（中国市政工程西南设计研究总院有限公司 四川 成都 610000）
【摘 要】近些年来，随着成都市的经济迅速发展，汽车保有量的持续快速增长，市政道路的交通量与日俱增，对原路面结构的损坏也越来越重。越来越多的旧的水泥混凝土路面面临着重新整修的工作城区范围内相当一部分的水泥混凝土路面的市政道路，已接近设计使用年限，并已出现不同程度的病害。本文基于成都市某市政道路白加黑改造实际，对旧水泥混凝土路面进行加铺沥青（白加黑）改造的设计方法进行探讨。
【关键词】白加黑；反射裂缝；路况调查；沥青加铺层结构设计
【中图分类号】TU997 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）14-0216-02
1.白加黑道路改造设计过程
根据规范，设计前应有针对性地对原路面现状进行调查和检测，旧路面技术状况应重点调查混凝土面板断板率、脱空率、接缝传荷能力、修补面积、旧路面结构参数、错台位置与高度，计算错台段的平均错台高度等，并检测原路面的平整度。根据调查检测报告及分段评价结果，拟定路面维护整治工程设计方案，主要包括对原路面的处理及加铺层材料及厚度的设计。
2.成都市某道路概况
2.1 道路技术指标
道路长1.3km，红线宽40m，双向6车道，现状路面为水泥混凝土路面。道路等级为城市主干路，设计速度60km/h。
2.2 该路某段路面调查和评价报告结论如下
2.2.1 路面结构
（1）路面
从路面钻芯结果来看：水泥混凝土路面厚度范围在190~200mm，平均厚度为195.0mm，代表值为189.6mm。
（2）基层
从道路基层的调查情况来看，基层为砂夹石层，厚度范围为470~520mm，基层平均厚度为496.7mm，代表值为469.3mm。
（3）旧水泥混凝土路面板劈裂及弯拉强度：
从路面芯样力学试验结果来看：水泥混凝土路面板劈裂强度平均值为4.84MPa。从芯样外观来看表面光滑，材料分部均匀。
2.2.2 路面行驶质量
路面平整度及行驶质量主要与道路破损状况、道路施工工艺相关。其结果直接影响行车安全性、行车舒适度。
（1）从平整度检测情况来看，平整度状况较差：道路平整度整体评定等级为C级。
（2）道路行驶质量指数，道路整体评定等级为C级，行车舒适度较差。
2.2.3 路面损坏状况
从本次路面损坏检测情况来看，水泥混凝土路面损坏较多，损坏类型包括：线裂、坑洞、路框差、边角剥落、板角断裂。
车行道检测单元评价为B级。
断板率为11.76%，道路评定为次。
2.2.4 综合评价指数PCI
根据《城镇道路养护技术规范》CJJ36-2006
从本次综合评价指数评价情况来看，车行道总体评定为C级。
2.2.5 路面接缝传荷能力综述
受荷板边弯沉值平均值24.7，弯沉差平均值4.1。
此次检测的路面中优良率为：56.25%，等级中为：31.25%，次等级为：6.25%，差等级为：6.25%。
2.2.6 水泥混凝土路面面板脱空综述
采用落锤式弯沉仪（FWD）3级荷载弯沉测定待测板角的弯沉，根据所得的荷载-弯沉曲线进行线性回归，综合判断板底是否脱空根据截距法和最大弯沉法判定，此次检测单元的情况较差，脱空率为75.83%。
3.路面破损原因分析
从本次路面损坏检测情况来看，水泥混凝土路面损坏较多，损坏类型包括：线裂、坑洞、路框差、边角剥落、板角断裂。人行道损坏较重，损坏面积较大，损坏类型包括：裂缝、松动或变形、残缺等，其中裂缝最为突出。
该路作为城西主要的出入城通道，道路修建时间比较久，现场检测的弯沉数据普遍偏大，且脱空率较高，路段中存在断板现象。通过对结构层和芯样分析，水泥混凝土板断板是因路基下沉使水泥混凝土板受力不均匀及板缝间唧浆形成板角、板边脱空。再因货车反复碾压导致板角、板边脱空处产生断裂，并进一步的形成更大的损害。
4.旧水泥混凝土路面处治
原水泥路面病害处治的好坏将直接影响到加铺后路面的使用效果，因此对原路面病害的处治是路面改造的关键技术问题。通过对路面现在的使用状况调查及病害分类和原因调查，需要针对不同路面病害采取不同的处治措施，为水泥混凝土路面加铺沥青混凝土提供良好的基面，确保加铺层达到预期的路用性能和耐久性。不同病害的处治方法如下。
（1）破碎板处理
对于破碎板块，采用更换破碎板路面的方案进行处治，具体的换板条件如下：
①当水泥混凝土板块已破损开裂成3个及以上块状的均按整体板换板；
②当水泥混凝土面板有一条明显的裂缝贯穿整块板且缝两侧有错台的，按整块板换板；
③当水泥混凝土面板的一个角的破损面积大于四分之一板块，且同时出现了错台、沉陷或唧浆的，该板块为整块板换板；
④当水泥混凝土面板有连续多块破碎且中间夹有一至两块好的混凝土板时，将连续破碎板块和中间的好板块一并挖除换板，超过两个以上完好的板块时对这些好的板块予以保留；
（2）裂缝修补
