)的問(wèn)題。第二種是“白加黑”改造技術(shù)，在原水泥混凝土路面鋪設(shè)瀝青混凝土，該方法可以改善原道路路面的使用性能，保障車(chē)輛行駛安全，而且施工方便。第三種是將原路面碎石化處理再加入瀝青混凝土，但在這之前必須將道路病害問(wèn)題處理好，否則將影響道路的使用年限。經(jīng)過(guò)鉆芯試驗(yàn)、平整度調(diào)查和路面損壞檢測(cè)分析，得出路面結(jié)構(gòu)與損壞情況，最終決定選擇應(yīng)用“白加黑”改造技術(shù)，并按照分級(jí)處理的原則做好病害處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)舊水泥混凝土路面的有效改造，圖1為道路改造現(xiàn)場(chǎng)。

3 “白加黑”改造技術(shù)在市政道路工程中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 反射裂縫防治技術(shù)

對(duì)于路面反射裂縫的預(yù)防措施，主要如下：其一，調(diào)整瀝青層的厚度，一般厚度在10～23cm左右，如果厚度達(dá)不到10cm，瀝青層將難以發(fā)揮作用，如果厚度超過(guò)23cm，防治效果將會(huì)受到影響。對(duì)于“白加黑”改造路面來(lái)說(shuō)，瀝青層的作用主要體現(xiàn)在兩方面：一方面，賦予路面彎曲剛度，控制加鋪層彎曲產(chǎn)生的剪切應(yīng)力；另一方面，延緩裂縫產(chǎn)生的時(shí)間，使路面性能接近預(yù)期。其二，增設(shè)防范夾層，使用金屬加筋材料、玻璃格柵覆蓋瀝青層，提高瀝青層的防水性能與抗開(kāi)裂性能?；蛘呤褂寐访婕咏罹W(wǎng)，使其控制裂縫的擴(kuò)大速度，提升路面使用性能。其三，設(shè)置吸收應(yīng)力層，其作用主要體現(xiàn)在分散應(yīng)力和減小裂縫反射的影響，延長(zhǎng)裂縫產(chǎn)生時(shí)間，為瀝青層提供有效保護(hù)，避免因應(yīng)力集中而造成反射裂縫。

對(duì)于路面反射裂縫的病害處理措施，應(yīng)根據(jù)裂縫的嚴(yán)重等級(jí)編制處理方案，具體內(nèi)容如下：其一，混凝土面板內(nèi)不出現(xiàn)裂縫，但是沒(méi)有產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)時(shí)，不用更換混凝土板塊，可直接維修裂縫部位，使斷塊間的彎沉值低于20（0.01mm）即可，否則使用灌漿技術(shù)修補(bǔ)裂縫。其二，裂縫寬度不超過(guò)0.5cm的時(shí)候，需進(jìn)行擴(kuò)縫作業(yè)，保證擴(kuò)縫寬度處于0.6～1.0cm之間，縫隙的深度低于3cm，再使用聚氨酯填縫料做好灌縫處理。其三，裂縫寬度處于0.5～1.0cm之間時(shí)，應(yīng)在清縫作業(yè)后進(jìn)行灌縫操作，保證縫壁垂直度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。其四，裂縫寬度超過(guò)1cm時(shí)，可使用聚氨酯填縫料執(zhí)行灌縫處理，如果翻漿，應(yīng)對(duì)基層注漿補(bǔ)強(qiáng)，同時(shí)更換混凝土面板[2]。

按照不同的反射裂縫類(lèi)型進(jìn)行有效防治：其一，板底脫空問(wèn)題的處理。依據(jù)板底的實(shí)際脫空程度選擇相應(yīng)的處理方式，如果脫空程度較輕，建議采用鉆孔灌漿處理措施，使用鉆頭在脫空面板上鉆孔，使其穿透混凝土板，孔的直徑在30mm左右，孔間距為1.5m。鉆孔后使用高強(qiáng)度水泥砂漿進(jìn)行高壓灌注。其二，板面裂縫的處理措施，則是路面常出現(xiàn)的問(wèn)題，可通過(guò)開(kāi)槽、清理、填灌的處理方式。先使用機(jī)械開(kāi)槽機(jī)對(duì)路面進(jìn)行開(kāi)槽處理，再用高壓空氣與水清理雜物，最后填灌裂縫即可。由于路面裂縫寬度不同，選擇的填灌材料也會(huì)不同，如果裂縫寬度在3～10mm之間，可使用瀝青乳液填縫；如果裂縫寬度超過(guò)10mm，填縫之后還需用熱瀝青砂填入并壓平裂縫。其三，板角裂縫的處理措施，采用切割、補(bǔ)強(qiáng)、涂刷、澆筑、養(yǎng)護(hù)以及加鋪等方法，測(cè)量裂面大小，確定切割范圍，應(yīng)用液壓鎬鑿清除破損面，減少鋼筋切割，使用小石子混凝土對(duì)裂縫基層補(bǔ)強(qiáng)，再用瀝青對(duì)接縫處涂刷。此外，還需要在新舊混凝土間加設(shè)傳力桿，使路面承重更加均衡。

