舊水泥混凝土路面“白改黑”微裂均質(zhì)化技術(shù)應(yīng)用

朱玉虎

摘 要：舊水泥混凝土路面直接加鋪瀝青層或補(bǔ)強(qiáng)后加鋪瀝青層俗稱(chēng)“白改黑”，如何消除舊水泥混凝土路面板塊加鋪瀝青面層的反射裂縫是一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)難題，也一直是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。結(jié)合工程實(shí)踐，采取微裂注漿等均質(zhì)化技術(shù)，提出了切實(shí)可行的處理措施和建議。

關(guān)鍵詞：舊水泥混凝土路面;微裂;均質(zhì)化;直接加鋪瀝青層

目前，國(guó)內(nèi)舊水泥混凝土路面“白加黑”常用的處理方案主要有碎石化、沖擊碾壓二種形式，目的都是解決瀝青加鋪層反射裂縫問(wèn)題，這種處理方案各有優(yōu)缺點(diǎn)。碎石化技術(shù)加鋪的瀝青面層基本無(wú)反射裂縫，但碎石化后，強(qiáng)度損失較大，表面有5-6cm厚碎石層，加鋪層容易出現(xiàn)車(chē)轍、網(wǎng)裂等病害。沖擊碾壓技術(shù)強(qiáng)度損失相對(duì)較小，但缺少針對(duì)性，難以完全消除板底脫空，反射裂縫無(wú)法徹底消除，同時(shí)容易損壞基層，以及沖擊打裂時(shí)對(duì)沿線(xiàn)住戶(hù)影響較大，并需要加鋪較厚瀝青面層。

一、項(xiàng)目概況

項(xiàng)目起點(diǎn)位于G328定遠(yuǎn)與淮南交界處窯河特大橋，終點(diǎn)位于爐橋東，道路全長(zhǎng)5.651公里，路面寬21米，于2004年建成通車(chē)。老路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為20cm石灰土+20cm水泥穩(wěn)定碎石+25cm水泥混凝土面板。經(jīng)過(guò)12年的運(yùn)營(yíng)，路面損壞嚴(yán)重。經(jīng)調(diào)查，老路主要為斷板、板角斷裂等病害，斷板率為24%，但板塊基本無(wú)下沉。于2016年8月進(jìn)行“白加黑”改造，2016年11月完工。

二、病害原因分析

通過(guò)調(diào)查和彎沉測(cè)定，舊水泥混凝土路面彎沉平均值為22.2（0.01mm），彎沉代表值為28.78（0.01mm），結(jié)合結(jié)構(gòu)層打探等綜合評(píng)定，老路承載力基本滿(mǎn)足要求。主要由于雨水和重載車(chē)輛作用，導(dǎo)致舊水泥混凝土路面板塊底部局部脫空，加之板塊自身強(qiáng)度不足，造成斷板、碎板較多。

三、改造方案思路

微裂破碎壓穩(wěn)的舊水泥混凝土路面整體承載力損失較小，一般不需加鋪基層補(bǔ)強(qiáng)。G328舊水泥路面使用多年，多種病害引起的局部板塊脫空或承載力不足必然存在，必須逐板檢測(cè)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，采取微裂式破碎、注漿、換板等綜合處理措施后，可直接作為瀝青路面的新基層使用。

四、設(shè)計(jì)方案

對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行微裂式破碎，用地聚物或水泥注漿處治后，加鋪8cm 厚AC-25 瀝青砼下面層+6cm厚AC-20 SBS改性瀝青砼中面層+4cm厚AC-13 SBS改性瀝青砼上面層。

（一）將原舊水泥混凝土路面微裂（約30cm×30cm ）作為新的基層使用。

（二）對(duì)舊水泥混凝土路面微裂壓穩(wěn)后，用貝克曼梁法對(duì)所有板塊進(jìn)行彎沉檢測(cè)，彎沉值大于30（0.01mm）的，采用地聚材料物或水泥注漿，提升局部板塊的承載力;

（三）對(duì)零星下沉嚴(yán)重的破碎舊水泥路面板塊作挖除處理;

五、實(shí)施過(guò)程

（一）舊水泥混凝土路面微裂壓穩(wěn)

利用西安長(zhǎng)大公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司的智能連續(xù)式強(qiáng)夯機(jī)，最大沖擊能量為66KJ，可顯著減少對(duì)沿線(xiàn)居民生產(chǎn)生活的影響。通過(guò)不同檔位和錘擊高度的合理組合，確定最佳的施工參數(shù)，使微裂后的水泥路面內(nèi)部形成網(wǎng)狀的細(xì)小裂縫，微裂后面積小于0.1平方米，盡量減少表面的破損。微裂后采用重型輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓2-3遍。

