微裂均質化處治再生技術的工程應用及控制要點

李 會 安

(西安長大公路養護技術有限公司，陜西 西安 710061)

近年來，隨著我國經濟的飛速發展，國省道及市政等交通干線的交通量逐年大幅度增加。在舊水泥路面改建過程中，為滿足民生必須使交通的影響降至最低，為此，眾多道路都采用加罩瀝青面層的方式進行改造，也就是我們通常所說的“白加黑”。但是，水泥路面通車使用若干年后，多存在板底脫空、板間錯臺以及面板斷裂或破碎等病害，采用傳統的“白加黑”技術，往往一兩年內就出現反射裂縫，并很快進一步擴展，嚴重影響路面的使用質量及耐久性。鑒于此，應運產生的“微裂均質化處治再生技術”徹底解決了公路養護領域中這一“頑疾”。

微裂均質化處治再生技術是防止瀝青混凝土加鋪層出現“反射裂縫、推移破壞”的水泥路面改造的新技術。該水泥路面再生技術的理論基礎為應力釋放原理，即采用化整為零的方式，使應力不集中、應變不疊加，以達到克服反射裂縫的目的。微裂均質化處治再生技術能使改造后的水泥路面保留較高的殘余強度，承載能力強，在后續加鋪時可使加鋪層的厚度控制在一個較低值；改造后的水泥路面為一“內部斜向開裂、完全契合”的柔性基層，傳荷更好，其表面加鋪瀝青混凝土，道路使用壽命更長。本文就微裂均質化處治再生技術在舊水泥混凝土路面改造中的應用作探討，分析其應用效果及技術控制要點。

1 微裂均質化處治再生技術在工程中的應用

為了驗證微裂均質化處治再生技術的應用效果，本文以安徽滁州某路面改造工程為依托，采用工程處治過程中各項檢測指標對應用效果進行了分析評價。

1.1 項目概況

該項目全長5.651 km，路面寬21 m，一級公路，雙向四車道，水泥混凝土路面。道路結構層為：80 cm厚改善土+20 cm石灰土+20 cm水穩基層+25 cm厚水泥混凝土面板。

老路于2004年建成，現經路況調查，老路主要為斷板、板角斷裂等病害，斷板率約為24%，但板塊基本無下沉。通過彎沉測定，舊水泥路面彎沉平均值為8.27(0.01 mm)，彎沉代表值為17.42(0.01 mm)，結合結構層鉆芯取樣等綜合評定分析為：老路

承載能力基本滿足要求，但由于水泥板塊底部局部脫空，加之自身強度不足，造成斷板、破碎較多。

方案設計原則：對老路每一塊板進行系統性評價，根據評價結果，采取微裂式破碎、注漿、換板等綜合處理措施，在保證滿足承載能力要求的前提下，消除裂縫反射條件，為瀝青加鋪層提供一個合格的支撐面。

設計方案：對老路面進行微裂式破碎再生，作為新的基層使用；對微裂后局部彎沉值大于30(0.01 mm)，采用地聚合物注漿，提高局部板塊的承載力，使其強度均質化；對零星下沉嚴重的破碎板作挖除處理；加鋪8 cm厚AC-25瀝青混凝土下面層+6 cm厚AC-20 SBS改性瀝青混凝土中面層+4 cm厚AC-13 SBS改性瀝青混凝土上面層。

1.2 實施過程

1)老路狀況評定。對全線6 732塊水泥板承載力進行拉網式調查、評估，每塊板檢測5個點(四板角+板中)，共檢測33 660個點，從中篩選出856個彎沉大于30(0.01 mm)的承載力不合格點。

2)路面微裂。利用水泥路面微裂式破碎再生機，最大沖擊能量為66 kJ，可顯著減少沿線居民生產生活的影響。通過不同檔位和錘擊高度的合理組合，確定最佳的施工參數，使微裂后的水泥路面內部形成網狀的細小裂縫，盡量減小表面破損(見圖1)。微裂后的水泥路面彎沉平均值為22.2(0.01 mm)，代表值為28.78(0.01 mm)，與上一期工程相比，微裂后彎沉值與加鋪兩層水穩頂面彎沉值基本相當。