3.2 鋪貼防裂貼

為了處理反射裂縫，還可鋪貼防裂膠貼，寬度為50cm，厚度為3mm，縱向抗拉強(qiáng)度為2000N/mm，伸長(zhǎng)率可以達(dá)到30%，材料的黏附性超過(guò)4.0MPa，50℃高溫下抗剪力不低于0.12MPa，且材料不透水。經(jīng)過(guò)處理后的水泥混凝土板塊要求平整干燥，固結(jié)殘留的粉塵，清理之前使用清潔劑，晾干后再鋪設(shè)防裂膠貼。以裂縫作為中心線，展開(kāi)膠貼，并排放在需要防裂的部位，隔離紙向下，將膠貼原地掀起一半，撕下隔離紙并向前鋪貼，使膠貼鋪貼在道路原基面上。施工完成后使用壓輥將路面壓平，鋪貼搭接處時(shí)，要求搭接長(zhǎng)度不能低于10cm，再用壓輥壓實(shí)即可。

3.3 加鋪瀝青面層施工

現(xiàn)階段用于舊混凝土路面改造的主要為“白加黑”改造技術(shù)，除了對(duì)反射裂縫進(jìn)行處理之外，對(duì)瀝青面層施工還需注意以下幾點(diǎn)：其一，強(qiáng)化瀝青面層力學(xué)性能，基于路面上部荷載作用下，舊水泥混凝土路面會(huì)在接縫處產(chǎn)生裂縫，施工時(shí)人們難以控制裂縫放射應(yīng)力，因此可提升瀝青層的抗裂力學(xué)性能，以此降低裂縫產(chǎn)生概率。目前市政路面一般會(huì)使用SMA材料，這種混合料能夠提升瀝青材料的抗永久變形能力，高溫情況下，瀝青路面的抗變形能力依舊較強(qiáng)。其二，控制瀝青加鋪層的厚度。由于瀝青加鋪層的厚度會(huì)受行車(chē)荷載與防反射裂縫的影響，建議在施工作業(yè)中加大瀝青層的厚度，以此阻抗路面開(kāi)裂。

3.4 加鋪瀝青混凝土面層

做好原材料的質(zhì)量控制，要求瀝青混合料的配比與均勻度必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。拌料之后，使用拌和機(jī)向運(yùn)料車(chē)裝料，防止粗集料分離，控制混合料的溫度，做好保溫與防雨措施，將運(yùn)料車(chē)?？吭跀備仚C(jī)30cm的位置。加鋪瀝青混凝土面層時(shí)，還需完成以下操作：一是攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。使用2臺(tái)攤鋪機(jī)交錯(cuò)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，相鄰機(jī)器的縫隙保持在10cm，應(yīng)用導(dǎo)梁工藝處理下面層，保證攤鋪之后路面壓實(shí)度，同時(shí)控制好粗集料質(zhì)量與松鋪的厚度，將攤鋪面的壓實(shí)度保持在85%。二是碾壓作業(yè)。使用2臺(tái)鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)，初壓2遍，復(fù)壓4遍，運(yùn)輸碾壓，控制好碾壓速度，直到路面壓實(shí)度達(dá)到施工要求。

表1 瀝青混合料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)階段“白加黑”改造技術(shù)的應(yīng)用已成為市政道路改建的重要方式，在保證道路良好承重狀態(tài)的同時(shí)，提升了道路改建的技術(shù)水平?！鞍准雍凇睍r(shí)，不僅要處理好道路反射裂縫問(wèn)題，還要在原有水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層，從而提高道路施工質(zhì)量。