浅谈“白加黑”的路面结构设计及防治反射裂缝措施

章炼武

（南平市公路局建阳分局， 福建 南平 354200）

沥青砼路面具有平整度好、行车舒适、噪音小、维修方便等特点，近年来，旧水泥砼路面上加铺沥青砼路面在公路改建中得到了广泛的应用，其加铺有两种方式，一是“白改黑”，即对旧水泥砼路面进行碎石化、打裂压稳等刚性路面柔性化处理后加铺沥青砼路面，因其柔性化后旧路强度损失，所以加铺的沥青砼面层较厚，造价较高，但对反射裂缝病害的处理较到位；二是“白加黑”，即保持旧水泥砼路面的刚性，仅对旧路面的病害进行局部处理，然后直接加铺沥青砼路面，因其旧路面的强度未损失，所以其加铺厚度较“白改黑”要小，但易出现反射裂缝。因此，如何防治“白加黑”项目的反射裂缝就尤为重要，本文就此问题通过介绍南平市2016年国省道路面改造工程（建阳段）项目“白加黑”的设计、施工方案进行论述。

1 项目介绍

南平市2016年国省道路面改造工程（建阳段）项目路线全长16.3km；公路等级：二级公路；设计速度：40km/h；路基宽度：12.0m；交通等级：中交通；路幅结构：0.5m 宽C25 水泥砼路缘石+11m 宽沥青砼路面+0.5m 宽C25水泥砼路缘石。项目路段的原路面结构为水泥砼路面，此次路面改造经调查，该路段旧水泥路面的PQI 值在85 以上且断板率在10%以下，为充分利用原路面强度及降低造价，采用旧路面处理后直接加铺沥青砼路面的“白加黑”技术方案。

2 “白加黑”的主要技术难点及其成因分析

“白加黑”的主要技术难点就是如何有效的防止原水泥砼路面接缝反射至沥青砼路面。因“白加黑”方案未对原水泥砼路面进行柔性化处理，在车辆荷载作用下，水泥砼面板接缝处产生弯沉变形，其相邻板块还存在一定的弯沉差，导致沥青砼面层在该处受到竖向剪切力及变形位移而产生裂缝，称之为“反射裂缝”。

3 工程前期调查：

在项目前期，应对旧水泥砼路面使用状况进行详细调查、检测，其内容应包括：旧路面的破损、承载力、排水、弯沉等情况，按照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）中规定，利用调查结果合理确定旧板的利用率，同时应体现逐板的错台、裂缝、唧泥等病害及逐板板角弯沉、相邻板的弯沉差等检测数据。

4 旧水泥砼路面处治：

旧路面的病害处治及原接缝处理是防治裂缝反射的第一道关，是整个防反体系中最重要的一个环节。

4.1 置换板、板角修复处理

旧水泥砼面板的断板、板角开裂等病害对加铺后的沥青砼路面危害是非常大的，如不处理好，其病害将直接反应到沥青路面。因此，对旧路面弯沉＞0.4mm 且有一条贯穿裂缝存在，进行整板的置换，对局部板角断裂进行局部切除置换。置换时，应将路床中松散底层予以清除，用C15 砼予以补平，路面置换面板的强度、厚度不得低于原标准。

4.2 脱空板底的注浆及消除板块间弯沉差的钢筋嵌固处理

旧砼面板底部的脱空大多发生在板块的接缝、角隅等部位，在车辆荷载的作用下产生较大的弯沉差，其弯沉差是沥青面层产生反射裂缝的主要因素，因此处理好板底脱空是防治反射裂缝的关键。

弯沉在0.14mm～0.4mm 之间的，视为脱空板，需对其压密注浆处理，压密注浆采用水泥浆。处理后的路段代表弯沉值应小于0.2mm，相邻板弯沉差应小于0.06mm，否则应重新处理。

为进一步的减小板块间的弯沉差而采取了河北衡水类似项目的成功处治方案，即在水泥砼面板接缝进行每隔1m 的竖向钻孔12cm 深（孔径应比嵌固钢筋直径小1.5mm 以上），然后人工锤击嵌固长10cm￠12mm 钢筋至其孔洞，使水泥砼面板连成整体、减小弯沉差来处治旧路面接缝反射的病害。

4.3 旧水泥砼路面表面、接缝、错台的处理

4.3.1 旧路面表面处理：

旧路面抗滑构造深度＜0.5mm 及表面露骨脱皮以及纵坡＞5%的路段应进行不小于1cm 厚度的铣刨处理，使旧路面与沥青砼能够良好的结合。

4.3.2 旧路面板块接缝的处理：

水泥砼路面接缝填缝料可以有效的防止雨水侵入基层，并能提高板块间的传荷能力，因此其是否饱满对防治反射裂缝的作用非常大，应高度重视这项工作。

面板接缝槽内杂物应清理干净再进行填缝，面板接缝张开宽度在15mm以下时，采用聚氨酯类常温施工式填缝料。施工时采用挤压枪注入填缝料；当接缝张口宽度在15mm 以上时，采用沥青砂填缝。

