公路路面“白改黑”若干施工工藝和技術(shù)要點(diǎn)探討

朱斌

摘要：路面“白改黑”施工工藝，以其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效，及改造后優(yōu)良的綜合路用性能，廣泛應(yīng)用于混凝土路面的改造工程中。本文分別對“白改黑”技術(shù)的施工工藝、技術(shù)要點(diǎn)、優(yōu)勢以及科學(xué)選擇工藝方案的決策機(jī)制進(jìn)行了分析和探討，并重點(diǎn)對施工與監(jiān)理關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；綠色環(huán)保；“白改黑”；施工方案及工藝路線；要點(diǎn)環(huán)節(jié)

引言

目前我國水泥路面的總量巨大，特別是三級以下公路中硬化路面基本都是水泥混凝土路面，尤其農(nóng)村“村村通”工程實(shí)施后，混凝土路面里程激增。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通量快速增加，對交通提出更加嚴(yán)格的要求。除暢通、快捷、安全、有效的基本功能外，還應(yīng)該具備綠色、環(huán)保、亮化、美化的道路文明新功能。然而，在設(shè)計使用年限上，水泥混凝土路面的裂縫、噪音、污染等本質(zhì)性能缺陷不能適應(yīng)新功能的要求。因此，針對水泥混凝土路面的維修、改造、養(yǎng)護(hù)等技術(shù)問題和工藝的研究勢在必行。

1 技術(shù)背景

目前，我國水泥路面的里程數(shù)總量巨大，特別是高速公路等級以下的各等級公路，國道、省道、縣道等。其中，高速公路水泥混凝土路面比重約為7.3%，一級公路水泥混凝土路面比重約為40%；二級公路水泥混凝土路面比重約為57%。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，公路交通量和汽車載重量日趨增加。在繁重的交通負(fù)荷沖擊下，由于設(shè)計、施工技術(shù)、施工管理和質(zhì)量控制等方面的不足，以及自然災(zāi)害的破壞等原因，水泥混凝土路面常常在投入使用2年后，就出現(xiàn)了大量的早期性破壞，大量出現(xiàn)了斷板、錯板、裂縫、剝落、坑洞等損害，從而嚴(yán)重影響了行車的速度、舒適性和安全性。舊混凝土路面大修改造的工程任務(wù)量巨大，亟待有經(jīng)濟(jì)可行、環(huán)保方便的養(yǎng)護(hù)工藝來解決，而“白改黑”工藝的運(yùn)用也逐漸普及和成熟。

2 路面“白改黑”工藝

“白改黑”首先解決的是混凝土路面在使用過程中出現(xiàn)的早期破壞和病變。通過因地制宜地采取針對性的處理措施和“白改黑”工藝，解決了公路病害問。此外，通過混凝土路面的“白改黑”改造，還能解決水泥路面一些固有的問題：

（1）行車舒適性較差、行車噪聲大；

（2）容易造成灰塵到處飛揚(yáng)；

（3）白色水泥混凝土路面配上標(biāo)志線的視覺效果也較差，易引起視覺疲勞

（4）路面一旦出現(xiàn)破損，必須整塊破碎挖除，產(chǎn)生大量廢料，污染環(huán)境，且受水泥凝結(jié)期限制，澆筑后須等待較長時間才能開放，工程量和對交通影響較大。

典型的“白改黑”工程改造后新路面和原路面對比有以下優(yōu)勢：

（1）瀝青路面美觀、行車舒適、胎噪聲小，有利于提高輪胎的抓地力；

（2）具有較強(qiáng)的防滑性，從而提高行車安全系數(shù)；

（3）瀝青路面后期便于維護(hù)，相應(yīng)工程量及對交通的影響小。

3 路面“白改黑”方案的選擇

對于服務(wù)時間較長的水泥混凝土道路，首先根據(jù)路面計算面板的剩余壽命，并結(jié)合實(shí)際的養(yǎng)護(hù)歷史和道路的路況制定近期的養(yǎng)護(hù)規(guī)劃。確定舊水泥混凝土道路改造方案時需根據(jù)道路的實(shí)際破損情況，并針對不同的改造措施進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的對比，從而確定最佳的改造方案。

4 路面“白改黑”典型方案及施工工藝

方案一：局部基層修復(fù)，拉毛處理，中間粘結(jié)層施工，攤鋪瀝青面層典型工藝流程：修復(fù)基層→（拉毛原路面）→噴油→鋪土工布（灑布橡膠瀝青→灑布瀝青碎石）→碾壓→攤鋪瀝青面層→碾壓其中也有用橡膠瀝青+ 瀝青碎石代替土工布作為應(yīng)力吸收層。該方法適用于路面破損不嚴(yán)重，斷板率較低（低于20%）情況。

施工前鑿平或用瀝青砂調(diào)平板塊錯臺嚴(yán)重部位，對板底脫空采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理，更新或補(bǔ)灌舊路面板接、裂縫，將舊路面上尖銳凸出部分鏟除，采用銑刨機(jī)或拋丸機(jī)拉毛原水泥路面，并對原路面徹底清掃，不得含有污物、塵土、碎石。基層處理檢查合格后，采用瀝青灑布機(jī)在舊路面上均勻噴灑一層乳化瀝青。待粘層乳化瀝青破乳后，由人工或?qū)Ｓ迷O(shè)備鋪設(shè)土工布，并在表面用輕型工具碾壓，使土工布與舊路面緊密粘結(jié)。土工布鋪設(shè)完成后，可進(jìn)行瀝青面層的施工。