裂缝修补应视裂缝损坏严重情况分别进行处治，当板内有轻微裂缝且板内无错台时，则不需要换板，只进行裂缝维修和混凝土板稳固处理即可，但经过处治后，断板间应满足落锤式弯沉仪FWD逐板检测板角处弯沉，根据不用荷载下弯沉曲线的截距小于30um、单点弯沉小于0.14mm、相邻板块的弯沉差小于0.06mm的技术要求，否则应采用注浆的措施进行再处理，如果混凝土板有错台时，则应进行换板处理。
①对于板块基层稳固、无错台、宽度小于3mm的轻微裂缝维修，清缝后采用环氧树脂灌缝；
②对于宽度大于3mm的裂缝、缝边有破碎和错台的，应进行板块更换，如果基层、底基层甚至路基松软的，参照破碎板处理。
（3）边角断裂剥落修补
①当混凝土板块仅有一条贯穿裂缝，或一个角破损，且破碎板角的面积在四分之一板块面积内时，可进行板块的局部更换，采用局部切除后进行修补，具体修补方法见裂缝修补中宽度大于3mm裂缝修补，新老水泥混凝土界面采用界面剂加强界面粘结强度，界面处理剂1天龄期的抗折粘结强度不小于2.4MPa。
②在同一板块中不能有两块修补板，否则按整块板换板处理。
（4）混凝土板块板底压浆的处理
对于混凝土板块脱空的处理措施，即逐板压浆的方法。
①用压力压浆机或压浆泵对未更换的板块应逐板进行压浆，应达到贯穿水泥混凝土面板并深入原基层、底基层，深度应尽可能大，以确保压浆效果。
②混凝土板脱空压浆效果检测，采用FWD逐板检测板角处（每块板检测4个点）的弯沉值，要求任意一点检测弯沉截距小于0.03mm、单点弯沉小于0.2mm、板间弯沉差0.06mm，否则进行复注，直至符合要求。
（5）错台处治
错台的板块可采用磨平机磨平（对高差小于10mm的错台，可直接用磨平机磨平，对大于10mm的错台，可借助人工将高出的错台板基本凿平，然后再用磨平机磨平），应从错台最高点开始向四周扩展，边磨边用三米直尺找平，直至相邻两块板齐平为止，磨平后，接缝内应将杂物清除干净。
（6）接缝维修
对于纵横向接缝填缝料应采用填缝料进行重新灌缝处理，灌缝时需将缝内碎屑及杂物用钩子清除，并按规定将专用填缝料灌入缝内。
（7）质量验收标准
旧混凝土面板处理后，需进行质量验收，具体标准为：
采用FWD逐板检测板角处弯沉，应满足不同荷载下弯沉曲线的截距小于30um、单点弯沉小于0.14mm、相邻板块的弯沉差小于0.06mm的技术要求。
所有板块必须同时满足上述三点要求，同时整段处理后代表弯沉小于20（0.01mm），方可进行沥青混凝土加铺，否则应再次进行处治，直至合格为止。
5.沥青加铺层结构设计
在一般的情况下，沥青加铺层处于接缝处的弯拉应力，要根据加铺层的厚度大致呈线性变化：加铺层越厚，其应力越小，但到达临界厚度后，加铺层的厚度对应力影响不在明显。根据国内外的多年工程实践经验，沥青加铺层的厚度一般都掌握在9~15cm。在这过程中，需要注意的是应当提高沥青材料的抗剪强度和其高温稳定性。该路段加铺层厚度定为10cm，实践证明，效果较好。
该道路主要路面结构采用两种形式
（1）现状水泥砼路面较完整，病害板块少，且无需破除水泥砼路面。原有路面已发生破坏（无需换板）的地方，在加铺沥青混凝土前，必须按照“旧混凝土路面的病害处理”及“应力吸收贴贴相关要求”的要求对现状水泥砼病害进行处理，使处治后的路段代表弯沉值低于20(0.01mm)。路面结构如下：
6.加铺层发生反射裂缝的防治方法
当在旧路基础上加铺沥青时往往会出现反射裂缝。这是因为旧面板在有缝隙的附近位移引起上方加铺层出现集中应力所造成的。这种变化一般是由于环境温度的变化或者荷载作用所引起的面板边缘变化所引起的。前者会直接导致缝隙加铺层内出现比较集中的弯拉应力；后者则会导致缝隙上方的加铺层同时承受比较大的弯拉应力以及剪切应力。加铺沥青层后，由于有旧水泥混凝土面板作为基础，其强度大都能够满足规范，但是一旦发生反射裂缝就会导致沥青层丧失整体性，路面渗水，会发展成更为严重的路面病害。因此，基于此，一定要做好反射裂缝的防治措施。
针对这种反射裂缝的产生，一般现在主要应用的防治措施有以下几种：设置防裂卷材、设置应力吸收层、设置改性沥青油毡，这些方法能够使用大部分目前改建道路过程中所遇到的各种情况。
考虑上述工程的实际情况，在对其旧水泥混凝土路面进行清除缝隙和修补后，采用了防裂卷材，经过实践检验，改建效果良好。
目前该道路已通车，经过上述设计实施，行车舒适性及安全性大大提高。经过近1年的运行，反应效果良好。
综上所述，市政“白加黑“改造施工工程能提高原市政道路的行车舒适性，节约投资成本、满足现代社会经济发展对的道路交通的需求。沥青路面具有许多其他路面不可比拟的优势：其可以减低行车噪声、提高行车的舒适度、并且能够充分延长公路的使用寿命等。
参考文献
[1]么卫良,商亚鹏.浅谈城市道路“白加黑“改造技术[J].科技信息——规划与设计,2009（9）.
[2]李振铭，浅谈城市道路水泥混凝土路面“白加黑“施工工艺[J].建筑与工程，2011（36）.
论文作者:张宝生,程振国
论文发表刊物:《建筑知识》2017年14期
论文发表时间:2017/7/17
标签：路面论文; 混凝土论文; 水泥论文; 裂缝论文; 板块论文; 道路论文; 沥青论文; 《建筑知识》2017年14期论文;