“白加黑”路面反射裂缝处理方案设计

吴 昊

(合肥市市政设计研究总院有限公司,安徽 合肥 230041)

0 引 言

“白加黑”，是指在原来的水泥混凝土路面(灰白色)的基础上，加铺沥青面层，变为沥青混凝土路面(黑色)。现阶段，“白加黑”改造的方式很多，常规的处理方式为整板利用和破碎利用。整板利用，即直接在水泥混凝土旧路面上加铺沥青面层；破碎利用是将混凝土面板碎石化后再铺设沥青面层[1]。

本文结合作者设计的工程实例，通过真实的检测数据，分析白加黑路面上产生反射裂缝的原因，针对现阶段常规处理方案的优缺点分析，并结合微裂均质化再生技术。旨在为同行设计人员提供一个新的处理反射裂缝的技术参考。

1 工程概况

滁州市上海路是市中心城区“两纵四连十射”的骨架路网形态中重要的一纵，同时也是连接城北工业组团、滁州市区、城南组团的重要通道。道路全长约7.5 km，道路红线宽50 m，双向六车道。上海路2012年之前为水泥混凝土路面，后随着周边地块企业进一步增多，沿线的货运交通量逐年递增，水泥路面无论从外观还是耐久度上，已经不满足行驶的舒适性与安全性。滁州市建设部门于当年进行了白加黑路面改造的设计与施工。但改造成沥青路面后时间不久，面层就产生了大量的有规则的横向反射裂缝，被当地老百姓称作“搓衣板路”，由此可见路面的病害是非常严重。

2 “白加黑”改造方案

在确定旧路处理和改造方案之前，必须对旧水泥路面进行科学而又全面细致的检测和分析。[2]检测的主要内容包括路面平整度检测、破损检测、车辙检测、弯沉值检测、抗滑能力检测、取芯等。后期设计过程中根据检测结果进一步分析，从而找出病害问题所在，并提出解决方案。

2.1 现场检测

本次针对上海路的现状，我们主要对现状路面的平整度、破损程度、弯沉值进行检测以及取芯检测。检测的结果如下。

2.1.1 平整度检测

根据路面平整度人工评定标准(表1)，确定全新路面行驶质量RQI的平均值为77.8，评价等级“中” ，其中左幅RQI为78.2，评价等级“中”；右边幅RQI为77.4，评价等级“中”，需对路面进行养护工作。[3]

表1 路面平整度人工评定标准

2.1.2 破损检测

横向裂缝共计1 690条，总长约19 555 m；纵向裂缝总长约7 203 m。其中横向裂缝占单个评定段比例最大约92%，最小约31%，横向裂缝宽度大于3 mm以上的占比100% ，纵向裂缝大于3 mm以上的占比84%。 横向裂缝的间距普遍为4.8至5 m，分布较为规律，且车行道内均为贯穿式横缝。根据PCI等级分析，如图1所示,28个评定单元中，全线路面状况指数平均值为75，约72.6%的评定单元需进行养护。

图1 PCI等级分析图

2.1.3 弯沉值检测

上海路现状为沥青路面，检测出的数据为沥青面层的弯沉，不能真实地反映混凝土层的弯沉值，这对于前期设计存在的一定难度。因此在检测之前，提出了根据现场裂缝的位置，制定弯沉检测的方案，如图2所示。得出主弯沉值和弯沉值差这两个数据，并通过这两个数据来分析混凝土板块的具体情况。

图2 弯沉检测方案

2.1.4 取芯检测

全线共取芯47个。机动车道沥青面层下普遍分布有一层混凝土板块和一层二灰碎石，其中沥青面层平均厚11.8 cm； 第一层混凝土板块平均厚23.6 cm；第二层二灰碎石板块芯样断裂多段，基本不成型,平均厚20.9 cm，底基层(素土)呈黄色、稍湿状态，结构较为稳定。

