一、概述
南通通宁大桥南北坡路面维修工程总长度为597m（桥梁北侧285m、桥梁南侧312m），宽度30m。南北坡道为混凝土路面加铺沥青砼结构，长期运行以来，虽进行了部分的道路维修养护，但仍出现了裂缝，龟裂等病害，极大的影响了通行舒适性。为了提升道路使用品质，决定对通宁大桥南北坡路面进行维修，其中K0+000～K0+138、K0+569～K0+752机动车道为沥青混凝土路面，准备对路基进行注浆加固，然后铣刨面层，重新铺设沥青混合料SMA-13；K0+138～K0+285、K0+440～K0+569机动车道为水泥混凝土加铺沥青路面结构，准备对水泥混凝土板块采用地聚合物进行注浆加固，然后铣刨水泥混凝土板块上原沥青路面，重新加铺高粘弹改性沥青混合料SMA-13。全段路面使用的原材料（地聚合物、沥青、集料）详细信息见表1-1及路面结构层见图。
表1-1 通宁大桥板块注浆及沥青面层使用的原材料详细信息
沥青路面结构见下图：
通过努力，通宁大桥南北坡维修路面工程于2017年9月27日全部施工完成，施工期间通过技术服务单位以抽样检测的形式进行质量控制，确保了工程的施工质量。目前，工程已完工半年余，道路整体情况较为稳定，基本达到了维修的既定目标。
维修前 维修后
二、过程控制
目前，南通市区仍有大量的水泥混凝土路面，行车舒适度不高，噪音大，前两年曾完成了永和路部分路段的“白加黑”（水泥混凝土板块加铺沥青混合料）改造，工程技术难度大，成功案例不多，为确保本次维修质量，一方面借鉴以往相似的“白加黑”案列做法。另一方面结合本项目的特点，以保质保量为目标，与设计单位、监理、技术服务单位多方共同协作。在工程进展过程中及时发现问题，分析问题，商量对策，明确要点，最终解决问题。
2.1前期路面的调查分析
工程前期，联合设计单位、技术服务单位对通宁大桥进行了现场调查，开展了路面弯沉，现场取芯等检测项目。借助检测数据对通宁大桥的路面状况进行一个客观评定，并为后续的维修提供依据。
通过检测，老路水泥混凝土路面能力评价如下：
①板体承载能力评价
从板角弯沉检测情况分析，全线水泥板块弯沉平均值在20（0.01mm）以内，路面整体承载能力较好；部分需要通过灌（注）浆提高路面整体承载能力。
②板块脱空状况评价
本项目脱空板块较多，需要通过注浆填充脱空处，但全线无更换水泥混凝土板块。
③板间接缝传荷能力
从板间接缝传荷能力指标来看，部分水泥混凝土板块横向接缝及两侧边板弯沉差ΔLr大于6（0.01mm），因此需对老路传荷能力较差路段进行注浆填封。
根据调查结果，并经过多轮讨论后最终确定方案为对局部破损板块进行修复，同时对路面基层进行注浆加固。全线铣刨后加铺加筋土工布最后加铺高性能沥青混凝土面层，以彻底改观路面外观，提高老路强度，恢复原有道路性能。
2.2注浆质量控制
北坡共进行三次注浆，南坡共进行一次注浆，原92块水泥混凝土板块板角弯沉不符合要求，通过多次注浆仅剩3块板块存在板角弯沉过大，注浆合格率达到96.7%。对于剩余的板块，我们借助于“冲击映像法”对通宁大桥注浆后弯沉良好板块及注浆效果不佳板块进行了一次比对检测，检测发现混凝土板块接缝处存在贯穿裂缝。
针对此种情况，在上面层施工前对板块接缝进行清理并灌注填充灌缝胶，对薄弱环节进行修补。重视板块的接缝清理，采用高压空气和钢丝刷清除纵横方向接缝中原填料和杂物，将缝内的灰土清理干净，保持干净状态。最后对接缝进行灌缝，保证灌缝饱满，修补高度与原路相平，清缝灌缝彻底不留有死角。
2.3土工布施工控制
水泥板块处理完毕后，在板块上撒布乳化沥青或热沥青，它可以起到防水，密水作用，报护下层不受水侵害，同时起到上下粘结作用，使板块与面层形成一个连续整体。沥青的撒铺量控制在0.9kg/m2～1.2 kg/m2，确保沥青撒布均匀适量。
为了分散板块集中应力，摊铺沥青混合料之前还需铺设一层经编加筋土工布。土工布具有很好的横纵向抗拉力，可以分散集中应力，降低反射裂缝对路面的影响。现场铺设时，提醒工人尽全力将土工布绷直，路中搭缝处保证一定的搭缝宽度，借助下封层乳化沥青的粘性，再用胶轮压路机施加一定的重量，使土工布很好的粘结在路面上。同时严禁料车在土工布上打方向，将土工布带起。
2.4高粘弹改性沥青混合料过程控制
2.4.1沥青路面质量控制的项目及检测频率
确定原材料，混合料的检测项目及现场混合料的质量检测频率。
表2-13沥青混合料相关检测频率
2.4.2高粘弹改性沥青混合料SMA-13施工
为了增加道路的使用性能，本次路面使用了高粘弹改性剂。高粘弹改性剂，是一种是由多种聚合物复合而成的高性能沥青混合料改性剂，它通过对集料表面的增粘、加筋、填充以及沥青改性、弹性恢复等多重作用而大幅度提高沥青混合料的成型强度及稳定性。
