市政道路“白改黑”改造施工技術應用

許馬鵬

晉城市市政工程有限公司 山西 晉城 048000

當前社會機動車保有量逐步的增加，尤其是經濟高速發展之下，大型載貨車輛的數量逐步增多，對道路造成較大的損壞和影響。而很多道路項目沒有及養護，出現嚴重的病害問題，對整個道路通行穩定性造成不利影響、縮短道路使用壽命。在這種情況之下，“白改黑”改造施工技術的運用能夠在原有水泥混凝土路面表面鋪設一層黑色瀝青混凝土，從而優化結構性能，確保市政道路功能完整性[1]。

1 工程概況

某市政道路改造工程長度為3.5km，主車道寬度為20cm，雙側非機動車道寬度為5.5m，綠化帶寬度為4m，人行休閑寬道為6～8m、該工程按照設計方案主要是在原有道路路面上鋪設一層SMA瀝青混合料罩面層，從而達到“白改黑”改造工程施工效果。

2 市政道路原有路面結構改造

2.1 整治原水泥混凝土板塊

由于該路段交通車流量比較大，并且大型重載車輛較多，加之原有水泥路面結構在經過多年的使用以后出現路面沉陷、斷裂、錯臺以及路面面層磨損的情況。因此，在“白改黑”改造工程是階段，施工單位對路面板塊進行調查，發現水泥混凝土板塊病害問題較多。故而，安排施工人員采用整體板塊鑿除修復處理方法與局部混凝土板塊切割后注漿的方法進行加固處理，為后續瀝青加罩面層施工奠定基礎[1]。

2.2 處理拓寬部分

在改造路面施工之后，對原路面拓寬處理，兩側設置有快車道，所以拓寬部分的處理是該項目的施工難點之一，一旦處理不合格，“白改黑”之后，拓寬部分和原車道連接部位將會出現縱向裂縫，整體性能無法達到要求，道路交通通行也會受到較大的影響。基于此，拓寬部分施工之前，在該位置上埋設管道，使用直徑1400mm的鋼管，埋設深度為地面以下50～60cm，從而保證新舊路面連接效果合格，實現結構整體性能的提升，達到道路交通的通行需要。

2.3 處理嚴重破損板塊

通過對該工程現場調查發現，水泥混凝土結構面板有2處以上的裂縫或是角損壞問題出現時，水泥混凝土結構面板就會引起沉陷與混凝土板角彎沉問題。在本工程通過對這種問題主要是安排施工人員進行混凝土面板破除處理，而后進行基層清理，采用C15混凝土對基層標高進行恢復，之后在開展換板施工。

3 瀝青混合料配合比設計

該市政道路項目所處地帶為南方地區，夏季環境溫度相對較高，降雨量比較大，對于整個路面的性能造成很大的影響。分析現場道路交通運行實際情況，考慮到自然環境等多方面的因素，嚴格按照《公路瀝青路面設計規范》(JTGD50-2017)[2]選擇使用粗糙的抗滑面層、SMA型級配。

3.1 原材料要求

①粗集料選擇直徑在2mm以上、粒徑較大石料，用于道路表層和基層，其規格與指標包括顆粒級配、強度指標和石料含量等。顆粒級配要求符合道路工程設計規范，確保石料間的填充和混合效果良好。② 細集料選用的是直徑在2mm以下石料，用于瀝青混凝土路面面層施工。細集料顆粒級配、石粉含量、沙利度和吸水率需要達標。③礦粉在道路“白改黑”工程中主要用作瀝青砂漿中的填料，礦粉規格顆粒級配要求合理，確保礦粉填充效果良好。本工程瀝青材料主要以SMA瀝青材料為主，需要確保SMA瀝青顆粒級配、骨料含量、瀝青含量、抗滑性能和耐久性等參數滿足設計規范，本工程SM A瀝青材料技術指標如表1。

表1 SMA瀝青材料技術要求

3.2 礦料級配

由于該市政道路改造項目對于瀝青混合料的配合比有著更高的要求，所以加強礦料級配的控制非常重要，是保證瀝青混合料性能合格的關鍵。結合當前項目的施工要求，經過數據計算分析，并由試驗室開展配比參數的檢測，最終確定級配為A∶B∶C∶D=10∶45∶27∶7。

