浅谈水泥混凝土路面“白改黑”施工容易产生的问题及防治措施

2017-01-28陈文亮

科学中国人 2017年14期

关键词：沥青注浆路基

陈文亮

乐清市公路管理局

浅谈水泥混凝土路面“白改黑”施工容易产生的问题及防治措施

陈文亮

乐清市公路管理局

文章对路面“白改黑”施工中容易产生的问题进行了列举与分析，并且提出了相对应的解决办法，期盼能够有抛砖引玉之效，吸引四方大家投入到道路“白改黑”工艺设计与施工的队伍中来，从而促进推动道路“白改黑”进程健康有序发展。

“白改黑”；病害；施工；解决方法

本文着重探讨了道路“白改黑”工艺实施过程中可能遇到的问题，阐述原“白色路面”翻修的注意事项，并提出相应的措施与解决方法。期待该项工艺的实施能够为我国公路翻修提供助力。

1 “白改黑”水泥混凝土路面改建过程中容易产生的问题

1.1 原路基或路面弯沉达不到设计要求且无法通过补强方式达到结构要求

水泥混凝土路面“白改黑”施工过程中，原路基或路面弯沉值极有可能达不到设计要求。所谓弯沉值就是荷载对路基或路面作用前后，路基路面发生变形的大小，该值理论上应当有一个变化区间，但实际过程中弯沉值却往往超出规定的范围。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。路基弯沉值达不到要求的，经过经年累月的使用过程后会导致路基不均匀沉降。然而在改造过程中，我们已无法通过挖除局部旧路面、路基压浆等方式促使其满足弯沉设计要求或是满足加铺沥青砼面层后的承载力要求。

1.2 道路平交口（信号灯路口）段容易出现问题

路面设计与交通设施设计规划是一个完整的体系，道路平交口（信号灯路口）在各个交通区域内的设计是经过了严苛现场考察的，其力图实现与路面角度、坡度的良好配合，保障行人及行车的安全。平交口路段本就是道路受荷载作用最大的路段之一，车辆不断加速减速、急起急停的过程也无形中对结构强度提出了更高的要求。未做强化设计的“白改黑”路面平交口在长期使用过程中容易出现局部沉降、裂缝、车辙，导致路面平整度欠缺、生洞、积水，易造成安全隐患。

1.3 新老结构层搭接过程中容易出现的问题

“白改黑”水泥混凝土改造过程中，新建基层需要与原有破碎路面紧密贴合且不会产生不均匀沉降及侧向位移等问题，然而现实总与理想状态存在差距，搭接过程中若处置不当，则经长时间的车辆荷载反复作用过后，往往会导致路面开裂、渗水、车辙及不均匀沉降等病害。

2 解决路面改建过程中相应问题的方法与措施

2.1 采用路面碎石化工艺破碎原路面，采用注浆的方式补强原路基

许多施工过程中，旧路面弯沉值无法达到设计要求，导致无法直接加铺新结构层。路面碎石化技术旨在采用多锤头路面破碎机、镐头机等大型机械设备将旧有水泥混凝土路面用进行破碎，破碎后的旧有砼粒径自上而下增大，下部大尺寸粒料相互挤咬，加强路基稳定性；上部小尺寸粒径则采用振动压路机进行压实，使得破碎后的旧路形成平整的基层，为加铺新结构层提供先决条件。旧路基弯沉值达不到要求就意味着即使原有路面结构在破碎后并形成了高强度的粒料层但无法从根源解决地基承载力的刚醒需求，此时，采用路基注浆工艺，利用液压、气压设备将水泥浆注入路基，浆液沿着路基石块体和土体间隙流入基层，这样便可在路基块体间形成胶状水泥结石的同时，土体也会受到注入浆液的压缩，使路基发展为整体性、复合型的岩土，有效防止路基下陷，从而提高了路基自身强度和刚度，进而满足设计。如若旧有基层宕渣层厚度不够，无法进行注浆或是注浆效果不明显，则采用特殊路段特殊处理的方式，对翻浆严重或是经路基浅层处理后仍无法满足承载力要求的路段，采用路基换填的方式整治路基，换填后利用机械设备不断夯实，直到满足地级承载力的设计要求。另在施工管理过程中，要提高对路面破碎粒径、路基夯实及注浆过程的监督管理，严格制定施工标准，提高施工质量。施工过程中牵涉到的机械设备及注浆材料必须符合国家质量要求，争取从源头扼杀公路灾害发生的风险。

2.2 考究选材，采用新型耐用的路面材质

面对平交口路段施工过程中出现的问题，通行的方法便是采用高强度材料增强路面耐久度，从而减少这类问题的出现。可采用以下几个方式来处理沥青混凝土面层在使用过程中出现的局部沉陷、车辙等病害：1、可以适量掺入一定比例玄武岩纤维等特殊材料，从而增强沥青砼面层内部颗粒的摩擦力与贴合度，使之拥有更好的结构强度；2、也可在沥青混凝土混凝土中加入纤维网、纤维块，加强其内部的紧密程度，增加结构强度；3、适当加入抗车辙剂，增强表面抗压性，尽可能减缓沥青砼面层在长期使用过程中的损耗及变形。

2.3 掌握病害处置方法，处置裂缝，延长公路寿命

首先，在沥青砼路面使用的过程当中，部分路段由于病害处置不当或使用疲劳从而导致路面出现大面积裂缝、车辙甚至沉降等病害。在新老路面结构搭接施工中，纵使我们已对老路基路面做过抗病害处治，但也无法保证完全满足土体不均匀沉降及可能存在的侧向位移，因此，在施工过程中我们可以在结构层间铺设玻纤格栅。玻纤格栅具有强度高、韧性佳、耐腐蚀、寿命长等特点，将整个公路分割为各个局部进行管理，以格栅分割处理，分散了路面承载应力。同时由于经优质改性沥青涂覆后的玻纤格栅本身和沥青具有极强的相容性，其复合性能在增强每个部分的紧密程度及抑制收缩引起的裂缝的同时，也能充分保护玻纤基材，极大地提高了基材的耐磨性和抗剪切能力。其次，沥青砼路面在使用过程中无可避免会产生一系列的裂缝，我们传统的处置方式便是灌缝，然而修补后的裂缝随气温等外界因素影响下，将不可避免的再次涨缩开裂，这问题也无形中加大了路面养护成本和工作量，此时，沥青路面防裂贴的出现能很好的跨越这一障碍。防裂贴引起本身特性也极易与沥青路面相容，其粘结强度高、耐高温、施工简便，只需沿着裂缝的形状贴于路表、压紧，即可较为彻底的对路面裂缝进行处置，是值得我们大力推广的处置沥青路面裂缝的好方法。防裂贴不仅克服了仅使用玻纤格栅抗裂而造成的界面性，也克服了玻璃格栅在摊铺过程中极易产生的推移、重叠而导致的上下结构层粘连不佳的问题，同时也是防止路面渗水的极佳的方式。