道路白加黑改造施工技术概要

道路白加黑改造施工技术概要

章忠祥

安庆市皖厦建设监理有限公司  安庆    246000

摘要：道路“白加黑”改造，就是将原混凝土路面改造为路基，铺上8—10mm改性沥青混凝土面层，使原来的混凝土刚性路面变为沥青柔性路面,做到“强基薄面”的完美结合。该工艺主要优点是节约造价，缩短工期，施工方便，对交通和环保影响小；主要缺点是易产生反射裂缝。在“白加黑”的施工中，主要难点和关键环节是原水泥混凝土路面的基础化处理及改性沥青混凝土面层施工控制。本文总结了类似工程的改造设计及施工要点。

关键词：白加黑   道路改造   节约投资   质量  

 随着经济飞速发展，物流剧增，交通流量和频速随之增大，车轴载日益重型化，还有道路超年限使用及设计、施工质量等方面的原因，导致路面损坏、安全使用功能下降等，严重影响了道路的安全适用，必须对老旧道路进行升级改造，修复路况。相对于沥青路面，水泥砼路面的修复比较困难，随着建筑施工新工艺新材料的发展，探索出了“白加黑”新工法改造道路，就是在旧水泥路面加铺改性沥青层，做到“强基薄面”的完美组合，有效地改善道路路况，由于充分利用旧水泥路面，资源重复利用，从而有节约造价，缩短工期，施工便捷，并且对交通环保影响较小的优点。随着政府推动老旧小区改造和完善城市郊区新城功能项目的大量开展，其方便的施工方法及低廉的造价越来越受青睐。然而沥青加铺层中极易迅速发展的反射裂缝严重影响沥青面层的使用寿命和功能，但随着改性沥青的生产技术的发展，改性沥青的温度稳定性和疲劳强度有效提高，结合应力吸收层的设置，还有自粘高分子防裂贴和格栅布的配套使用，能够有效地控制反射裂缝产生的时间和扩展的速度，从而突破技术瓶颈。

一、原水泥砼路面基层化处理施工方法和要点

对原道路砼面层进行一定的基础化处理是保证“白加黑”改造成功的最关键的工序，在设计和施工前须对原道路的裂缝、坏板等病害和下卧层做一全面的勘测和研判，然后在根据具体的病害进行有针对性的处理，保证基层的坚实度、强度和稳定性，这样才能有效地控制沥青混凝土路面的反射裂缝和沉降等质量问题的发生。老道路由于经过多年的车辆碾压，路基基本比较稳定，主要是砼面层损坏情况较多，砼路面损坏都是这些质量通病：开裂、破碎板块、板角断裂、错台、唧泥、脱空、接缝料损坏等。针对这些病害，采取如下工法进行处理。

（一）、坏板处理

我们将原来砼路面损坏程度分为“轻度、中度、重度”，判断的主要依据就是检测弯沉值和观察破碎情况。总弯沉值小于80（1/1000），属于“轻、中度”损坏，对于“轻度、中度”损坏的坏板，施工时应检查砼路面下面的基层是否损坏，如果基层已经被破坏，则需更换基层；对于损坏程度为“重度”的面板，断裂、压碎比较严重复杂的，或者总弯沉值超过80，整块面板翻新，施工时应挖除已破坏的基层或底基层，重新铺筑基层或底基层。翻修板块时，先切割，再用液压镐凿除，以免影响相邻板块，并尽可能保留原有拉杆；基层损坏部分应予清除，并将基层整平压实，采用C20混凝土填补，新旧板块之间用C16钢筋植筋方法连接。

（二）、裂缝处理

水泥砼路面的裂缝情况比较复杂，在对现有的路面改建施工时，根据具体情况采取相应的修补措施，对砼路面裂缝的修补可采用直接灌浆法和纤维布加固法等。

1、注浆加固法

对缝隙宽度15mm以内的非扩展性裂缝，也可采用直接灌浆法：先将缝内泥土杂质清除干净；随后用钢丝刷将缝口刷一遍，并用鼓风机将浮土吹掉，确保缝内无水、干燥，将密封胶（环氧树脂或聚氨酯）灌入缝内固化。