3.3 最佳油石比確定

在本工程中確定最佳石油混合料的過程主要是通過試拌來實現的。試拌的目的是根據原料和目標級配進行混合，以獲得最佳的物理指標[3]。在試驗過程中瀝青混合料的油石比被逐漸增加，并進行相關的油石比試驗，以掌握最佳的物理指標。根據規范參考Superpave技術，對于SMA型瀝青混合料，運用計算法來確定最大理論相對密度更為準確。這是因為計算法可以依據體積參數和瀝青混合料的油石比以及毛體積密度、空隙率、飽和度和流值之間的關系。根據試驗結果的分析得出以下結論：①密度和穩定度沒有出現峰值。在目標孔隙率中值油量a3下，確定油石比為OAC1=5.95%。② 符合SMA - 13型瀝青混合料設計技術標準的油石比范圍為5.81%至6.08%。即OAC2=(5.81%+6.08%)/2=5.94%。③通過計算得出最佳油石比為OAC=(OAC1+OAC2)/2=6.0%。綜上所述，在本工程中通過試拌和相關的油石比試驗，最終確定最佳的油石比為6.0%。

4 市政道路“白改黑”SMA瀝青改造技術應用

4.1 拌和施工

在SMA瀝青混合料的制作過程中強化拌和環節的控制非常關鍵，但該材料的黏度較高，尤其是溫度的影響對性能有嚴重影響，這導致拌和作業難度增加。為確保SMA瀝青混合料的性能和質量滿足要求，應該選擇最佳的拌和設備，加強拌和參數的控制，以提高拌和質量水平，滿足SMA瀝青混合料的使用需要[4-5]。

（1）在投入使用之前，拌和設備的各項指標必須加強控制，確保每項參數都符合要求且計量精確，使得各種材料的加入比例達到標準。設備投入使用前，必須對溫度計進行校準和檢驗，以確保溫度計量達到精確性的要求。

（2）在設備投入使用后，加強維護和保養工作，使設備時刻保持最佳運行狀態，避免對混合料使用產生不利影響。

（3）拌和過程中合理的溫度控制非常重要，瀝青在165℃～170℃之間，骨料在190℃～200℃之間，拌和結束后，應將溫度控制在175℃～185℃之間。如果溫度超過195 ℃，則禁止投入工程應用，否則將會影響市政道路施工效果[6]。

（4）在瀝青混合料生產制作階段，通常每批次取樣1-2次進行馬歇爾試驗，只有在各項指標都符合要求的情況下，才能將其投入工程應用中。

4.2 運輸和攤鋪

（1）運輸。在混合料攪拌結束并且通過質量檢測后，可以進行運輸。在裝載材料時，應分3次裝載，按照前、后和中間的順序進行裝載，以防止材料發生離析問題。裝載完成后，表面應覆蓋一層篷布，以防止溫度流失或受到污染[7]。

（2）攤鋪。在本工程施工階段采用兩臺攤鋪機梯隊進行攤鋪作業是提高攤鋪層均勻性和壓實度的有效方法。通過協調梯隊中攤鋪機的操作，實現更加平穩和均勻的混合料鋪設，避免單一攤鋪機造成的開裂和不均勻問題。另外，在選擇攤鋪的時間上優先選擇氣溫較高的時段進行施工，較高的氣溫有利于混合料的熱穩定性，減少冷卻引起的質量問題。然而，在路表溫度低于15℃時，避免進行攤鋪作業免影響攤鋪層的施工效果。如果遇到下雨天氣，立即停止攤鋪施工避免雨水對混合料的影響，因為雨淋過的混合料會喪失其對道路質量的貢獻，所以必須清除并廢棄。在混合料攤鋪施工環節為控制攤鋪溫度，施工溫度限定在160℃至180℃的范圍內，保持混合料的流動性和工作性能。具體攤鋪階段，需要將將攤鋪速度控制在3.5m/s左右確保混合料均勻鋪設且能夠得到充分壓實。除此之外，在供料過程中注意正確操作攤鋪機接料斗減少粗集料的分離，要確保在刮板尚未露出、即還有約10cm厚的熱料時，即時開啟下一輛運料車卸料實現連續供料[8]。

4.3 碾壓

SMA瀝青混合料的黏度非常高，這使得在碾壓過程中出現一些關鍵因素，例如碾壓難度大、溫度敏感等問題，這些問題都會影響碾壓效果。為掌握決這些問題，需要按照如下的工藝方案進行碾壓作業：