4.3.3 错台的处理

纵横缝错台高度＞0.5cm 可采用铣刨机进行削平处理。

5 沥青砼路面结构

5.1 项目的沥青砼路面结构层为： 2cm 厚SBS 改性沥青应力吸收层AC-10C+8cm 厚SBS 改性沥青下面层AC-25C+4cm 厚SBS 改性沥青上面层AC-16C；

5.2 各路面结构层的沥青混合料均采用悬浮密实结构，该结构较骨架空隙结构、骨架密实结构两种结构相比，具有密实度高、空隙率低、水稳性好、低温抗裂性好以及其反射裂缝在高温、车辆荷载挤压作用下愈合程度较好的特点，而针对其结构的高温性能、强度不足的情况采取了选用SBS 改性沥青以加强其高温稳定性及强度。

5.3 AC-10C 应力吸收层旨在吸收应力，消化部分相邻板块弯沉差而引起的竖向变形量，起到“以柔克刚”的作用，是防反体系中的第二道关，因此要求其粘结力大（粘附性不低于5 级）、弹性恢复能力强。其配合比应严格执行福建省省公路局发布的《福建省普通国省干线公路旧水泥砼路面改造为沥青路面建设指导意见》关于应力吸收层沥青混合料的要求进行设计，本文例举了一些重要指标如下：

表1 摊铺式应力吸收层沥青结合料关键指标与标准

表2 摊铺式应力吸收层混合料性能和体积参数控制指标

5.4 AC-25C 沥青砼下面层旨在抵抗应力吸收层传递来的裂缝反射应力及变形量，起到“以刚克柔”的作用，是防反体系中的第三道关。该结构层采取了8cm 厚的粗粒式沥青砼（粘附性不低于4 级），加大了其厚度及强度，从而加强其抵抗反射裂缝的性能。

5.5 AC-16C 是沥青砼上面层，除了起到下面层的防反作用外，还直接承受了车辆荷载。该结构层采取了4cm 厚的中粒式沥青砼（粘附性不低于5 级），加强了强度、防反、抗渗性能，同时起到表层磨耗及防水的功能作用。

5.6 沥青路面设计总厚度为14cm，其较厚的结构层能够起到扩散荷载应力、降低弯沉差及延缓反射裂缝自下而上的过程，对于防治、自愈反射裂缝也起到了积极作用。

6 沥青砼路面施工控制要点：

抓好沥青砼路面工程质量能够有效的防治反射裂缝的产生，控制好质量的关键在于沥青混合料质量的控制及现场的施工、交通控制，应重点做好以下几点：

6.1 沥青面层集料宜选用玄武岩、辉绿岩等碱性石料加工，并控制好碎石料的质量，确保碎石料压碎值、洛杉矶磨耗损失、吸水率、针扁片含量、含泥量、磨光值、级配等指标符合要求。

6.2 重点控制好改性沥青、矿粉、抗剥落剂等质量符合要求。特别是改性沥青，不同批号的均应进行试验检测，不符合要求的不得使用；需外掺抗剥落剂的，一定要严格执行，整个掺入过程均应全过程旁站。

6.3 严格进行沥青混合料的目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三阶段的设计工作。施工中，全过程监控沥青混合料的拌制按其配合比进行，控制好各集料用量、沥青用量、拌合时间及温度符合要求，每盘沥青混合料均应打印出相应数据存档备查，要经常性检查热料仓的筛网有无破损堵塞，防止沥青混合料配合比级配偏离。

6.4 严格控制沥青混合料的摊铺、碾压，控制好摊铺速度，碾压温度、碾压方法及遍数，确保沥青面层摊铺成型后表面不离析、施工缝接茬平整，其平整度、压实度、空隙率、厚度、抗渗（上面层）等重要指标符合设计、规范要求。

6.5 严格实行交通管制，禁止在未完成上面层的路段通行车辆，可采取半幅施工完成通行后再施工另半幅的方式进行作业，以避免其在最不利的受力状态下受行车作用而提前疲劳损坏。

7 结语

本文结合南平市2016年国省道路面改造工程（建阳段）项目，在各种资料调查的基础上，根据旧水泥砼路面加铺沥青砼路面的原则，参照类似项目的的实施经验及理论结果，提出旧水泥砼路面直接加铺沥青砼路面的旧路面处治、沥青砼面层结构方案及质量控制要点。经使用证明，该结构方案经济可行，有利于延缓沥青砼路面反射裂缝的产生及延长其寿命。