水泥混凝土路面“白改黑”设计研究分析

水泥混凝土路面“白改黑”设计研究分析

姜祖腾

浙江明康工程咨询有限公司浙江杭州310000

摘要：结合了某一城市的道路改造工程的实例，介绍水泥混凝土路面“白改黑”的技术原理。根据三种“白改黑”的施工设计方案的条件，其中选出最优方案进行应用，本文详细介绍了施工方法在设计过程中所涉及到的沥青混凝土加铺层设计、旧水泥混凝土路面的加固处理以及沥青路面竣工验收等几大关键环节，为水泥混凝土路面“白改黑”设计研究提供理论上的基础。

关键词：水泥混凝土；“白改黑”设计；沥青混凝土；加铺层

引言：随着社会经济的不断发展，人们的生活水平也大幅度的提高，道路交通率也日益增加，伴随城市公路的使用年限的增加，水泥混凝土路面出现了很多问题。比如：旧水泥混凝土路面病害已严重影响车辆的通行，需要对其进行改造治理。“白改黑”的技术是将原有破损的旧水泥混凝土路面铺设新的沥青面层。此技术大大的改善了水泥混凝土路面的性能，还可以充分的结合破损的水泥混凝土路面。故“白改黑”技术在水泥混凝土路面的改造中得到了广泛的应用。

一、水泥混凝土路工程概述

某城市的道路为水泥混凝土路面，道路全长为4.0km，同行车辆以轻载车辆居多。道路所在的位置属于区域的中心，车流量和人流都十分密集。道路的局部存在着破损、板缝等不同程度的道路病害。随着道路不断增加的通行量，道路的承载时间过长，也会导致道路出现缺角或裂缝等不同程度的道路病害。故需要对旧的水泥混凝土路面进行“白改黑”设计的改造。

二、路面“白改黑”设计

在旧水泥混凝土道路进行“白改黑”设计改造之前，需要对原有的水泥混凝土路面进行基础数据调查和统计。“白改黑”设计改造的成功取决于旧水泥混凝土路面病害能否有效根治。在原先的水泥混凝土路面的破坏形式和程度进行调查，并且详细记录[1]。根据对统计好的数据进行分析，以定性和定量评价的方式对原有路面使用的状况和破坏形式做出损坏原因的分析。有效的结合理论和实际的情况，针对性的确定“白改黑”设计改造方案，完善细节上的改造设计，并且能够将技术的优势完全的展现出来。

（一）设计沥青混凝土加铺层

施工单位派出专业的道路检测人员对需要设计改造的水泥混凝土路面进行检测，总结出检测结果。在原有的水泥混凝土面板之间没有出现过于明显的错位现象，板块的缺损面积也不大，断板现象也没有过于严重。检测员通过对原先的水泥混凝土路面进行取样观察，总结出原有的水泥混凝土路面是厚度为25cm的水泥混凝土面层、厚度为20cm的水泥稳定碎石基层和厚度25cm的级配碎石基层组成的。

（二）明确沥青混凝土路面加铺层厚度

总结出检测员检测出的原有水泥混凝土路面的基本情况后，进行“白改黑”改造设计前需要对道路的交通量进行科学的预测。以15年的设计为基准，每年每个车道累计当量轴次可以达到1545万次，对于交通等级进行总评价后可以定位为重交通等级。所以，在水泥混凝土路面的改造设计中，要对将要加铺的沥青混凝土路面进行更加严格的要求，不仅仅要满足在规定的使用年限中逐年增长的交通量，还要保证路面的平整度和稳定度达到重交通等级的标准，保证车辆的安全通行。在改造设计的过程中，采用最常用的经验法确定沥青混凝土路面需要加铺的厚度。在实际的计算过程中，要正确的预估道路的承载能力和车道的交通量[2]。最终确定沥青混凝土加铺路面厚度为30cm，沥青混凝土路面加铺层的最小厚度为15cm。根据各方面的因素，最终确定改造设计中所要加铺的沥青混凝土路面厚度为25cm。

（三）设计沥青混凝土路面加铺层

水泥路面的上路面层主要是采用厚度约为4cm的稳定橡胶改性沥青材质铺设而成；水泥路面的下面层则需要采用厚度约为8cm的AC—16的沥青混凝土以及厚度约为1cm的橡胶应力吸收贴进行处理，以此提高沥青混凝土路面面层的强度。基层采用原有的水泥路面板块，只需要更换破损或者断裂的板块，并在路面表层铺设沥青进行有效的养护处理即可。

