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舒適性差、路面維護(hù)時(shí)間長及對交通干擾大等問題，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、唧漿等病害。調(diào)查過程中要做好相應(yīng)的影像資料、標(biāo)識和文字記錄，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，彎沉值可以反映路段總體的結(jié)構(gòu)承載力狀況。彎沉檢測主要有兩種方法，一種是采用落錘式彎沉儀進(jìn)行檢測，另一種是采用貝克曼梁彎沉儀進(jìn)行檢測。

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。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

近年來比較多的是使用探地雷達(dá)來進(jìn)行脫空板的檢測，可以快速檢測路面各結(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)臺量＞10 mm或重車行駛過去存在 “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。在工程中，一般是要反復(fù)壓漿幾次，直到滿足承載力要求，才能進(jìn)行下一步施工。福建省廈門市集灌路快速路（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)狀普遍采用門刀式?jīng)_擊錘進(jìn)行破碎。門刀式破碎機(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。灌縫材料采用專用的水泥路面灌縫瀝青，填縫要飽滿和均勻，保證開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，超載超限車輛多，省道206線（云埔～龍門隧道）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)定碎石屬于密級配瀝青混合料，具有較好的動穩(wěn)定度、抗車轍性能和抗水損壞，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開裂，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)過程中應(yīng)以滿鋪和不散失為標(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來施工，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，瀝青膜的厚度會增長到5 mm，在拌混合料施工的時(shí)候，集料又會嵌擠到其中,最后會形成接近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)動的時(shí)候，對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、抗低溫開裂。

4 注意事項(xiàng)

在保證車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。

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、對環(huán)境影響小、符合社會的發(fā)展和環(huán)保的要求，同時(shí)提高了道路使用等級和行車的舒適性。在水泥混凝土路面“白改黑”施工管理中，一定要對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].