市政道路采用“白改黑”對原砼面層的防病害處理方案的探析和實際解決方法

查進(jìn)

（蚌埠市市政工程管理處，安徽 蚌埠 233000）

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，城市變得越來越好，首當(dāng)其沖是城市道路建設(shè)，近幾年我市先后對城市主、次干道進(jìn)行“白改黑”方案，例如勝利路、大慶路、治淮路、燕山路等多條道路的改建，事實證明瀝青砼面層相比原有砼面層優(yōu)越性較高，行車速度更舒適。建成后的黑色的瀝青砼面層，與白色的花崗巖側(cè)石在色彩上形成強(qiáng)烈對比，外加綠化帶內(nèi)常綠灌木互相映襯，道路景觀格外生機(jī)勃勃，市民對改造后的路面觀賞性贊美不斷?；谝磺小耙匀藶楸尽钡脑瓌t，作為一名市政技術(shù)人員更要加強(qiáng)對“白改黑”方案的高度重視，首先搜集資料、鉆探分析，尤其是在方案的決擇，尤為慎重，從根本上解決砼基層的薄弱點(diǎn)，只有這樣才能夠保證建成后的瀝青砼路面施工質(zhì)量。

一、市政道路“白改黑”改造施工技術(shù)要求

隨著社會進(jìn)步和物質(zhì)文化生活的提高，人們對市政道路建設(shè)不僅限于通行需求，逐步提升到道路可觀賞性的精神層面。我市的交通定位為：立足皖北，面向淮河流域，放眼全國，將我市打造成為國家級綜合交通樞紐。而現(xiàn)階段原有主、次干道上老砼路面破損嚴(yán)重，維護(hù)后的砼路面，仍會在原有部位再次出現(xiàn)不同程度的破損?；谏鲜銮闆r，我市先后在勝利路、大慶路、燕山路、治淮路、交通路等多條主干道上大膽采用“白改黑”施工方案，就是利用原有水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)層進(jìn)行分層加鋪黑色瀝青混凝土。通過此項施工方案，能夠在一定程度上有效縮短施工工期，避免道路大面積開挖，大大降低了工程總投資。

二、“白改黑”道路改建后路面出現(xiàn)反射裂縫的原因分析

（一）溫度原因

我市于2010年最早開展“白改黑”道路改建的是勝利路（黑虎山路至環(huán)湖西路），經(jīng)過11年的使用情況，道路已出現(xiàn)不同程度的破損，例如瀝青砼面層的反射烈縫多發(fā)生在砼縱、橫縫處，也有斜線似的反射裂縫，還有井周大面積的龜裂。初步分析：溫度原因，日照指數(shù)會對整個路面產(chǎn)生一定性的影響。老混凝土路面基礎(chǔ)做為剛性基礎(chǔ)，原有薄弱處未進(jìn)行很好處理，這種形勢下很容易導(dǎo)致瀝青路面自身出現(xiàn)嚴(yán)重的翹曲變形。伴隨溫度的增高，表面會產(chǎn)生拉應(yīng)力，在整個底表面當(dāng)中會產(chǎn)生一定的壓偏應(yīng)力。溫度的整個改變越來越大，變化的時間有所增加，應(yīng)力增量也會一直不斷持續(xù)上漲，瀝青路面的整個縫隙很容易出現(xiàn)放射性的展開。

（二）荷載原因

在勝利路（黑虎山東路至大慶路）段，有我市豐原集團(tuán)的廠址，每天都有大量拉貨車輛進(jìn)進(jìn)出出，上午高峰8 點(diǎn)至10 點(diǎn)車輛排隊進(jìn)出廠房，瀝青砼路面在這種連續(xù)超設(shè)計荷載的使用情況下，未處理好的底基層的裂縫的兩邊勢必會產(chǎn)生垂直相對位移，當(dāng)各結(jié)構(gòu)層的表面層應(yīng)力一旦超過自身彎度拉伸強(qiáng)度時，底部會逐漸呈現(xiàn)出的裂開狀態(tài)，裂縫會逐漸向上進(jìn)行延伸，一直到頂部表面形成反射性裂縫為止。反射裂縫發(fā)生后，地表水會直接沿著裂口滲入到整底基層。

由此可見老砼路面做為基礎(chǔ)的延用，在方案初期必須：（1）先沿道路邊線檢查裂縫情況，對裂縫的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注。（2）然后對裂縫長度進(jìn)行現(xiàn)場丈量。（3）最后對裂縫的原因進(jìn)行深刻分析及制定可行性的裂縫處理方案。只有通過上述操作，才能確保改造后的瀝青砼路面達(dá)到很好的使用效果。

三、“白改黑”改造中，對老砼面層不同的裂縫情況采用不同的修補(bǔ)方法

水泥混凝土路面的裂縫情況比較復(fù)雜，在對現(xiàn)有的路面進(jìn)行改擴(kuò)建施工時要根據(jù)具體的情況采取相應(yīng)的修補(bǔ)措施，對混凝路面裂縫的修補(bǔ)可采用直接灌漿法、壓注灌漿法和條帶罩面法。

（一）直接灌漿法也稱為擴(kuò)縫灌漿法

對局部性裂縫且縫口較寬時，可采取擴(kuò)縫灌漿法；先順著裂縫用沖擊電鉆將縫口擴(kuò)寬成1.5-2.0cm的溝槽，槽深根據(jù)裂縫深度確定，最大深度不得超過板厚的2/3；用壓縮空氣吹除混凝土碎屑，填入粒徑為0.3-0.6cm的清潔后的小石屑；灌漿材料，可采用聚氨酯焦油類。

