“白改黑”补强关键技术应用与探讨

【摘要】通过“白改黑”处理和改造存在路面病害的旧水泥混凝土路面，介绍和探讨了 “白改黑”工艺在使用过程中遇到的问题，包括对病害调查及评价、加铺沥青混凝土面层及常用改造类型、加铺沥青混凝土面层厚度的确定、防治反射裂缝的方法，以及铺筑和碾压沥青混凝土面层进行了说明。

【关键词】旧水泥混凝土路面；"白改黑"；反射裂缝；施工质量

1、"白改黑"旧水泥混凝土改造技术

"白改黑"是把旧的水泥混凝土路面用作基层，而后加铺沥青混凝土面层的施工工艺。在我国各省份的旧路改造中应用广泛。目前主要有两种应用方法：（1）对原有的混凝土路面进行全面病害调查，对存在的各类病害进行针对性处理后进行面层加铺；（2）将旧水泥混凝土进行破碎，后经碾压成各项指标满足要求的碎石基层，然后进行加铺面层。第一种方法的优点在于可以有效防治旧混凝土板的温度性反射裂缝，但是会造成改造后的路面标高抬高现象。第二种方法可以达到防治温度以及荷载形成的反射裂缝，碎石基层压实完全后得到足够的强度，而且不会使改造后的路面标高变高，但是会使得路面的结构强度有一定程度下降。"白改黑"改造旧混凝土路面具有很多优势，相对新建道路，成本低，经济效益好，且可以快速通车。

2、水泥混凝土路面旧路病害调查及评价

对于旧混凝土路面病害进行调查可以充分了解当前路面的现状，为维修处理提供依据。主要包括依据各种病害严重情况对旧路的裂缝、脱空、破损和断板、错台、坑槽、唧泥、沉陷等病害进行分类，根据不同的分类有针对性的进行处理。对于脱空和裂缝情况，可以分为两类：（1）水泥混凝土路表面完好且板底没有脱空；（2）水泥混凝土路表面完好板底却有脱空。根据裂缝发展的情况也可以分为两类：（1）有一条主裂缝；（2）有许多裂缝并且连成裂缝块，路面破损严重。然后对原路面钻芯取样，进行室内实验，主要需要对其强度指标进行检测。检测原路面弯沉值也是一个重要的指标，涉及到传荷能力的测试。

3、加铺沥青混凝土面层及常用改造类型

对旧混凝土路面进行处治后进行加铺沥青混凝土面层，保留下来的旧混凝土路面作为新路的基层，目前有三种较为实用的加铺沥青混凝土面层结构的类型。第一种类型需要处治原路面病害，增加一层补强层，然后加铺沥青混凝土面层。这种类型结构形式必须要对面板损坏部分进行维修，按照设计要求进行处理，且当破损情况较轻，需要铺筑的沥青混凝土面层层厚较大的情况更适用；第二种类型首先也需要对原路面病害进行处治，添加一层找平层，可以用细粒式沥青混凝土，为防止反射裂缝可以铺一层土工合成材料，然后再上面铺筑沥青混凝土面层。第二种方法适用于旧路面损坏情况较轻，原路面板强度比较高，需要铺筑的沥青混凝土面层层厚一般的情况；第三种类型是要对处治或冲击压实具有严重脱空、断板现象的就混凝土板，增设一道补强层，最后铺筑沥青混凝土面层。最后一种类型适用于路面破损严重，路面板结构承载力不足，需要铺筑的沥青混凝土面层层厚很大的情况。

4、加铺沥青混凝土面层厚度的确定

要从防止反射裂缝和保证结构强度这两方面考虑，来确定加铺沥青混凝土面层的厚度。用保留下来的旧混凝土路面作为新路的基层，其强度较高，一般可以保证结构强度方面。因而，防止反射裂缝是确定加铺沥青混凝土面层的厚度的关键。借鉴国外具体设计方法和施工经验，其厚度一般控制在10cm左右，我国公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2002）对加铺厚度做了一些说明，并做了防止反射裂缝和确定加铺层厚度关系的要求。一般来讲，防止反射裂缝的效果会随着厚度加大变好，反射裂缝是由旧路改成的基础扩展至新建加铺层路表的裂缝，厚度加大可以延长裂缝扩展这个过程的时间。但是还要考虑到的是，厚度变大无疑会增大经济消耗。此外，还可能会带来诸如车辙、拥抱等病害的发生。综合考虑以上因素，确定出既经济可行，又对各类病害防治效果好的设计厚度。

