“白加黑”改造技術在寧海人民大道路面改造中的應用

孫　元

(杭州市城鄉建設設計院股份有限公司，浙江 杭州　310000)

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“白加黑”改造技術在寧海人民大道路面改造中的應用

孫元

(杭州市城鄉建設設計院股份有限公司，浙江 杭州310000)

摘要：文章分析了人民大道改造的原因，結合現狀水泥路面的損壞狀況檢測結果，對現狀水泥板塊進行評價分析，根據類似工程實際經驗，從舊水泥板塊處理方式、瀝青加鋪層材料選擇、應力吸收層設置、加鋪層結構設計等方面介紹了“白加黑”改造技術在寧海人民大道工程中的應用。

關鍵詞：人民大道；水泥板塊；白加黑改造；瀝青混凝土路面；反射裂縫

寧海縣人民大道位于寧海主城區，是一條東西向的重要交通干道，道路等級為城市主干路，設計車速為40 km/h。本次改造路段長度約970 m，道路標準斷面寬度為50 m，其中車行道寬度36 m，人行道寬度7～10 m不等。

人民大道現狀為三塊板型式，雙向四車道，機非分離，車行道全線為水泥混凝土路面，板塊厚度為20 cm。

隨著寧海縣經濟的快速發展以及人民生活水平的逐步提高，寧海縣人均汽車保有量也不斷增大，隨之而來的是主城區交通壓力越來越大，交通擁堵現象時常發生。

人民大道在寧海城區主干路網中有著舉足輕重的地位。近年來，人民大道的交通流量不斷增大，雙向四車道的斷面已經逐漸滿足不了迅速增長的交通需求。同時隨著道路兩側地塊的開發，超載超限車輛出入頻繁，路面出現了諸多不同程度的損壞，嚴重影響行車速度、行車安全以及舒適性。另外，人民大道中段正在進行地下空間開發，路幅由雙向4車道優化為雙向6車道，為了與人民大道中段相匹配，保證人民大道全線的協調一致，避免交通瓶頸的出現，迫切需要對人民大道東段進行同步提升改造。

1現狀水泥路面評價

1.1必須對現狀道路的結構狀況進行檢測

(1) 通過對現狀水泥路面損壞狀況進行檢測，做出路面損壞的評價，從而直觀掌握現狀路面的工作狀態，全面地發現道路各部位存在的各種缺損和病害，從而為后續改造設計基礎性技術參考。

(2) 通過對現狀水泥路面進行結構承載力檢測，從而了解現狀水泥路面水泥板承載能力、板底脫空情況，并評估接縫傳荷能力，從而為后續道路的拓寬改建提供技術參數。

(3) 通過對舊路的路面損壞狀況以及結構強度進行檢測，為未來的道路改造工程提供初始技術參數，分析道路“白+黑”改建可行性，提出改建技術建議，確保道路改建的順利實施，并為改建后的道路運營養護及評價提供基本結構原始參數。

1.2人民大道路面結構狀況檢測結果

(1) 根據路面病害調查，按100 m為單位進行數據檢測，綜合各路段路面損壞狀況指數(PCI)進行加權平均得到90.24，評定等級為優。

(2) 依照路段破損狀況調查得到的斷裂類病害的板塊數，按斷裂縫種類和嚴重程度的不同，采用不同的權系數進行修正后，確定改造路段的斷板率(DBL)為2.99%，評定等級為優良。

(3) 改造路段路面錯臺不明顯，未來道路提升改造工程范圍內存在10處板塊錯臺現象，最大的錯臺量達24 mm，評定等級為差。

(4) 彎沉檢測結果顯示改造路段代表彎沉值在0.356 5～0.629 5 mm，結合其他類似工程的“水泥路面彎沉檢測”經驗，本工程范圍的彎沉差，表明路段水泥板塊下的路基強度不足。

(5) 根據主副點彎沉值的比較及差異彎沉統計，評定大部分水泥板傳荷能力為次以下，對機動車道和非機動車道混凝土面板的傳荷能力進行分析，僅有13.79%的水泥板塊的傳荷能力達到優良，剩下等級為次和差的水泥板塊達到75.32%。整個路段的傳荷系數均值為34，傳荷能力評定等級為差。

(6) 根據檢測結果，本次檢測的主彎沉點共發現770塊(45.81%)面板脫空，87塊(5.18%)面板平均彎沉嚴重超限。

另外，現狀水泥板塊已經出現了裂縫、破碎板、板角斷裂、邊角剝落、接縫料損壞、填縫料缺失、坑洞、拱起、露骨、修補等多種損壞現象。損壞程度較嚴重，也加重了路面噪音對周邊區域的影響，導致道路使用品質下降。因此亟待通過改造從根本上改善路面損壞狀況[1]。

2路面整治方案選擇

2.1白加黑

根據美國的經驗，采用“白加黑”維修改造水泥混凝土路面有兩個條件[2]：① 更換的水泥路面板塊不宜過多，否則經濟性較差。② 水泥板塊的損壞不因耐久性問題引起。

滿足以上兩個條件的水泥混凝土路面可以采用“白加黑”進行改造。該方法的優點在于不僅能充分利用原水泥板塊的強度，改造時又對其結構進行了加強。根據英、美等國家的工程實踐，通過該方法改造的水泥混凝土路面一般都具有較長的設計使用壽命。

同時，由于水泥板塊作為基層，模量較大，因此瀝青面層的抗車轍能力明顯增強。但需要考慮采取相應措施來減少瀝青表面反射裂縫的產生，可以通過使用SMA、SBS等改性瀝青混合料來解決。