2、纤维布加固法

对贯穿全厚的大于15mm的中等裂缝，先清扫基面上的灰尘和裂缝中的杂物，，在裂缝中浇注堵漏王水泥浆，应及时捣实抹平，再用植筋胶将20cm宽玻纤布条居中黏贴在裂缝上，纤维带罩面进行补缝。

（三）局部修补及处理

1、板块、板角修补

先凿除破损部分，造口凿成规则的垂直面。如原路面中有钢筋不要切断；原有滑动传力杆，如果有缺陷应予以更换，并在新老砼之间加设传力杆，传力杆间距宽度控制在10mm。如果是全板厚的板角断裂，则基层必受到破坏，造成基础不良，对此须剔除坏板，再C25砼浇注基层。原有路面面板的接缝面，应涂刷沥青，如为胀缝，应设置接缝板。现浇砼于老砼面板之间的接缝应切出宽3cm深4cm的接缝槽，并将填缝材料（道路专用嵌缝胶）灌入。

2、板底脱空及唧泥现象的处治

确定板底脱空的方法，采用弯沉测定法，当弯沉值超过200时，应确定为板块脱空。水泥砼路面板与基层之间存在空隙而导致路面沉陷的，采用灌注水泥浆或者发泡聚氨酯进行板下封堵。灌浆孔的布设根据路面板的情况及灌浆机确定，灌浆孔于面板边的距离不应小于0.5m。在一板块的灌浆孔数一般为5个，根据情况可增加。

水泥砼路面产生唧泥现象的同时，面板也会出现不同程度的脱空，为使面板脱空面积不再扩大，避免导致面板破裂，对水泥砼路面唧泥病害，采用打裂压稳后用细石混凝土找平或者注浆填实。

3、错台的处治

按错台的轻重程度，错台的处治方法有磨平法和填补法两种。高差小于10mm的轻微错台，可采用磨平，或人工凿平。

对于高差大于10mm的严重错台，采用沥青砂或者细石砼进行处治。

4、坑洞修补

坑洞修补应根据实际情况采取相应措施。对个别的坑洞，应清除洞内杂物，用C25细石混凝土或细石沥青等材料填充，达到平整密实。

当水泥砼路面产生较大的坑洞或坑洼不平连成一片时，应将这些病害集中起来，划为一个施工面，进行挖除，在用C25的混凝土浇筑。

5、接缝维修

接缝及伸缩缝处理是基层处理施工中的重要内容。接缝填缝料损坏维修，应下列程序进行：先将接缝中的旧填缝料和杂物，并将缝内灰尘吹尽。在胀缝处理时，应先将热沥青涂刷缝壁再将专用接缝板插入缝内。对接缝板接头及接缝与传力杆之间的间隙，必须用沥青或其他填缝料填实抹平。灌缝就是用专用灌缝机向清理干净的伸缩缝中灌注沥青玛蹄脂。要保证缝中的沥青玛蹄脂均匀密实，使之慢慢凝固。避免沥青玛蹄脂产生气泡而影响质量。

（四）原水泥砼板块下的注浆处理技术要点

对旧砼路面按主点弯沉和差异点弯沉双指标控制，横缝两侧弯沉差大于0.06mm时或横缝主点弯沉大于200时，必须对相应部位路基进行注浆加固。

灌注浆液采用普通硅酸盐水泥浆液，添加适量的粉煤灰浆液。浆液的配制通过多组对比试验确定，一般配比（重量比）为：水泥：粉煤灰：水=1：0.7：0.8，添加0.5%的SN-Ⅱ早强减水剂。

采用填充式注浆，流量控制在7-10L/min，注浆深度1--2米。灌注作业从沉陷量大的部位的灌注孔开始，逐步由大到小。待浆液强度达到2.50MPa时，用水泥砂浆堵孔，即可开放交通。

