何海霞
【摘要】水泥混凝土作為材質鋪設的路面,擁有較為良好性能,具體表現在抗壓、防滲。在運輸工具的多元化發展背景下,水泥混凝土路面呈現出較多問題,白改黑施工工藝應運而生。白改黑施工工藝是指在原有路面上,鋪設瀝青混凝土層,促進原有的混凝土路面,轉變成瀝青路面,實現了路面屬性的轉變,即剛性轉化成柔性,有效改善原有路面的應用性能。
【關鍵詞】水泥混凝土;路面白改黑;施工技術
隨著現狀水泥混凝土路面損壞、使用性能的下降,舊水泥混凝土路面行車舒適性差,行車速度緩慢,“白改黑”設計方案應運而生,但舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層有如反射裂縫等技術難題,本文結合技術水平、工程造價等因素,介紹了舊水泥混凝土路面病害的調查、評估與處理以及白改黑設計中對舊水泥路面病害的幾種處治方案。
1、水泥混凝土路面的發展概況
水泥混凝土路面最早應用于蘇格蘭通往貨場的專用道路上,十九世紀傳入德國和美國。早期的水泥混凝土路面多為單層就地澆筑而成,沒有基層、墊層等結構層。二十世紀二十年代,水泥混凝土路面開始在機場跑道、城市道路中使用,并在此時傳入我國,在機場跑道和少數大城市的道路上逐步推廣使用。改革開放以來,特別是進入二十一世紀后,我國大量建設農村公路,當時由于路線等級、材料、施工設備、施工技術難度等原因,在農村公路上廣泛使用了水泥混凝土路面。
2、白改黑施工技術的應用方法
水泥混凝土為材質的路面,擁有良好的性能,使板底處于中空狀態;道路路面呈現出較為明顯的裂縫;路面成塊表現出裂縫與破損問題。基于上述問題,都可以采用白改黑施工技術進行處理。
2.1白改黑處理技術應用流程
白改黑指將原有路面(灰白色),通過施工作業,改為瀝青路面(黑色),材質皆為混凝土,使道路具有環保防塵效果,以此提升行車舒適度,增加行車安全。路面板底中空問題處理:板底性能分析,借助彎沉法實現,如若板底的厚度大于0.14mm,即可采用白改黑施工工藝,以此改善路面問題。當地基彎沉程度在0.14mm~0.2mm時,可采取的施工方式為:鋪設地面、壓漿法,此二者施工方式,有助于加強受力體的密實度。當地基彎沉程度在0.2mm~0.4mm時,采取灌漿法施工工藝,實現將部分材料固化處理,比如水泥、砂石等,將其灌入地基巖土,以實現填塞巖土內部存在的裂縫與空隙部分,盡可能地減少地基滲漏問題,增強道路路面的整體屬性。當地基彎沉程度在大于0.4mm時,應采取重新澆灌作業方式。
2.2常用的路面改造設計方案
近幾年不斷加大“白改黑”力度,普遍采用的改造方案有:(1)直接拆除水泥混凝土路面,重新進行路面基層、墊層和瀝青混凝土路面施工。該方案由于拆除混凝土產生大量的建筑垃圾,造成環境污染,目前很少使用;(2)將原來已經破壞的水泥混凝土路面進行局部修補,再對完整的水泥混凝土路面進行銑刨處理,灑乳化瀝青黏層,鋪設土工網或土工格柵,鋪筑瀝青混凝土或瀝青碎石路面;(3)對原路面大面積破損的路段進行修補后,對混凝土路面進行銑刨處理,再在混凝土路面上加鋪18~20cm的水泥穩定碎石基層,鋪筑瀝青混凝土或瀝青碎石路面。以上方法改造的路面易產生反射裂縫,原路面上預留的變形縫經過一個冬季的使用,到春天全部反射到新鋪的瀝青路面上。在瀝青混凝土下鋪設土工網的路面結構,裂縫反射的時間相對較晚,但最多使用到第二年冬季。開裂的路面面層裂縫,在夏季雨水和冬季雪水不斷下滲進入路面結構層,導致層間水無法排除,造成網裂、唧泥等病害,嚴重的會使瀝青路面的面層與基層等全部損壞。
2.3白改黑處理技術操作要點
市政道路的作業工序:路面損壞時開展基礎加強處理,排查混凝土板塊裂縫,使用青膠處理裂縫,張貼防裂裝置,鋪設土工格柵,涂抹結合油、粘層油,再施以瀝青混凝土,予以碾壓。其中結合油涂抹期間,選擇的瀝青混凝土規格為AC-20,中粒式,粘層油涂抹期間,選擇的混凝土規格為AC-13,細粒式。基于水泥混凝土路面的密實度,尚未達到設計規定的標準,并且瀝青混凝土不具有抗滑性能,造成城市內部交通工具的車輪對路面產生危害。現階段,施工采取關鍵性解決措施為PE性能改善、以瀝青材料作為應力吸收層、選擇適用的抗車轍添加劑等,以減少交通工具車輪對路面造成的破壞。在雨雪季節時期,大量積水堆積在路面,造成路面裂縫的不良現象,甚至裂縫有可能繼續惡化。路面裂縫時,造成雨水滲入地基,長期的滲漏問題,極易引起地基損壞。因此,為防止路面水害的有效措施,應借助白改黑的施工工藝,緩解水害問題,選擇鋪設強度高、防滲性能佳的瀝青材料,并且加強路面裂縫問題的處理,采取補填方式,減少裂縫引起的諸多不良問題。
2.4路面混凝土面板的碎石化處理方案
路面兩側或單側采用級配碎石加寬路面至6.5m(現狀4.5m寬水泥混凝土面板進行碎石化處理)+8~18cm低劑量水泥穩定碎石調平層+18cm水泥穩定碎石+6cmAC-20C中粒式瀝青混凝土面層+4cmAC-13C細粒式瀝青混凝土。優點:徹底根除混凝土面板反射裂縫的影響,路面強度高;板底脫空問題可一次性解決,工程質量可得到保證。缺點:工程造價較高,碎石化質量較難控制,碎石化過程中易對原路面結構造成損壞,對正常交通的影響很大,施工過程中易受雨水影響原路基的穩定性,造成污染。工程造價:建安費8165萬元(平均502.4萬元/km),總造價10465萬元(平均643.9萬元/km)。
結語:
綜上所述,現階段,國內多數地區,已廣泛采用水泥混凝土白改黑施工流程,借助水泥實現提升碎石基層的穩定性,通過瀝青路面的鋪裝技術,全面提升國內市政的健康與穩定性能。路基修補改善流程,應采用合理規范的施工工藝;明確劃分作業人員職責;借助先進的施工組織與機械設備,落實路面修補工程,以此增強白改黑市政工程的整體使用性能。
參考文獻:
[1]吳烹.城市道路白改黑瀝青路面施工技術探討[J].交通世界,2018(29):58-59.
[2]李秋玉.水泥混凝土路面“白改黑”施工技術[J].低碳世界,2018(05):262-263.
[3]楊建華.談水泥混凝土路面“白改黑”施工技術[J].山西建筑,2018,44(09):132-133.