（1）選擇鋼輪壓路機來進行碾壓工作。鋼輪壓路機的強度非常高，碾壓力度足，能夠避免在碾壓的過程中出現質量問題，消除膠輪壓路機施工的缺陷問題。在SMA瀝青混合料路面施工時，采用振動壓路機進行初壓和復壓作業，并采用高頻低幅的方式進行施工，以確保碾壓效果符合要求。

（2）在碾壓的過程中我們需要加強溫度控制。這一點尤為重要，是提升SMA瀝青混合料路面施工效果的關鍵。我們應該控制初壓溫度不低于150℃，復壓溫度不低于130℃；碾壓結束后，溫度不能低于90℃。在整個碾壓過程中需要持續監測溫度，適時進行調整，以確保溫度控制到位從而提高碾壓效果[9]。

（3）在完成整個碾壓作業后需要進行路面性能檢測，只有當路面的性能達到工程標準，并且溫度下降到50℃以下時，才能開放交通通行。

4.4 接縫處理

該市政道路改造項目施工時，接縫的處理尤為關鍵，確保接縫位置處理合格，避免給最終的路面通行效果帶來不利的影響。對基層結構部位來說，伸縮縫的處理是關鍵環節，通過應用割縫機進行縫隙的全面清理，注入符合要求的瀝青瑪蹄脂材料，沒有任何雜物影響施工的效果，從而保證施工質量達標。接縫位置處理時，加強深度的控制，通常在8～10cm左右，防止任何雜物影響施工的效果，確保施工效果達到要求。伸縮縫在處理時，灌入的瀝青瑪蹄脂材料必須經過質量監督檢測，各項指標合格之后才能投入使用。現場操作的環節，由專業技術人員施工，明確施工工藝，加強作業速度的控制，確保施工后的連接性能達標，防止造成嚴重的缺陷[10]。現場施工的環節，瀝青瑪蹄脂表面會存在一定量的氣泡，對于施工質量帶來不利的影響，所以需要加強混合料的質量控制，才能保證施工質量達標。

5 施工結果

根據對該市政道路改造施工效果進行的分析及各項指標檢測，匯總結果如下：平整度合格率為9.2%，壓實度超過95.6%，滲水系數為25～165ml/min。以上各項指標均已達到國家標準的要求，因此該市政道路改造的效果是合格的，并且已經達到預期的目的。

6 市政道路“白改黑”改造施工控制

6.1 瀝青加鋪層反射裂縫控制措施

市政道路“白改黑”改造工程項目開展階段，反射裂縫控制是提高改造工程項目整體效果的關鍵。因此，需要從以下幾個方面做好瀝青加工成反射裂縫的處理，第一，根據實際情況做好防裂面層的處理，采用改性瀝青混合料進行施工，同時還需要加大瀝青面層的厚度，并且對各類夾層做好科學的設置。第二，應力吸收層的控制是道路建設的重要環節。應力吸收層在道路中扮演了緩沖和分散荷載的重要作用，能夠保護道路基層和面層不受過重荷載的影響。為了使應力吸收層的作用更加明顯和持久，采用防水卷材、土工格柵等方式進行處理，使其具有更好的緩沖和分散荷載的能力，同時也能夠有效地防止水分滲透，延長道路的使用壽命。第三，市政道路“白改黑”改造工程施工階段，針對原路面的處理采用碎石化處理技將道路舊有的瀝青路面破碎成石子，再進行多次碾壓，錘擊和鋪石作業，從而保證新舊材料之間的黏合，避免反射裂縫問題擴大。

6.2 施工過程質量控制

針對市政道路“白改黑”黑改造工程而言，在具體項目施工階段需要確保舊路面與新鋪筑路面之間的設計達到相應的設計標準，并且在新路面鋪筑完成之后，安排施工人員進行新輔助路面的監測，確保各方面的規范達到要求才能夠算完成。而在這期間，工作人員需要對路面的寬度、平整度、路面高程、厚度指標進行檢測。如果在檢測的過程中發現輔助的面層相關參數達不到設計要求，則需要安排施工隊伍進行重新施工，而后再開展后續的檢測工作，只有當相應的施工參數達到設計方案要求之后，才能夠進行下一步的作業。

7 結語

總之，市政道路長期使用的環節結構病害問題較為嚴重極大的影響道路通行的質量，所以需要進行必要的改造處理。就目前來說市政道路改造的環節應用“白改黑”技術使得路面結構性能恢復到最佳的狀態，確保市政道路通行效果合格，能夠延長使用壽命。未來，需要進一步對”白改黑”改造工程技術進行研究，通過對材料、機械設備與技術方案優化調整，延遲道路使用壽命。