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摘要:舊水泥混凝土路面病害處理不當會直接影響到“白改黑”后復合路面質(zhì)量。依托寧德市福寧北路(蘭田至中科路)路面“白改黑”工程，從舊水泥混凝土路面的病害情況調(diào)查入手，詳細介紹了舊水泥混凝土路面的病害類型及處理措施，提出了罩面加鋪瀝青混凝土方案，以期為今后“白改黑”改造工程提供參考。

關(guān)鍵詞:“白改黑”；舊水泥混凝土路面；加鋪瀝青路面；病害處理

水泥混凝土路面早期由于承載能力強、剛度大、利于夜間行車等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用，成為我國公路與城市道路路面結(jié)構(gòu)的主要形式之一，但隨著交通量的迅速增加，車輛荷載反復作用下水泥混凝土路面極易發(fā)生裂縫、脫空、唧泥等病害導致路面破損，影響道路正常使用。在水泥混凝土路面上加鋪瀝青路面（白改黑）可以結(jié)合兩者優(yōu)點，使改造后路面兼具剛性路面承載力高和柔性路面行車舒適的特點，以最少的時間和投資最大限度利用舊路路面結(jié)構(gòu)，延長道路使用壽命。現(xiàn)階段“白改黑”技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水泥混凝土路面改造工程中，對舊水泥混凝土路面的病害處理也成為了現(xiàn)在道路交通建設(shè)方面研究的重點。

1工程概況

寧德市福寧北路(蘭田至中科路)路面“白改黑”工程位于福建省寧德市。福寧路是寧德市城市總體規(guī)劃中的四條縱向交通主干道之一，為城市主干路，設(shè)計速度為50km/h，紅線寬度為40～50m。本改造起點位于蘭田村處，接現(xiàn)狀瀝青混凝土路面，路線由南向北延伸，途中與金漳路、金灣路、疏港路、振興路、同德路、同心路、團圓路、興邦路平面交叉，于福寧大橋處上跨沈海高速，終點位于與中科路平面交叉處，終點樁號為K7+074.780，全長7.075km。本次改造段沿線現(xiàn)狀共有2條隧道，即福寧一號及二號隧道，一號隧道左幅長285m右幅長290m,二號隧道左右幅均為405m；有大橋1座，即福寧大橋，橋梁全長528m；有中橋1座，小橋1座。建設(shè)內(nèi)容包括路面病害處治、加鋪瀝青混凝土路面、完善道路附屬設(shè)施、完善交通標線、雨水口與檢查井抬高等。設(shè)計路面改造寬度30～34m，不對人行道進行改造，僅對人行緣石坡道進行抬高。本文主要研究現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)的改造，即對現(xiàn)狀非機動車及機動車道水泥混凝土路面進行病害處理后加鋪改性瀝青混凝土高等級路面結(jié)構(gòu)。

2舊水泥混凝土路面病害調(diào)查

舊水泥混凝土路面的破損情況、接縫傳荷能力及道路交通量等，直接影響路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，影響瀝青混凝土加鋪結(jié)構(gòu)層的選擇。本工程改造設(shè)計前進行了全線路況調(diào)查和檢測，主要包括統(tǒng)計舊水泥混凝土板的斷板、裂縫、錯臺及其他路面破損類型和數(shù)量，預估交通量以確定改造后的結(jié)構(gòu)層厚度，同時檢測全線路段的彎沉。本次福寧北路橫斷面有六種形式，路段車道現(xiàn)狀水泥混凝土路面整體狀況良好，現(xiàn)狀為三幅路形式，車行道為水泥混凝土路面，采用雙向1.5%橫坡。沿線路板塊破損率較低，道路段僅局部存在破損現(xiàn)象；路緣石外露高度基本上為15～20cm，沿線人行道現(xiàn)狀為花崗巖板材，與金漳路交叉口處人行道現(xiàn)狀為透水磚。現(xiàn)狀水泥混凝土面板損壞主要有破碎、裂縫、斷裂、坑洞、啃邊等病害，詳見圖1。根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知大部分路段路面狀況良好，未出現(xiàn)明顯病害，現(xiàn)狀水泥混凝土板塊較完好，僅在部分地段有破損。故對現(xiàn)狀路基不作處理，在瀝青罩面結(jié)構(gòu)施工之前對已出現(xiàn)病害的路面進行處理。