在舊水泥混凝土基層與瀝青面間鋪設(shè)一層專用土工布，其作用在于使加鋪層與舊混凝土路面之間形成彈性的間層，減小層間結(jié)合力，將反射裂縫應(yīng)力由垂直方向轉(zhuǎn)為水平方向，并擴(kuò)展至更寬范圍，避免應(yīng)力集中，起到緩裂、防裂的作用，防止加鋪層的反射開裂，同時防止雨水下滲對基層造成破壞。

方案二：處置基層，原板塊破碎，新鋪中間層，最后攤鋪瀝青面層

典型工藝流程：基層處治→板塊破碎→碾壓→撒布透層油→撒布石屑→碾壓→（攤鋪水泥穩(wěn)定碎石基層/ 瀝青穩(wěn)定碎石基層）→攤鋪瀝青面層→碾壓。

其中，由于公路等級不同，在石屑層和瀝青面層之間可以設(shè)置水泥穩(wěn)定碎石層或瀝青穩(wěn)定碎石層。該工藝適用于路面大面積已遭破壞、喪失了整體承載能力，斷板率較高（20% 以上）或已不能達(dá)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的情況。

該方案一般是利用特殊施工機(jī)械，在對局部破壞嚴(yán)重的基層進(jìn)行處治后，將舊水泥混凝土板塊破碎成較小的粒徑（通常，底部不超過37.5 cm，中間不超過22.5 cm，表面不超過7.5 cm），采用Z 型壓路機(jī)碾壓后作為新路面結(jié)構(gòu)基層或底基層。

碾壓完畢，要及時撒布透層油，目的在于穩(wěn)固表面碎石，防止形成滑動層。撒布完透層油，及時撒布小石屑，用輪胎壓路機(jī)碾壓穩(wěn)定，然后再加鋪新的瀝青面層。

5 路面“白改黑”的幾個注意問題

路面“白改黑”的兩個關(guān)鍵問題，也是難點(diǎn)問題：

一是治理和防止水泥路面裂縫的反射問題；克服反射裂縫可以采用鋪設(shè)聚脂布，橡膠瀝青應(yīng)力吸收層和橡膠瀝青混凝土上面層，從設(shè)計上可以預(yù)防反射裂縫擴(kuò)展的程度。但通過已完成的項目觀察，還不能完全避免反射裂縫病害的發(fā)生。因而施工前，加強(qiáng)水泥混凝土路面病害處治是一項不可或缺的程序，是減少反射裂縫基礎(chǔ)性的措施。調(diào)查工作必須予以高度重視，是設(shè)計、施工與監(jiān)理的主要控制項目。

二是處理好瀝青面層和混凝土路面板塊的層間粘結(jié)問題。瀝青面層和混凝土路面板塊的層間粘結(jié)在施工與監(jiān)理過程中也是一個重要的要點(diǎn)。在曬熱瀝青、鋪土工布的工藝之前搞好混凝土基層表面處理與衛(wèi)生清掃工作，最大程可以度上解決瀝青面層和混凝土路面板塊的層間粘結(jié)問題。原舊混凝土的路面的點(diǎn)點(diǎn)滴滴的突出棱角都要清除，為了保證平整度，原路面上的標(biāo)線也都進(jìn)行人工清除。“白改黑”施工要嚴(yán)防有柴油、汽油等油料污染底基層。施工過程中一定要嚴(yán)格避免各種機(jī)械設(shè)備的油料泄露。為了更好的結(jié)合，對混凝土路面上光滑的部分區(qū)域要采用專用的混凝土銑刨設(shè)備進(jìn)行拉毛施工。

6 施工監(jiān)理過程中需注意的幾個要點(diǎn)

一、間斷級配橡膠瀝青混合料溫度有效控制是質(zhì)量保證的前提，直接影響面層壓實(shí)效果。不得過于碾壓，也不得壓實(shí)不足，避免通車后出現(xiàn)車轍、松散、變形等病害。嚴(yán)禁使用輪胎式壓路機(jī)。輪胎泵吸作用使瀝青、橡膠外加劑和細(xì)粒料上浮粗粒料下沉而形成油斑和構(gòu)造深度下降，從而失去耐磨性、防滲性和防滑性。

二、調(diào)平層表面應(yīng)噴灑熱瀝青（不宜噴灑冷瀝青），以增強(qiáng)與聚脂布粘結(jié)力，鋪設(shè)應(yīng)平順，無褶皺。調(diào)平層最小厚度不小于2.5CM，最大厚度不得大于4CM，大于4CM應(yīng)分層施工。

三、加鋪瀝青混凝土施工速度快，對不良路段在短時間內(nèi)能得到改善，特別適用于工期緊的項目。

7 結(jié)束語

針對原水泥混凝土路面狀況全面調(diào)查和正確評價是合理進(jìn)行加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要條件。基于路面白改黑防反射裂縫及層間粘結(jié)兩大關(guān)鍵問題，以及原水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工、交通載荷等特性的千差萬別，在加鋪改造前需要對原路面結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行全面的調(diào)查、分析、評價。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國交通部JTE H10-2009公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S]