具体性能如下：高粘弹沥青改性剂在拌合的过程中受高温的作用软化后，与沥青和集料充分结合并填充嵌挤到级配骨架的空隙中，限制了矿料颗粒间的相对滑动，加强了混合料之间的相互作用力，使混合料结构更加稳定。高粘弹沥青改性剂中的聚合物形成的微结晶区具有相当的劲度，它在拌合过程中拉丝成纤维状，纤维体之间相互搭接、缠绕在一起，形成一个立体网状结构，将矿料颗粒牢固地限制在网格内，从而使沥青混合料整体强度得到更大提高。高粘弹沥青改性剂在高温时投入沥青混合料的拌合设备中，添加剂处于粘流态，通过润湿和浸润作用，改性剂均匀地包裹在矿料颗粒表面。当温度冷却后，处于弹性状态的矿料胶结的界面具有很高的刚度和强度。
高粘弹改性沥青混合料施工需要保证施工的温度，且混合料为SMA-13类型。
2.4.3优选高粘弹材料，优化生产配合比设计
施工前，我项目部委托技术服务单位进行了高粘弹改性沥青混合料SMA-13的生产配比设计。根据SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料设计方法，首先对料仓仓料进行筛分，通过筛分结果配制合理级配，根据选定级配进行马歇尔试验，检验混合料体积指标，并且确定最佳油石比。最终根据动稳定度值的大小，确定最终使用的高粘弹改性剂。
2.4.4过程中现场监控及质量控制
2017年7月份通宁大桥南北坡维修工程进入沥青施工环节。通过现场旁站、取样检测的方式对施工过程进行监控。为了验证沥青混合料的配合比例，确定混合料的松铺系数，确定标准的施工工艺（包括摊铺方法，碾压组合，碾压顺序，碾压遍数）。我项目部采用试铺段作业方式。在桥北坡右幅主车道K0+138-K0+235段进行了试铺段施工。并及时对试铺段样品进行了检测，结果显示混合料级配良好，混合料性能检测良好。
高粘弹改性沥青混合料相比于其他类型混合料，对摊铺及碾压温度要求更高。出厂温度控制在175～185℃，摊铺温度不低于160℃，碾压温度不低于150℃。施工过程中严格遵循施工指导意见，随机抽检温度。要求压路机紧跟慢压，保证了路面压实度。并对摊铺的松铺厚度进行随机抽检记录。
表2-22 沥青混合料动稳定度指标
在施工过程中，随机对来料进行抽检抽提，从抽提结果看，整个施工过程中基本满足施工质量控制要求。本项目工程上面层SMA-13掺加的高粘弹改性剂，对改善沥青混合料的高温稳定性有明显的作用，因此对于抽检样品进行了动稳定度试验验证。试验结果汇总如下表。
三、本项目亮点描述
本项目是典型的“白加黑”工程，即水泥混凝土板块加铺沥青混合料。尤其是在水泥板块上铺设一层经编加筋土工布后仅铺设4~5cm高粘弹改性SMA-13沥青混合料。对于路面的性能要求极高，为了避免水泥板块裂缝引起的路面反射裂缝，通过借鉴其他的“白加黑”工程经验，同时根据通宁大桥自身的特殊性，制定了切实可行的施工方案，并且以检测数据为工程质量保驾护航，提出了工程试铺段的建议。
整个工程的重点在原路面水泥板块的加固修补及面层的沥青混合料施工。为了确保水泥板块的加固有效，前期调查中就利用探地雷达配合弯沉检测对脱空区域进行大体定位，使后续的注浆有明确的操作方向，避免材料的浪费。施工过后还首次引用了“冲击映像法”，对板块整体性进行了复检，找出仍存在的薄弱环节。
四、典型技术案例总结
通宁大桥南北坡维修工程作为市政道路，全长仅500多米，工期短，质量要求较高。为保证施工质量，同时为以后“白加黑”工程施工积累经验，我们制定出了适合市政道路的可行性方案，并严格按照实行。材料事前的检测，保证原材料的合格；施工前对配合比的设计以及后场拌合设备的调试；坚持实行试验段的铺设，为正式施工提供依据；施工过程中前场的实时跟踪，利用试验数据对道路质量进行监管；在工作的汇报方式上，采用更灵活的方式，随时了解工程实施情况。
通宁大桥南北坡维修项目是典型的新技术新材料的应用。技术新，一般“白加黑”改造工程，为了避免很快出现横向裂缝，需要在原有水泥板块上加铺粗粒式沥青混合料然后再铺设沥青混合料上面层。但是通宁大桥南北坡在对板块进行注浆加固后，直接铺设沥青上面层，仅是在摊铺前铺设一层土工布，沥青混合料面层厚度仅4~5cm左右。材料新，注浆材料采用地聚合物替代以往使用的水泥浆。地聚合物具有凝结时间更短，强度更高，施工更方便快捷等优点施工过程中，尤其是板块的注浆阶段，各方尤其重视，因为水泥板块是道路的基础和主要病害层，处理质量关系后续的工程施工。路面采用SMA-13类型混合料，但是添加了新型的高粘弹改性剂，提升SMA-13的高温稳定性，可以有效的起到抗张拉影响。在不增加沥青路面厚度的同时，路面各方面性能得以保证，有很好的经济性、适用性。
论文作者:卢永平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
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