灌注浆质量评定以弯沉测定评定：灌注浆后，在一定龄期（7～14天），用长杆弯沉仪和后轴轴载100KN的标准车，再次测量主点弯沉值，复检合格率不小于90%。若不能满足需对相关板块进行二次注浆，直到达到合格率为止。

二、配套工程的注意事项

白加黑道路改造中的配套工程除具有新建道路的基本要求外，质量难点是检查井圈需要进行二次升井加固。因路面抬高造成需要对原路面上的检查井进行起垫并加固。起垫加固的方法可采用钢筋混凝土加固法和钢板箍加固法。为不影响改性沥青混凝土面层施工，在摊铺沥青面层时，井盖安装加固宜在最后一层沥青混凝土摊铺前进行。首先将原混凝凝土路面检查井盖四周30～40厘米的区域人工破除30厘米深左右，清除渣土，放入钢筋钢筋混凝土圈梁或钢板箍，并向四周拉长线使之能与周围高程顺接一致，随后向井圈四周浇注标号不低于原路面的水泥混凝土，按规范振捣、养护等。在下面层沥青混凝土摊铺时，在井盖洞口位置用编织袋堵好，待摊铺完成后，取出编织袋，凿除井圈周围松散的沥青混凝土，按照设计标高用铁块垫好井盖座，然后在井圈周边用细石混凝土填到与下面层沥青混凝土面一样高度，

三、格栅土工布铺设、应力吸收层及改性沥青混凝土面层摊铺施工技术要点

原水泥混凝土路面路基化处理施工完成后，必须将它上面的尘埃和污渍清除，再用水冲洗后晾干，进行自粘防裂贴、乳化沥青喷洒、土工布铺设以及改性沥青混凝土面层的摊铺。自粘防裂贴和格栅土工布具有加筋和消能缓冲作用，可防止反射裂缝的出现。

（一）、乳化沥青喷洒及格栅布铺设

先将混凝土基层全部清扫干净，在所有原混凝土路面分隔缝和裂缝处贴上宽度不小于10cm高分子自粘防裂贴。然后用喷洒机将150～170℃的乳化沥青喷洒在混凝土基层上，要喷洒均匀，喷洒量控制在1.2kg/m2左右为宜。

在粘层油高温状态下用专用设备迅速铺设强度不小于10KN/M的高分子格栅土工布，铺时要求要平整无褶皱，局部不到位时采用人工辅助处理，接口处要相互搭接20厘米，铺完后及时采用小吨位胶轮压路机低速碾压，保证土工布与粘结层粘接密实，并在边沿用锚钉固定格栅布。

喷热沥青、铺土工布及随后的摊铺沥青混凝土应力吸收层等工序要紧凑连贯、一气呵成。

（二）应力吸收层的施工

沥青应力吸收层的应用机理就是吸收和分散应力、防止裂缝反射到面层，不仅可以防止基层裂缝的反射，还可以防止雨水渗入基层，延长沥青路面的使用寿命。应力吸收层厚度一般6-8mm厚的沥青混凝土。应力吸收层沥青混凝土摊铺施工，要特别注意以下几点：

1、由于混凝土面层比较光滑和硬实，摊铺速度不能过快，防止摊铺机履带碾坏土工布。

2、由于混凝土路面应力吸收较差，必须控制好摊铺和碾压的温度和速度。碾压按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，碾压时特别要注意压路机吨位的选择，根据以往施工经验来看，初压适宜先用8~10吨的小吨位钢轮压路机碾压2--3遍，速度不宜超过1.5Km/h.然后再用10~13吨位的钢轮压路机碾压2--3遍，速度不宜超过3Km/h.不可用胶轮压路机碾压。此外，摊铺温度控制在165℃左右，初压温度在160℃左右，在90℃左右完成碾压工作，温度小于40℃才可以开放交通。

（三）改性沥青面层施工

改性沥青面层一般4mm厚左右，目前改性沥青的品种较多，对沥青混凝土品质大有提升。沥青砼面层质量控制指标是密实度98%和弯沉值60。应力吸收层摊铺施工完成验收合格后，要马上转入改性沥青混凝土面层的施工，除按正常摊铺施工方法进行施工外，还要特别注意以下几点：