3舊水泥混凝土路面病害處理

3.1面層斷裂類病害。3.1.1裂縫修補處理。水泥混凝土板面層斷裂并不嚴重，僅出現(xiàn)少量橫向、縱向或斜裂縫而無板破碎、錯臺時，修補裂縫或加固混凝土板即可。根據(jù)水泥混凝土板裂縫形式和具體情況采用相應(yīng)的技術(shù)處理措施。一般來說，對于寬度≤3mm的非擴展性裂縫采用低粘性瀝青材料灌注的處理方式，擴展裂縫則先沿裂縫鑿槽后注入灌縫材料；對于寬度＞3mm的局部裂縫采用低粘性瀝青與細砂的混合料灌注；若裂縫寬度≥10mm但無翻漿（基層未受影響），應(yīng)先進行清縫，再用環(huán)氧砂漿灌縫；對于貫穿面板全厚的裂縫則應(yīng)用條帶罩面法進行修補。裂縫修補處理后水泥混凝土板應(yīng)滿足板邊彎沉＜0.2mm，彎沉差＜0.06mm的技術(shù)要求。3.1.2換板處理。換板分為整塊換板和局部維修換板，應(yīng)根據(jù)板塊實際破損情況具體分析。本工程舊水泥混凝土路面板塊破碎主要分為4種情況，分別采取不同的處理方式。（1）角隅斷裂修補。角隅位于縱橫縫交叉處，易唧泥脫空而導致應(yīng)力增大，進而產(chǎn)生相交于板角兩邊且垂直通體的裂縫。假設(shè)破損板角面積為S1，水泥混凝土板塊面積為S2，若S1≤S2/4，則對板塊進行局部修補換板即可。本工程在裂縫邊緣以外25cm處作為切割線，切割幾何圖形采用類似梯形不宜為矩形，切除破損板塊，但角隅鋼筋保留，隨后澆筑C40混凝土進行換板，應(yīng)注意同一塊板中不能出現(xiàn)兩塊修補板。（2）條狀破碎換板。若面板裂縫位于接縫板邊，且裂縫呈條狀分布，破碎條狀寬度≤1/3板長，應(yīng)直接對局部條狀進行破除換板。本工程對該類破損在裂縫邊緣外15cm處作為切除范圍，并采用雙層配筋加強，上層縱橫方向均采用Φ8@15cm的構(gòu)造鋼筋，下層縱橫方向均采用Φ14@12cm的主筋。（3）塊狀破碎換板。若板的一側(cè)發(fā)生橫向斷裂，其位置所在區(qū)域為1/4～2/5板長范圍內(nèi)，或接縫板邊破碎寬度占1/3～1/2板長時，采用塊狀破除更換。本工程采用切除寬度≤1/2板長混凝土換板。（4）整塊換板。角隅斷裂板角破損面積超過板塊面積1/4且出現(xiàn)錯臺、沉陷的，有2個或以上板角破損的，板塊被裂縫分割成4塊以上的，水泥混凝土板彎沉值大于0.6mm的[1]，橫縱斜向裂縫伸及全板或橫向斷裂位于板中部將板平分成2塊的，均需進行整塊板換板處理。本工程對于以上病害情況，將損壞板四周全深鋸縫，保證不影響相鄰板塊，打碎并鑿除已損壞混凝土板，清掃基層表面松散部分后用C40混凝土進行換板處理。應(yīng)注意無論是局部還是整塊換板，在破碎原板塊處都應(yīng)將深度控制至路面面層全厚深度，以檢查基層情況。若基層無損害直接換板，若基層受到損壞，應(yīng)將基層徹底挖除，再回填C15混凝土作為基層，最后澆筑混凝土板。3.2接縫類病害。接縫是水泥混凝土路面的薄弱部位，數(shù)量最多、引發(fā)反射裂縫幾率最高、對加鋪層影響最廣。接縫類病害主要包括接縫張開、阻塞、破裂、填縫料老化、損壞、缺失、脹縫傳荷能力下降、錯臺唧泥等。本工程主要采取以下措施處治接縫類病害：①對于填縫料問題，將原縫中的填料雜物等挖除，高壓鼓風機吹干凈后用專用填縫料灌縫，保證灌實灌滿。②對于接縫破裂問題，沿破碎部位外緣切割成規(guī)則圖形，隨即清孔填補瀝青砂。③對于錯臺采用磨平法，即將最高點磨平至相鄰兩塊板齊平，并養(yǎng)護此處填縫料。④對于唧泥及板底脫空問題，采用穩(wěn)板壓漿方法處理，混凝土脫空部分進行充填，壓漿后及時灌縫。3.3面層表面類病害。面層表面類病害主要包括表面起皮、磨損、露骨、紋網(wǎng)裂、坑洞、剝落等，對路面結(jié)構(gòu)承載力和行車舒適性影響很小，一般可不進行處理。本工程針對面層表面類病害嚴重程度區(qū)別處理，磨損、露骨、剝落等損壞深度超過1cm時將表層鑿除后修補，若損壞深度小于1cm則清掃表面松散碎屑其余不作處理；紋網(wǎng)裂面積超過面板面積的20%且起皮的板塊將表面銑刨1～2.5cm，再用瀝青砂修補，紋網(wǎng)裂面積小于面板面積的20%且不起皮則不處理[2]。3.3豎向位移類病害豎向位移類病害主要是指板塊的沉陷與拱起。板塊沉陷指基層強度不足導致板下沉，多出現(xiàn)在各板交接的板塊上，裂縫會隨著板塊的沉陷而產(chǎn)生。本工程出現(xiàn)沉陷部位先將裂縫封粘，再對板底灌漿，若板塊碎裂嚴重則直接換板。板塊拱起分為輕微拱起（拱起量＜30mm）和顯著拱起（拱起量30～100mm）。輕微拱起不會對板塊造成過大損壞，切除余量釋放應(yīng)力使板塊恢復原位即可，注意恢復原位后需灌縫及于縫頂增鋪格柵；顯著拱起損壞程度較深，應(yīng)將拱起范圍內(nèi)板塊切除，采取換板措施，原位恢復脹縫與傳力桿。