（四）加固治水泥混凝土路面设计

在改造设计施工过程中，对于原有的水泥混凝土路面中已经破损或者是已被压碎的水泥混凝土板块，需要清理干净，并在固定的区域加铺与原有的水泥混凝土性能相同或者相近的板块。对于混凝土面板出现脱空的现象，需要采用板底压浆的方式进行处理，处理的过程中要根据水泥混凝土路面板的大小和压浆压力等数据，需要科学的设计压浆孔的具体位置，压浆孔的大小必须要与压注嘴的大小完全相同。需要布设6个钻孔，还需要保证压浆孔和面板之间有着合适的距离。压孔深度必须控制在路面基层深度小于15cm的范围之内[3]。在借助压浆泵进行压浆作业的构成中，操作人员和施工人员需要时刻注意压浆孔与压注嘴的衔接，避免浆液流出，造成不必要的施工影响。压浆施工作业完成之后，施工人员需要马上用木楔封闭处理压浆孔。并且将压浆孔内的浆液完全凝固之后方可将木楔取出。一周之后检查路面的压浆效果是否满足施工设计要求。在压浆效果的检测过程中，要借助FWD对不同荷载下的逐个压浆板进行检测弯沉。单点弯沉完全小于0.1mm，相邻的压浆板块之间的弯沉差值不得超过0.05mm。如若不能达到以上的标准，施工作业人员就需要对板块进行第二次的压浆处理，以此来达到相关的作业标准。

（五）处理水泥混凝土板块纵横缝和微裂缝

旧水泥混凝土板块之间一定会存在不同程度的纵横缝和微裂缝等病害，可采用一定宽度的应力吸收贴对路面进行修复处治。选择的应力吸收贴必须具备符合标准的强度和耐腐蚀度，而且在修复处治的过程中，要将应力吸收贴与高性能粘弹材料相结合。技术指标为-20摄氏度的低温柔韧度，要求路面没有裂纹；技术指标在85-115摄氏度的软化点，防裂贴的技术要求为无流淌、无滑动、无淌落；技术指标为最大拉应力的伸长率，防裂贴技术要求大于等于30mm；技术指标为拉力，防裂贴技术要求大于等于1500mm；技术指标为50摄氏度高温抗剪切、抗裂强度，防裂贴技术要求大于等于0.12mm[4]。对于水泥混凝土板块裂缝的损害程度进行综合的评价，若水泥混凝土板块的裂缝部位过小且不存在错台的现象，就不需要更换新的水泥混凝土板块，而是采用简单的缝隙修补方式进行有效的加固防治处理；若水泥混凝土板块的裂缝较大且存在错台的现象，就要及时更换相同或相近材质的混凝土板块。

（六）设计错台处理、填缝料施工

施工的过程中若发现压浆板块之间出现了错台的现象，需要检测错台位移是否在5mm以内。若位移在5mm以内，就可以直接忽略对路面稳定性的影响，也不需要进行错台处理；若是错台的位移范围大于5mm且小于10mm，就需要通过磨平机对错台部分进行磨平处治；若是错台的位移范围大于10cm，需要对处于低位的混凝土板块清除后再次重新检测，然后进行铺设，以免降低路面的竣工标准，避免造成铺设路面对整个路面的平整性与稳定性的不良影响。

在填缝料施工设计时，施工作业人员需要借助清理缝隙的机器将水泥混凝土板块中掺杂的杂物和污垢进行全面的清理。在板块缝隙干净的情况下，对其进行检查，符合要求后才可以对其进行填缝料施工。

（七）设计沥青路面验收竣工环节

沥青路面竣工后，施工方需要对路面进行验收。验收设计标准控制沥青路面的弯沉值处于22.6mm以内，夏季或者高温天气中，弯沉值不得大于23.6mm；抗滑构造深度不得低于0.61mm，横向系数大于59。

结束语：

以上总结，采用“白加黑”改造设计进行城市道路的旧水泥混凝土路面进行改造，利用原有的混凝土路面的强度可以提升改良效果，且施工成本较低，施工效率高，让城市道路的建设工程质量更高。故应加快“白加黑”技术创新的应用。

参考文献：

[1]李秋玉.水泥混凝土路面"白改黑"施工技术[J].低碳世界,2018,No.179(5):262-263.

[2]杨建华.谈水泥混凝土路面"白改黑"施工技术[J].山西建筑,2018,44(9):132-133.

[3]李蓉,黄春亮.水泥混凝土路面"白改黑"设计研究分析[J].黑龙江交通科技,2018(1):25-27.

[4]于春雷.高速公路沥青混凝土路面施工质量管理分析[J].民营科技,2018(10):188-188.