2.2 病害分析

结合检测报告，可以看出上海路基本上的病害主要为反射裂缝。根据定义，反射裂缝分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两种类型。非荷载型裂缝主要是温度型反射裂缝，它是由温度变化引起的反射裂缝；荷载型裂缝是由车辆荷载引起的裂缝。[4]

现场的裂缝主要为横向裂缝，且分布较为规律，可认为是非荷载型反射裂缝。

2.3 现阶段改造方案比选

从目前的实际情况来看，水泥路面的翻修改造正在全国各地大范围的开展。各地都进行了不同程度的改造工程，各种工艺、方法都有试用，但始终没有找到一个常规的、理想的施工方案。

如果不去处理路基，只处理病害，然后直接加铺沥青面层，难免会产生问题。本项目前期就是一个很好的事例，沥青面层铺好没过多久就产生了反射裂缝。如果对混凝土面板打碎搬走，按标准重建基础，无异于修两条路，成本抬高，难以接受。[4]现阶段主要的改造方案为破碎方案，按照破坏特性的不同分为3种：打裂压稳、破碎压稳、碎石化。三者的目的都是通过将整块的混凝土板进行缩小，但是缩小的尺寸不同。

由于现状是沥青路面，弯沉值的计算是基于沥青面层的基础上，对混凝土面进行推算得来。因此处理方案的选择是一个比较难问题。通过前期的调查与沟通，了解到滁州定远、炉桥、凤阳等地有多条已经施工完成的“白加黑”路面，并且运行了3～5年，效果良好。因此与建设单位实地考察了这些公路实际状况，并与当地养护单位进行沟通，以上项目均采用微裂处理后，再加铺沥青面层。

通过实际案例以及我单位设计人员的工作经验，针对本项目，拟采用破碎方案中的打裂压稳的形式进行设计。

3 微裂均质化再生技术

微裂均质化再生技术是打裂压稳技术的一种“升级版”，其首先采用专用设备对现状混凝土板进行打裂处理，使得面板表面形成以受力点为中心呈发散式的微小裂缝，从而以部分结构性的损失来换取传荷能力的增强。其原理是将混凝土板块上水平方向上的位移减小到沥青面层可以接受的程度，从而达到阻止反射裂缝的产生。

然后在微裂后也进行压稳处理，用以消除混凝土板的脱空等病害，恢复了支撑作用。

最后在旧水泥混凝土路面微裂压稳后，用贝克曼梁法对所有板块进行弯沉检测，根据检测结果确定需注浆或换板处理的板块。每块板检测 4 个点，即4个板角各一点。将旧水泥混凝土路面微裂压稳后实测弯沉值(L实测)与旧水泥混凝土路面均质化处治后的设计弯沉值(L设计)进行比对。

(1) 当 0

(2) 当L实测-L设计>30(0.01 mm)时，原则上进行挖除换板，但同时要结合板块是否错台、沉陷等因素综合确定换板还是注浆处治。

混凝土路面均质化处治后，应重新检测路段的平整度情况，如不满足设计要求，需调整调平层厚度。[5]

4 结束语

“白加黑”路面由于水泥混凝土面板本身强度较高，将其作为基层，在其上再加铺沥青混凝土这种路面结构，强度一般可以满足要求，主要是防止反射裂缝的产生。[6]本文作者以滁州市上海路工程为实例，阐述了“白加黑”过程中反射裂缝的处理方案[7]。

在方案设计过程中，充分考虑了现场为沥青面层的实际情况，通过对沥青面层裂缝、弯沉值等数据的分析，采用主弯沉值和弯沉差进行计算，得出混凝土层的基本参数，并结合参数数据及成功案例选择微裂均质化再生技术，解决了反射裂缝等病害，不光保证了工程质量，而且大幅度缩短了施工工期。对于工业区市政道路两侧重载交通较多，混凝土路面病害严重的道路白加黑改造具有借鉴意义[8]。