1、改性沥青混合料的压实按常规初压、复压和终压三阶段进行。初压用1台10——13T双钢压路机紧随摊铺机碾压，速度不宜超过1.5㎞/h，前进时静压，后退时开振动，碾压遍数为1遍。复压使用光轮和胶轮平行碾压。胶轮压路机为20--30T轮胎压路机。光轮复压4遍、胶轮复压5遍。终压用双光轮压路机碾压，速度为3-4km/h,碾压遍数为2遍，紧跟最后一遍复压的胶轮压路机。采用胶轮压路机碾压时头两遍碾压速度不宜过快，因为在高温下胶轮揉压易使沥青内的改性物质溢出。路面达到常温后方可开放交通。

2、碾压质量通病的防治。A)为避免碾压时混合料推挤产生拥包，碾压时驱动轮朝向摊铺机，碾压路线和方向不得突然改变，起动、停止必须减速缓行，不准刹车，压路机折回处不在同一横断面上。B)为防止出现施工冷缝，多采用烫缝处理，用热料焐热接头部位或者采用热风机吹热接头部位，烫缝时温度不宜过高，否则会导致先前部位沥青老化。另外，施工纵向施工缝采用斜接缝，接缝处用细集料精心修补，避免出现缝痕；洒粘层油时应完全覆盖纵向接缝，接缝污染较严重时还应采用手工多喷洒乳化沥青；横向接缝全部采用垂直接缝，在混合料冷却的情况下使用切割机划线切割，摊铺前应除净杂物并涂刷粘油；交口施工时难以避免产生部分纵向接缝，如接缝处已冷却，则按横向接缝的方法处理；如接缝温度在50度以上（沥青保持软化状态）则按斜接缝处理。

3、改性沥青的配合比设计。需要根据改性物质的物理化学性能进行配比试验，以便达到设计路面的抗车辙、抗水损、、抗滑、抗摩损、抗老化和稳定性要求。

4、控制道路高程，保证路面排水通畅。路面的高程控制采用泡点法，沥青摊铺前应严格检查路侧石高程，有路缘石的纵断面采用路缘石的合格高程为基准高程；无路缘石的纵断面摊铺沥青底层时采用拉紧的钢丝（每十米或五米有铁桩支撑－也是高程控制节点）控制虚铺沥青混合料的高程，钢丝的高程为（基层实测高程＋（底层设计高程－基层实际高程）x松铺系数）。面层施工时采用平衡梁控制摊铺厚度，使面层纵断面线形平顺，为使厚度控制更为精准，一般每十米设高程控制点，通过测量仪器确定节点的理论厚度为（面层设计高程－底层实际高程）x松铺系数，当摊铺好的沥青混合料厚度与理论厚度相差超过正负3mm时，应适当调整平衡梁的控制厚度。交口施工前须验算线形设计，确保交口排水通畅和线形平滑符合设计和规范要求，通常施工时按5米×5米网格法，打线使用滑杆架设高程作为摊铺机施工基准。雨水井篦子板应比正常路面低1cm以利于排水。

四、结束语

“白改黑”道路改造的质量关键是原来的水泥混凝土路面的处理效果，道路结构设计很难建立一个精准的力学模型，多是半理论和半经验的方法来设计，何况道路“白加黑”改造技术目前还没有一个专门的技术规程，我们通过老旧改造工程实践不断探索和总结工程实践经验，业界学界应整理一套成熟规范的施工工法和科学合理的技术规程，来保证改造后道路的坚实度、强度、稳定性，从而达到安全使用和节约投资的目标，实现社会效益和经济效益。

参考文献

1、《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）。

2、《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004

3、《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）。

4、《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2018）。

作者简介;章忠祥(1968-)，男，安徽东至人，本科，高工，一级建造师、注册监理工程师、一级造价师，主要从事工程施工技术研究。