2.2碎石化

對于水泥板塊損壞嚴重，無法通過常規修補恢復路面的使用功能時，可將原水泥板塊進行破碎。該方法在破碎板數量較大的時候有顯著的經濟效益，根據工程經驗，修補比例大于20%～25%以上采用該方法較合理。

該方法的優點在于通過破碎解決了面層接縫和裂縫引起的反射裂縫問題。缺點是沒有很好的利用原水泥板塊的強度，同時還需要對原結構層進行補強[3]。

綜上所述，從路面損壞狀況指數、斷板率、路面彎沉值等方面采用白加黑技術均有明顯的經濟優勢，因此本工程選用白加黑的方法進行改造。

3原水泥板塊處理方式

原水泥路面病害處治的好壞直接影響到加鋪后路面的使用效果，處治好路面病害是白加黑改造的關鍵[4-5]。

針對本工程路面結構狀況評價，建議采用以下處理方式：

(1) 對板底嚴重脫空和病害嚴重的板塊采用直接換板處理。

(2) 對板底脫空采用板下封堵的方法進行壓漿處理。

(3) 對板塊破碎、角隅斷裂、沉陷、掉邊、缺角等病害板，必須進行鑿除。清除混凝土碎屑后，整平基層，并夯壓密實，然后鋪筑與舊板塊等強度的水泥混凝土，其標高控制與舊板齊平。

(4) 對輕度錯臺可進行填補或磨平，清除舊混凝土面層表面的松散碎屑、油跡或輪胎擦痕，剔除接縫中失效的填縫料和雜物，并重新封縫。

(5) 對傳荷能力不足的接縫進行壓漿填封或增加傳力桿。

4加鋪瀝青面層設計

瀝青加鋪層厚度一般根據交通量、交通等級以及荷載等級等因素確定，通常取5 cm及以上，由于水泥板塊強度較高，路面結構強度能滿足設計要求，設計的關鍵點是如何防止反射裂縫的產生。

4.1加鋪層材料選擇

合理的瀝青面層材料選擇對抑制反射裂縫的產生作用明顯，現在常用的瀝青混合料有橡膠改性瀝青、SBS改性瀝青以及SBS改性瀝青瑪碲脂碎石SMA等，由于橡膠瀝青的生產沒有成規模、質量較穩定的廠家，且瀝青瑪碲脂碎石SMA費用較高，因此本工程推薦采用SBS改性瀝青作為面層。

4.2應力吸收層設置

反射裂縫是由于舊水泥板塊在接縫或裂縫處出現較大的位移，引起上面層瀝青內出現應力集中所造成的[6]。

為延緩或減少反射裂縫的產生，可采用土工防反射裂縫層的方法，如玻璃纖維土工格柵或土工布，相當于設置一層應力吸收層，起到抗疲勞開裂、耐高溫車轍的作用，增強瀝青層與舊水泥板塊的層間結合，從而減少反射裂縫的產生[7]。

4.3加鋪層結構設計

(1) 厚度的確定。經驗表明，瀝青加鋪層的厚度越厚對防止裂縫的產生效果越明顯，但會相應導致工程費用的增加，不夠經濟合理，因此本工程推薦采用10 cm厚面層進行加鋪設計。

(2) 路面結構設計：① 經過處治后的板塊作為路面基層利用，再加鋪瀝青面層，其結構層為：4 cm AC-13-C細粒式瀝青混凝土+6cm AC-20-C中粒式瀝青混凝土+聚酯玻纖布+原水泥路面板塊處治后利用。② 直接換板的方式進行處理，將原有板塊整體移除，同時清表至設計路面結構層的路基底面，對路基進行壓實后新建路面，路基采用C20素混凝土補強。具體路面結構為：4 cm AC-13-C細粒式瀝青混凝土+6 cm AC-20-C中粒式瀝青混凝土+聚酯玻纖布+22 cm 抗折4.5 MPa水泥混凝土+30 cm C20素混凝土+40 cm塘渣墊層。同時在新老板塊搭接處設置拉桿，防止不均勻沉降的發生[8-10]。

5結束語

白加黑改造已廣泛應用于水泥混凝土路面改造中，施工技術已經非常成熟，目前寧海縣人民大道改造工程正處于施工圖設計階段，相信通過設計和施工的配合一定會將人民大道的改造成功完成。

〔參考文獻〕

[1]戈守云.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層常見病害分析及對策[J].交通科技，2005(4)：20-21.

[2]李惠成，蘇榮耀.水泥混凝土路面白加黑設計的探討[J].山西建筑.2006，33(4)：298-299.

[3]孫程光，張光勇.水泥路面白加黑改造技術在三環路路面改造中的應用[J].西南公路，2012(1)：22-24.

[4]徐尚謙.水泥混凝土路面“白加黑”中的綜合處治[J].公路，2009(8)：116-120.

[5]宋軍.水泥混凝土路面白加黑技術的應用[J].市政技術，2008,26(4)：261-266.

[6]程毅.設置應力吸收層的水泥混凝土路面瀝青加鋪層結構研究[D].西安：長安大學，2006.

[7]韓冰，廖述清.“白加黑”路面罩面改造設計要點[J].公路與汽運，2012(3)：154-156.

[8]CJJ 169-2012,城鎮道路路面設計規范[S].

[9]JTG D50-2006,公路瀝青路面設計規范[S].

[10]JTG D40-2011,公路水泥混凝土路面設計規范[S].

收稿日期：2016-02-22；修改日期：2016-02-25

作者簡介：孫元(1988-)，男，安徽池州人，碩士，杭州市城鄉建設設計院股份有限公司工程師．

中圖分類號：U416.216；U416.217

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5781(2016)02-0260-03