4罩面加鋪瀝青混凝土方案

4.1路面結(jié)構(gòu)方案。本工程現(xiàn)狀水泥混凝土路面PCI評定等級均為良。對舊水泥混凝土路面病害按第三節(jié)所述具體方式進行處理后直接加鋪瀝青混凝土罩面。目前，我國公路采用瀝青混合料中最傳統(tǒng)且應(yīng)用經(jīng)驗最豐富的為AC混合料。綜合考慮混合料性能、施工控制難度和造價等因素，本工程全線加鋪瀝青混合料采用AC混合料，表面層為AC-13C細粒式SBS改性瀝青混凝土，下面層為AC-20C中粒式SBS改性瀝青混凝土。同時，為了保證加鋪瀝青路面平整度，路面明顯變形路段應(yīng)重新拉坡，設(shè)置AC-20C中粒式SBS改性瀝青混凝土調(diào)整層，即下面層實際攤鋪厚度≤10cm時，直接單層攤鋪AC-20C改性瀝青混凝土，若下面層實際攤鋪厚度10～20cm時，則分兩層攤鋪AC-20C改性瀝青混凝土。本工程路面結(jié)構(gòu)方案詳見表1。4.2防止反射裂縫措施。本工程為城市主干道，交通量大，舊路受到車輛荷載反復作用及外界溫差影響，產(chǎn)生豎向和水平位移，而水泥板間的接縫沒有抗剪能力，其上的應(yīng)力只能傳導至加鋪層導致加鋪層在該位置發(fā)射開裂[3]。這是“白改黑”改造工程中最常見的病害之一。目前防止反射裂縫的措施主要為在加鋪瀝青混凝土面層前先設(shè)置一層薄夾層，薄夾層可以分散甚至阻止集中應(yīng)力傳導至加鋪層以減少反射裂縫出現(xiàn)數(shù)量、延緩反射裂縫出現(xiàn)時間。我國道路“白改黑”所選擇薄夾層材料主要有改性瀝青防水卷材、橡膠瀝青、土工布、玻璃纖維格柵等。許多工程實例證明土工布對反射裂縫幾乎沒有遏制作用，近些年逐漸被淘汰；玻璃纖維格柵有一定的遏制反射裂縫作用但防水和粘結(jié)性能差。本工程綜合對比分析后選用SBS改性瀝青防水卷材，不僅具有較強的抗變形能力，還能與上下層緊密粘結(jié)，防水性能優(yōu)越，可在位移傳至加鋪層的過程中降低裂縫應(yīng)力峰值，預防或延緩裂縫出現(xiàn)，即使加鋪層出現(xiàn)裂縫，SBS改性瀝青防水卷材優(yōu)越的防水性能也可以防止路面水分的滲入，保護路基不受損害，延長道路使用壽命。

5結(jié)語

舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土現(xiàn)在已經(jīng)是一項較為成熟的技術(shù)，但仍有部分道路改造后出現(xiàn)了不同程度的損壞，“白改黑”技術(shù)仍然需要相關(guān)學者進一步深入研究，高度重視舊水泥混凝土路面病害的處理及反射裂縫的預防，妥善處理舊水泥混凝土路面病害，減少反射裂縫的出現(xiàn)，防治結(jié)合，可有效降低加鋪瀝青混凝土面層厚度，降低工程造價，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，促進市政交通行業(yè)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]林建忠.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青罩面病害處理[J].福建建材,2012(10):62-64.

[2]翁樹芳.莆田文獻東路“白改黑”基礎(chǔ)處理技術(shù)探討[J].福建建材,2013(5):72-74.

[3]李惠.淺談莆田市某水泥混凝土路面“白改黑”方案[J].福建建材,2018(7):81-82，80.

作者:官厚兵 單位:福建一建集團有限公司