3)地聚合物注漿。在需要加固處治的位置，采用高滲透性、高韌性地聚合物注漿材料，使用專用智能注漿車(該注漿車對注漿過程中漿液流量、漿液稠度及注漿壓力可智能調節，并且兼具數據傳輸功能)進行填充加固、補強結構層，可支撐破碎再生板塊，消除板間的彎沉差，提高板塊整體均勻性，使處治后的路面承載能力滿足設計要求。從注漿前后彎沉曲線對比分析知，注漿處治后彎沉值基本都小于20(0.01 mm)，且彎沉曲線均勻性較之前更好(見圖2)。

4)局部板塊挖除。針對需置換的板塊，依據交通部頒發的JTG D40公路水泥混凝土路面設計規范進行設計，水泥混凝土設計彎拉強度為5.0 MPa，彎拉彈性模量31 GPa。施工前先鑿除需置換的混凝土路面板，挖除損壞的水泥穩定層，處理底基層及重新澆筑混凝土板。機械鑿除破板前，橫向先用切割機在壞板與好板交界處距板邊20 cm～30 cm處切割，切割深度5 cm～8 cm，施工時應盡量避免損壞相鄰板。

5)瀝青面層。中面層采用SBS改性瀝青混凝土，提高動穩定度，能夠顯著增強抗車轍能力。原水泥路面微裂后，加鋪18 cm厚瀝青面層，能夠有效防止反射裂縫。瀝青加鋪層結構為：8 cm厚AC-25瀝青混凝土下面層+6 cm厚AC-20 SBS改性瀝青混凝土中面層+4 cm厚AC-13 SBS改性瀝青混凝土上面層。

1.3 效果評價

微裂均質化處治再生技術是全新的路面“白加黑”技術，路面改善工程采用了這項創新國內外先進技術，不但提高了道路工程質量，還大大縮短了工期，減少了建設成本，同時節約了大量的資源，充分體現了可持續發展的理念。

交工驗收結論：1)彎沉合格率100%；2)平整度合格率95.6%；3)抗滑構造深度合格率98%；4)壓實度合格率100%；5)厚度壓實度合格率100%；6)滲水系數合格率100%；7)橫坡合格率92.9%；8)車轍合格率100%。各項指標均符合一級公路交工驗收條件，加鋪后效果見圖3。

2 技術控制要點

1)確保老路承載力滿足加鋪條件。

2)舊水泥混凝土板塊需微裂到位，重點解決板塊脫空問題，消除板間彎沉差。

3)對于板塊完好，混凝土板較薄，板邊有脫空，要沿縫加密破碎，板中可稀疏破碎。

4)對于破碎板，微裂破碎時要破碎多一點，每一個點位都要夯到。如果混凝土板表面脫一層皮，應清掃干凈加鋪一薄層瀝青混凝土層或瀝青碎石層。

5)不同工況采用不同破碎工藝，通過不同檔位和錘擊高度的合理組合，確定最佳的施工參數，使微裂后的水泥路面內部形成網狀的細小裂縫，盡量減少表面的破損。

6)對破碎板塊的位置全注漿，如承載力還滿足不了要求需進行換板。

7)老路病害應處理徹底。對老路進行拉網式調查、評估，有針對性地采用微裂、挖除換板、注漿等綜合處理措施。

3 結語

1)由于舊水泥路面微裂式破碎后，仍保留水泥路面特有的剛性，具有承載能力強的特點。微裂后的水泥路面作為新的基層，與加鋪兩層水穩效果相當。同時，由于徹底消除了板塊脫空，且微裂縫隨機斜向分布在結構層內部，嵌鎖面完全契合，處于“剛柔相濟”的狀態，能夠有效克服反射裂縫，解決了“白加黑”工程技術上的瓶頸。

2)由于舊水泥路面微裂處理后，直接作為性能良好的基層使用，無需對老路進行大填大挖，更無需重新鋪設路基和基層，通常20 m寬的路面改造每千米節省造價約100萬元。

3)采用微裂均質化處治再生技術其改建工期可縮短一倍以上，大大降低施工對交通的干擾，且施工期間安全性能高。

4)微裂均質化處治再生技術是一項創新國內外先進的“白加黑”改建技術，但不合格的施工和技術控制要點將導致改建路面出現各種質量上的問題和安全上的隱患。在管理層面，道路施工一線技術工作者應該對微裂均質化處治再生技術施工的關鍵技術要點進行嚴格控制，通過踏實的施工和管理工作提升道路改建施工質量，提升道路養護施工企業的技術和管理水平。