（二）舊水泥混凝土路面調(diào)查評(píng)定

對(duì)微裂壓穩(wěn)的6670塊水泥板塊承載力進(jìn)行拉網(wǎng)式排查評(píng)估，每塊板檢測(cè)4個(gè)點(diǎn)，共檢測(cè)26680個(gè)點(diǎn)，其中664個(gè)點(diǎn)彎沉值大于30（0.01mm）的板塊承載力不足。

（三）采用地聚物或水泥注漿

對(duì)彎沉值大于30（0.01mm）的承載力不合格點(diǎn)進(jìn)行注漿，消除板底脫空，同時(shí)對(duì)道路各結(jié)構(gòu)層具有加固補(bǔ)強(qiáng)作用。注漿材料利用通過(guò)堿激活劑形成膠凝體的無(wú)機(jī)高性能高分子地聚物或水泥材料，注漿孔深要穿透路面結(jié)構(gòu)層厚度。

（四）局部板塊挖除

對(duì)損壞嚴(yán)重的水泥混凝土板塊進(jìn)行挖除，并對(duì)損壞的基層和底基層一并挖除，重新澆筑水泥混凝土。

（五）注漿后彎沉檢測(cè)

微裂注漿后養(yǎng)生后需再進(jìn)行彎沉檢測(cè)驗(yàn)證，確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)檢測(cè)G328定淮交界至爐橋段舊水泥路面彎沉平均值為8.27（0.01mm），代表值為17.42（0.01mm），滿(mǎn)足直接加鋪瀝青層條件。

（六）竣工檢測(cè)

加鋪瀝青面層后，經(jīng)檢測(cè)彎沉合格率100%;平整度合格率95.6%;抗滑構(gòu)造深度合格率98%;壓實(shí)度合格率100%;厚度合格率100%;滲水系數(shù)合格率100%;橫坡合格率92.9%;車(chē)轍合格率100%。

六、抗裂機(jī)理

微裂技術(shù)是采用專(zhuān)用的微裂式破碎設(shè)備，對(duì)舊水泥路面進(jìn)行微裂，使水泥板內(nèi)部形成各方向均勻分布的細(xì)小裂紋，處治后的面板呈 “斜向裂縫、裂而不碎、完全契合、嵌鎖力強(qiáng)、剛?cè)嵯酀?jì)”的結(jié)構(gòu)特性。這項(xiàng)技術(shù)巧妙地采用了“以裂攻裂”理念，將舊水泥路面變成帶有柔性特性，同時(shí)具有剛性承載力的特殊基層。

七、目前路面狀況

經(jīng)過(guò)三年重載交通行駛，目前路面無(wú)任何病害，無(wú)一條反射裂縫，完全領(lǐng)先傳統(tǒng)的舊水泥混凝土路面處治方案。同一條公路的爐橋東至永康鎮(zhèn)約10公里路段，采用挖除破碎利用，加鋪二層水泥穩(wěn)定碎石基層，再加鋪瀝青面層方案，工程投資每公里比微裂后直接加鋪瀝青層方案多投入200多萬(wàn)元，同時(shí)目前瀝青面層已出現(xiàn)半剛性基層反射裂縫。

八、結(jié)語(yǔ)

2015年開(kāi)始，滁州市公路管理局引進(jìn)了微裂壓穩(wěn)新技術(shù)，先后在104國(guó)道等工程應(yīng)用了40余公里。加鋪瀝青層厚度有8cm、12cm、18cm三種。對(duì)舊混凝土路面承載力欠缺，或技術(shù)等級(jí)高的路面，采用較厚瀝青層;反之，則取相對(duì)較薄的瀝青層。均取得了預(yù)期效果，承載力滿(mǎn)足要求，并完全克服了反射裂縫。

舊水泥混凝土路面板塊比一般常用的道路基層強(qiáng)度都高出多倍，通過(guò)對(duì)舊水泥混凝土路面采用微裂均質(zhì)化技術(shù)的利用，不但有利于加快構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的交通運(yùn)輸生產(chǎn)方式，而且改造加鋪后的路面使用壽命較長(zhǎng)，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《舊水泥混凝土路面微裂均質(zhì)化再生技術(shù)規(guī)程》（DB 34/T 3174—2018）

[2] 交通運(yùn)輸部標(biāo)準(zhǔn)《公路水泥混凝土路面再生利用技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F31-2014）