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

章煉武

（南平市公路局建陽分局， 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，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，造價較高，但對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”項目的反射裂縫就尤為重要，本文就此問題通過介紹南平市2016年國省道路面改造工程（建陽段）項目“白加黑”的設(shè)計、施工方案進(jìn)行論述。

1 項目介紹

南平市2016年國省道路面改造工程（建陽段）項目路線全長16.3km；公路等級：二級公路；設(shè)計速度：40km/h；路基寬度：12.0m；交通等級：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，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：

在項目前期，應(yīng)對舊水泥砼路面使用狀況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查、檢測，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，同時應(yīng)體現(xiàn)逐板的錯臺、裂縫、唧泥等病害及逐板板角彎沉、相鄰板的彎沉差等檢測數(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)，是整個防反體系中最重要的一個環(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，對局部板角斷裂進(jìn)行局部切除置換。置換時，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10cm￠12mm 鋼筋至其孔洞，使水泥砼面板連成整體、減小彎沉差來處治舊路面接縫反射的病害。

4.3 舊水泥砼路面表面、接縫、錯臺的處理

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，因此其是否飽滿對防治反射裂縫的作用非常大，應(yīng)高度重視這項工作。

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，采用聚氨酯類常溫施工式填縫料。施工時采用擠壓槍注入填縫料；當(dāng)接縫張口寬度在15mm 以上時，采用瀝青砂填縫。

4.3.3 錯臺的處理

縱橫縫錯臺高度＞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）、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，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），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），加強(qiáng)了強(qiáng)度、防反、抗?jié)B性能，同時起到表層磨耗及防水的功能作用。

5.6 瀝青路面設(shè)計總厚度為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程，對于防治、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，不同批號的均應(yīng)進(jìn)行試驗檢測，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，整個摻入過程均應(yīng)全過程旁站。

6.3 嚴(yán)格進(jìn)行瀝青混合料的目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比驗證三階段的設(shè)計工作。施工中，全過程監(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)常性檢查熱料倉的篩網(wǎng)有無破損堵塞，防止瀝青混合料配合比級配偏離。

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、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

本文結(jié)合南平市2016年國省道路面改造工程（建陽段）項目，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，參照類似項目的的實(shí)施經(jīng)驗及理論結(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)生及延長其壽命。