浅谈水泥混凝土路面“白改黑”施工技术要点

周昕

福建怡鹭工程有限公司（361000）

浅谈水泥混凝土路面“白改黑”施工技术要点

周昕

福建怡鹭工程有限公司（361000）

结合水泥混凝土路面“白改黑”施工技术，从施工的角度分析水泥混凝土路面病害处理、反射性裂缝防治性措施，可为类似工程项目的实施提供参考。

白改黑；病害处理；反射性裂缝

水泥混凝土路面行车舒适性差、路面维护时间长及对交通干扰大等问题，已经很难适应现代发展的需求。为提高路面质量，考虑经济性、舒适性、环保、工期要求及对周边交通干扰等因素，利用“白改黑”技术，在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土已经成为水泥路面主要的改造方式。

1 水泥混凝土路面病害调查

旧路改造项目不同于一般的新建项目，从设计阶段到施工实施阶段存一定的时间差，路面病害类型易改变，病害范围可能扩大。因此“白改黑”改造之前，一定要对路面的情况进行详细调查，这样才能采取相应措施，这对于整个工程的施工质量起到了关键作用。

1.1 路面破损状况调查

主要调查路面的各种裂缝、沉陷、错台、唧浆等病害。调查过程中要做好相应的影像资料、标识和文字记录，为后续确定具体的病害处理方式提供关键的基础资料。

1.2 路面结构承载力调查

路面结构承载力的调查主要是进行弯沉值检测，弯沉值可以反映路段总体的结构承载力状况。弯沉检测主要有两种方法，一种是采用落锤式弯沉仪进行检测，另一种是采用贝克曼梁弯沉仪进行检测。

1.3 接缝传荷能力调查

水泥混凝土路面是不连续的板块，当行车荷载作用于路面时，尤其是作用在接缝处时，两个板块间的传荷效果直接影响接缝处加铺层的应力状况。荷载作用下接缝处的竖向位移差是产生裂缝最重要的原因，所以“白改黑”改造要重点进行板间弯沉差的检测。弯沉差就是接缝两侧弯沉的差值。根据施工经验及相关设计文件，水泥板块修复后的弯沉差一般要小于0.06 mm。

1.4 水泥混凝土路面脱空板的检测

近年来比较多的是使用探地雷达来进行脱空板的检测，可以快速检测路面各结构层之间的连续性，准确判定水泥板和基层间的脱空情况及基层缺陷。

根据经验及相关设计文件，当雨后板缝间出现唧浆、错台量＞10 mm或重车行驶过去存在 “跷跷板”现象都可归为脱空板。

2 水泥混凝土路面病害主要处理方式

对原有水泥混凝土路面进行彻底的病害处理可以从本质上减少路面反射性裂缝的产生，是能否进行下一步沥青加铺的前提，也是“白改黑”技术成功实施的关键。目前主要的处理方式有换板、裂缝处理、错台处理、脱空板处理等。

2.1 水泥混凝土面板换板处理

根据水泥路面病害调查、设计文件及三方共同判定处理方式后，需要对原路面进行换板处理。换板的关键是要恢复同原路面一致的强度、厚度，增设相应的拉杆、传力杆，以恢复板块接缝处的传荷能力，减少反射性裂缝的产生。当面板破损处清理后应观察基层的完整程度，必要时应进行基层或底基层的病害处理。

在基层的病害处理中,考虑到工程造价原因，设计文件中通常要求恢复现有结构层。板块处理通常是分散不连续的，处理面积小、不利于大型压实设备作业的基层病害处理应采用C15或C20混凝土进行恢复，这样既保证了施工质量也提高了施工进度。

2.2 脱空板的处理

脱空板的主要处理方式：压浆和打裂压稳。

压浆的主要目的是对脱空板下的基层进行加固，消除脱空现象，以恢复整个面板的承载能力。板块的压浆效果和压浆的工艺有很大的关系，都要采用合理的布孔形式，对压浆材料的配比、压浆时的压力都有相应的要求。压浆完成后应封闭交通进行养护，然后进行弯沉检测。在工程中，一般是要反复压浆几次，直到满足承载力要求，才能进行下一步施工。福建省厦门市集灌路快速路（杏林大桥～沈海高速段）改造工程施工中采取的就是压浆的施工工艺，施工效果达到了要求。

打裂压稳的原理是将旧的水泥混凝土路面采用冲击的方法进行破碎减少接缝处的位移，从而减少反射性裂缝。打裂现状普遍采用门刀式冲击锤进行破碎。门刀式破碎机是将一个约5吨的重锤提升到一定的高度自由落下，将水泥混凝土板块打裂。在确定打裂程序满足要求后，用胶轮压路机进行压稳施工，压实遍数为3遍，最后一遍压实前后路面沉降差不大于5 mm。

