淺談水泥混凝土路面“白改黑”施工技術要點

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”施工技術要點

周昕

福建怡鷺工程有限公司（361000）

結合水泥混凝土路面“白改黑”施工技術，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，可為類似工程項目的實施提供參考。

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、路面維護時間長及對交通干擾大等問題，已經很難適應現代發展的需求。為提高路面質量，考慮經濟性、舒適性、環保、工期要求及對周邊交通干擾等因素，利用“白改黑”技術，在水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土已經成為水泥路面主要的改造方式。

1 水泥混凝土路面病害調查

舊路改造項目不同于一般的新建項目，從設計階段到施工實施階段存一定的時間差，路面病害類型易改變，病害范圍可能擴大。因此“白改黑”改造之前，一定要對路面的情況進行詳細調查，這樣才能采取相應措施，這對于整個工程的施工質量起到了關鍵作用。

1.1 路面破損狀況調查

主要調查路面的各種裂縫、沉陷、錯臺、唧漿等病害。調查過程中要做好相應的影像資料、標識和文字記錄，為后續確定具體的病害處理方式提供關鍵的基礎資料。

1.2 路面結構承載力調查

路面結構承載力的調查主要是進行彎沉值檢測，彎沉值可以反映路段總體的結構承載力狀況。彎沉檢測主要有兩種方法，一種是采用落錘式彎沉儀進行檢測，另一種是采用貝克曼梁彎沉儀進行檢測。

1.3 接縫傳荷能力調查

水泥混凝土路面是不連續的板塊，當行車荷載作用于路面時，尤其是作用在接縫處時，兩個板塊間的傳荷效果直接影響接縫處加鋪層的應力狀況。荷載作用下接縫處的豎向位移差是產生裂縫最重要的原因，所以“白改黑”改造要重點進行板間彎沉差的檢測。彎沉差就是接縫兩側彎沉的差值。根據施工經驗及相關設計文件，水泥板塊修復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來進行脫空板的檢測，可以快速檢測路面各結構層之間的連續性，準確判定水泥板和基層間的脫空情況及基層缺陷。

根據經驗及相關設計文件，當雨后板縫間出現唧漿、錯臺量＞10 mm或重車行駛過去存在 “蹺蹺板”現象都可歸為脫空板。

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行徹底的病害處理可以從本質上減少路面反射性裂縫的產生，是能否進行下一步瀝青加鋪的前提，也是“白改黑”技術成功實施的關鍵。目前主要的處理方式有換板、裂縫處理、錯臺處理、脫空板處理等。

2.1 水泥混凝土面板換板處理

根據水泥路面病害調查、設計文件及三方共同判定處理方式后，需要對原路面進行換板處理。換板的關鍵是要恢復同原路面一致的強度、厚度，增設相應的拉桿、傳力桿，以恢復板塊接縫處的傳荷能力，減少反射性裂縫的產生。當面板破損處清理后應觀察基層的完整程度，必要時應進行基層或底基層的病害處理。

在基層的病害處理中,考慮到工程造價原因，設計文件中通常要求恢復現有結構層。板塊處理通常是分散不連續的，處理面積小、不利于大型壓實設備作業的基層病害處理應采用C15或C20混凝土進行恢復，這樣既保證了施工質量也提高了施工進度。

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。

壓漿的主要目的是對脫空板下的基層進行加固，消除脫空現象，以恢復整個面板的承載能力。板塊的壓漿效果和壓漿的工藝有很大的關系，都要采用合理的布孔形式，對壓漿材料的配比、壓漿時的壓力都有相應的要求。壓漿完成后應封閉交通進行養護，然后進行彎沉檢測。在工程中，一般是要反復壓漿幾次，直到滿足承載力要求，才能進行下一步施工。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，施工效果達到了要求。

打裂壓穩的原理是將舊的水泥混凝土路面采用沖擊的方法進行破碎減少接縫處的位移，從而減少反射性裂縫。打裂現狀普遍采用門刀式沖擊錘進行破碎。門刀式破碎機是將一個約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，用膠輪壓路機進行壓穩施工，壓實遍數為3遍，最后一遍壓實前后路面沉降差不大于5 mm。

2.3 裂縫的處理

對于穩定板塊中存在的裂縫及原有水泥板塊間的縱橫縫要進行灌縫處理。灌縫采用的是專用的灌縫設備，含有切縫機、清縫機及加熱灌縫機。切縫的深度、寬度應符合設計要求，切縫后要用清縫機將縫間的雜物清理干凈，然后進行下一道工序。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。

因為道路縱坡大，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瀝青穩定碎石層。ATB-25瀝青穩定碎石屬于密級配瀝青混合料，具有較好的動穩定度、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生的應力，減少接縫處加鋪層的應力集中現象，延緩反射性裂縫的產生。ATB-25瀝青穩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。設置ATB-25瀝青穩定碎石基層增加了瀝青結構層總厚度，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生和擴展速度。

3.2 橡膠瀝青應力吸收層

橡膠瀝青應力吸收層是一種低模量的中間層，比較柔軟，變形能力很強，即使在較大的變形下仍然不會開裂，可以將水泥板產生的位移在這一層消散掉，裂縫就不會向加鋪層反射。橡膠瀝青應力吸收層的施工厚度一般為1 cm，橡膠瀝青的使用量應控制在2.2 kg/m2左右，碎石采用規格為10～15 mm單一粒徑的碎石。鋪設橡膠瀝青前要用含量0.4～0.6%基質瀝青進行預裹，碎石的使用量控制在14 kg/m2左右。鋪設過程中應以滿鋪和不散失為標準。當發現局部出現碎石不足時，應立即安排專人進行鋪設。

橡膠瀝青應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。接著鋪設碎石，用膠輪壓路機碾壓，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候，集料又會嵌擠到其中,最后會形成接近1 cm左右的應力吸收薄膜夾層。

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，抗拉強度高，可提高面層的抗拉強度，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，當板塊產生運動的時候，對瀝青加鋪層可以起到加固作用，提高面層的抗拉強度，具有一定的延緩反射裂縫的能力。

根據施工經驗，如果加鋪層有三層瀝青，應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，保證施工質量，提高上層瀝青的平整度。

高分子抗裂貼的主要特點：吸收應力、整體的穩定性好、抗低溫開裂。

4 注意事項

在保證車輛通行安全性及舒適性的前提下，可以適當降低縱斷面及橫坡的設計標準，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，確保攤鋪的連續性，減少冷接縫數量，以提高面層的平整度。

完善配套的排水設施，防止路面積水。

應加高改造。

“白改黑”加鋪瀝青結構層是水泥路面改造過程中的一種切實可行的方法，其造價低、施工進度快、對環境影響小、符合社會的發展和環保的要求，同時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行細致調查，制訂相應的病害處理實施方案，提高水泥混凝土基層病害處理的施工質量。在反射性裂縫防治措施實施過程中，要做好原材料的質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量。在以后的施工管理中，應積極引進新材料、新技術和新工藝，提高“白改黑”施工技術水平。

[1]省道206線云埔至環城西路段路面大修工程設計文件. [2]JTG F40—2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].