5、防治反射裂缝的方法

"白改黑"应注意防治反射裂缝，主要方法有：

1） 采用土工格栅施工，应符合下列规定：

①用1-2cm沥青砂调平旧混凝土路面；②先在混凝土面板上洒粘层沥青，沥青用量为0.4-0.6kg/m2；③采用膨胀螺丝加垫片固定格栅端部；④格栅纵、横向的搭接部分不小于20cm；⑤格栅中部在混凝土面板纵、横缝位置及两外侧边缘用铁钉加垫片固定；⑥宜采用玻璃纤维格栅压入沥青调平层。

2）采用聚酯改性沥青油毡施工，应符合下列规定：

①用压缩空气清除表面杂物；②用汽油喷灯烘烤油毡；③将油毡切割成50cm宽的长条带； ④将油毡铺放在接缝处，缝两侧各25cm；⑤用一层沥青砂覆盖油毡表面；⑥当油毡处于熔融状态后压实。

3） 采用土工布施工，应符合下列规定：

①喷洒粘层沥青，沥青用量为0.4-0.6kg/m2；②凿平板块错台部位；③一端固定土工布，然后拉紧、铺平粘贴土工布。

4）在沥青路面上对应水泥混凝土横向接缝处切缝，灌接缝材料。

①在沥青面层已定位的接缝上方，锯深1.5cm、宽0.5cm的缝；②按水泥混凝土路面平面图，确定水泥混凝土板的接缝位置；③用压缩空气将锯缝清理干净，并保持干燥；④灌填橡胶沥青。

6、铺筑和碾压沥青混凝土面层

在透层上洒泼乳化沥青，待其破乳水分蒸发后方可摊铺沥青混凝土，需要注意的是摊铺的宽度是否适中，用找平装置进行自动找平，否则需进行调整，确保路面质量需满足规定要求。在进行碾压时，要使得驱动轮面向摊铺机。除此以外，碾压方向如果突然改变会使得面层产生推移现象，不利于路面质量，碾压时压路机的速度也要控制好，尽量开慢，一般速度为2km/h-3km/h。在起步和停止的时候要尤其注意，缓慢起步缓停止，这是因为起步和停止的时候，在驱动轮的作用下，混合料在惯性作用下，会向前和向后推移，这同样会影响路面的平整度。再次碾压的时候，需要用到12T重的双钢轮振动式压路机，多次碾压直到无明显轮迹并且压实度满足要求。紧接着，进行平整度的检测，如若横向平整度过大，就需要压路机横向碾压2-3遍；若是问题出在纵向平整度上，就需要在纵向的方向上碾压2-3遍；直到平整度满足设计要求。在进行终压的时候，采用轮胎压路机碾压数遍，这样可以消除由钢轮压路机碾压时产生的表面轮迹、表面粗糙和微观裂纹。

7、开放交通

沥青混合料路面刚碾压完，且还没有冷却时，路面上当天不可以停放机械设备或者车辆，亦不可有洒落的混合料、杂物等在路面上。直到路面温度自然冷却至50℃以下，才可以开放交通。若需要提前开放交通，则需采取洒水降温处理的方式。

8、结束语

作为水泥混凝土路面维修养护技术的一种，"白改黑"工艺在我国的应用具有很重要的现实意义。"白改黑"工艺相对于新建道路具有明显的成本优势。一方面是节约经济成本，另一方面是其施工养护需要的时间较短，可以节约时间成本。推广"白改黑"方法在我国的应用将十分有利于我国的公路改建工程，这为国家的经济持续快速发展提供有力支持。本文希望能够为我国的公路养护技术提供一些帮助和参考。

参考文献

[1] JTJ 073.1-2001.公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].北京：人民交通出版社，2001.

[2]李景."白改黑"工程关键问题探讨[J].科技资讯，2013：29.

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