2.3 裂缝的处理

对于稳定板块中存在的裂缝及原有水泥板块间的纵横缝要进行灌缝处理。灌缝采用的是专用的灌缝设备，含有切缝机、清缝机及加热灌缝机。切缝的深度、宽度应符合设计要求，切缝后要用清缝机将缝间的杂物清理干净，然后进行下一道工序。灌缝材料采用专用的水泥路面灌缝沥青，填缝要饱满和均匀，保证开放交通后灌缝沥青不被破坏。

3 水泥混凝土路面反射性裂缝的防治措施

3.1 增加沥青层的厚度

改善沥青加铺层的性能，最有效的方法就是增加罩面层的厚度。这种方法可以改变路面的应力状况，减少温度对板块的影响，也是消除反射裂缝有效的方法。

因为道路纵坡大，交通量大，超载超限车辆多，省道206线（云埔～龙门隧道）段路面改造工程采取的是在沥青层和水泥混凝土面板之间增加一层12 cm的ATB-25沥青稳定碎石层。ATB-25沥青稳定碎石属于密级配沥青混合料，具有较好的动稳定度、抗车辙性能和抗水损坏，具有较大的塑性变形能力，能够吸收路面基层裂缝产生的应力，减少接缝处加铺层的应力集中现象，延缓反射性裂缝的产生。ATB-25沥青稳定碎石层的隔离作用减少了温度变化对沥青铺装层及水泥混凝土板块的影响，使水泥混凝土板块接缝处的张开位移量和翘曲程度有了大幅度降低，可以使沥青加铺层在温度作用下的受力状况得到明显改善。设置ATB-25沥青稳定碎石基层增加了沥青结构层总厚度，提高了沥青路面抗荷载能力，减小了水泥板块间的弯沉差，延缓了荷载型反射性裂缝的产生和扩展速度。

3.2 橡胶沥青应力吸收层

橡胶沥青应力吸收层是一种低模量的中间层，比较柔软，变形能力很强，即使在较大的变形下仍然不会开裂，可以将水泥板产生的位移在这一层消散掉，裂缝就不会向加铺层反射。橡胶沥青应力吸收层的施工厚度一般为1 cm，橡胶沥青的使用量应控制在2.2 kg/m2左右，碎石采用规格为10～15 mm单一粒径的碎石。铺设橡胶沥青前要用含量0.4～0.6%基质沥青进行预裹，碎石的使用量控制在14 kg/m2左右。铺设过程中应以满铺和不散失为标准。当发现局部出现碎石不足时，应立即安排专人进行铺设。

橡胶沥青应力吸收层主要采用同步碎石封层车来施工，施工方法是先喷洒橡胶沥青。接着铺设碎石，用胶轮压路机碾压，将集料压入到沥青中，沥青膜的厚度会增长到5 mm，在拌混合料施工的时候，集料又会嵌挤到其中,最后会形成接近1 cm左右的应力吸收薄膜夹层。

3.3 玻纤格栅和高分子抗裂贴

玻纤格栅和高分子抗裂贴是一种高模量的夹层。这种类型的材料通常模量比较高，抗拉强度高，可提高面层的抗拉强度，起到延缓反射裂缝的作用。

玻璃纤维的模量很高，断裂伸张率低，当板块产生运动的时候，对沥青加铺层可以起到加固作用，提高面层的抗拉强度，具有一定的延缓反射裂缝的能力。

根据施工经验，如果加铺层有三层沥青，应将玻纤格栅放置在沥青下面层和中面层之间，这样玻纤格栅可以和下面层之间紧密贴合，保证施工质量，提高上层沥青的平整度。

高分子抗裂贴的主要特点：吸收应力、整体的稳定性好、抗低温开裂。

4 注意事项

在保证车辆通行安全性及舒适性的前提下，可以适当降低纵断面及横坡的设计标准，避免大填大挖，以保证沥青加铺层的厚度。

注意与隧道、桥梁、涵洞等构造物的衔接，避免造成跳车。

制订交通管制方案，确保摊铺的连续性，减少冷接缝数量，以提高面层的平整度。

完善配套的排水设施，防止路面积水。

应加高改造。

“白改黑”加铺沥青结构层是水泥路面改造过程中的一种切实可行的方法，其造价低、施工进度快、对环境影响小、符合社会的发展和环保的要求，同时提高了道路使用等级和行车的舒适性。在水泥混凝土路面“白改黑”施工管理中，一定要对原有路面病害情况进行细致调查，制订相应的病害处理实施方案，提高水泥混凝土基层病害处理的施工质量。在反射性裂缝防治措施实施过程中，要做好原材料的质量控制及施工工艺控制，保证反射性裂缝防治措施的施工质量。在以后的施工管理中，应积极引进新材料、新技术和新工艺，提高“白改黑”施工技术水平。

[1]省道206线云埔至环城西路段路面大修工程设计文件. [2]JTG F40—2004,公路沥青路面施工技术规范[S].