（二）壓注灌漿法

對舊水泥混凝土路面按主點(diǎn)彎沉和差異彎沉雙指標(biāo)控制，橫縫兩側(cè)彎沉差大于0.06mm 時或橫縫主點(diǎn)彎沉大于0.2mm 時，必須對相應(yīng)的部位進(jìn)行注漿加固。注漿技術(shù)是由經(jīng)驗方法逐步完善成為一門具有理論的技術(shù)。注漿就是將一定材料配制成的漿液，用高壓泵設(shè)備將其灌入砼面層下的底基層。整個注漿過程就是將空隙中的空氣、水和泥漿排出，注入漿液填充空隙，使砼面板與基層緊密粘貼，改善受力體系，以達(dá)到加固基層或防滲堵漏的目的。

灌注漿液分為化學(xué)漿液和水泥漿液兩種。水泥漿液采用標(biāo)號為42.5水泥和水拌和，水泥漿液通過高壓泵操作，能具有較好的填充作用，既滿足設(shè)計要求又造價低，有毒物質(zhì)也少，故我市多采用此種水泥灌漿法。

（三）條帶罩面法

對貫穿全厚的大于3mm 小于15mm的中等裂縫，可采取條帶罩面進(jìn)行補(bǔ)縫：先在裂縫兩側(cè)平行于縮縫方向切縫，且距裂縫距離小于15cm，鑿除兩橫縫內(nèi)混凝土的深度以5-8cm 為宜；每間隔50cm 打一對鈀釘孔，但釘孔的大小應(yīng)略大于鈀釘直徑2-4mm，并在二鈀釘孔之間打一對與鈀釘孔直徑相一致的鈀釘槽，鈀釘宜采用Φ16 螺紋鋼筋，使用前應(yīng)予以除銹，鈀釘長度不小于20cm，彎鉤長度為5-8cm，鈀釘孔必須填滿砂漿后，方可將鈀釘插入孔內(nèi)安裝。切割縫的內(nèi)壁應(yīng)鑿毛，并清除松動的混凝土碎塊及表面塵土、裸石；澆筑混凝土應(yīng)及時振搗密實、抹平，并噴酒養(yǎng)護(hù)劑；修補(bǔ)塊面板兩側(cè)，應(yīng)加深縮縫，并灌注填縫料。

由于此項施工工藝費(fèi)時費(fèi)工，對施工人員技術(shù)操作要求高，效果也有待時間驗證，所以在我市的施工方案中不采用。對于此等裂縫在一塊砼板塊中多處出現(xiàn)，原則上破除整塊砼面層，重新澆筑同標(biāo)號的砼做為基層，其上再加鋪瀝青砼面層。

現(xiàn)舉例：2019年我市改造的大慶路(朝陽路落橋點(diǎn)至興和路）“白改黑”道路改造工程，該工程全長3.8 公理，紅線寬45 米，工作內(nèi)容道路在原有砼面層上加鋪瀝青砼、排水支管改建、路燈、綠化及交通等市政設(shè)施，工程總造價5000 萬元。結(jié)構(gòu)層4cm 細(xì)粒式改性瀝青砼、5cm 中粒式改性瀝青砼、7cm 粗粒式改性瀝青砼、粘層、土工格柵及現(xiàn)狀砼路面。

時間調(diào)查周期一個月，其中發(fā)生兩次強(qiáng)降雨，我處安排技術(shù)人員，對道路全線老砼面層進(jìn)行病害處計量和分析。現(xiàn)將處理方案做如下分析：

（一）小于等于10mm 錯臺占病害的5%

錯臺的處治方法有磨平法和填補(bǔ)法兩種，可按錯臺的輕重程度選定，本次采用磨平法。磨平時應(yīng)從錯臺最高點(diǎn)開始向四周擴(kuò)展，邊磨邊用直尺找平，直至相鄰兩塊板齊平為止。磨平后，應(yīng)將接縫內(nèi)雜物清除干凈，及時將嵌縫料填入。

（二）角隅斷裂、接縫碎裂占病害的5%

導(dǎo)致角隅斷裂、接縫碎裂的原因絕大部分由于局部基層不夠穩(wěn)定、軟弱，有的還出現(xiàn)坑洞。

處理辦法：圍繞裂縫按一定長和寬用切割機(jī)切割成矩形，破碎清除碎塊，下挖基層，直至板體性好的層面，澆筑新混凝土，與原有道面平齊。

（三）板塊脫空占病害的8%

經(jīng)過雨天觀察，下雨之后唧泥的板塊一律視為脫空板塊。判定脫空板是否需要處理，主要關(guān)注彎沉控制指標(biāo)。

(1)單點(diǎn)實測彎沉值Lr ≤20的脫空板不予處理；(2)單點(diǎn)實測彎沉值20

注漿孔的布置參照如圖：

用鑿巖機(jī)在路面上打孔，孔的大小應(yīng)和注漿嘴的大小一致，一般為50mm 左右。灌注孔鉆好后，用壓縮空氣將空中的砼碎屑，雜物清除干凈，并保持干燥。

灌注孔的深度應(yīng)視脫空層位而定，同時考慮基層情況。若砼板與基層之間出現(xiàn)脫空，且基層狀況較好，其孔深為板厚加5cm。同時要保證鉆孔垂直度滿足要求。

鉆孔順序最好沿一個車道，邊灌邊鉆，切不可多個車道一起鉆開。

當(dāng)混凝土板縱、橫縫隙有漿冒出時，繼續(xù)注漿5-10s 即應(yīng)停止；板底有積水處，積水會在漿液壓力下從縫隙冒出，此時需要繼續(xù)注漿，直到漿液冒出5-10s 后停止。當(dāng)板邊或板角被抬高1.5cm 時，立即停止注漿。因為過高抬起板，可能導(dǎo)致板折斷，或產(chǎn)生新的不均勻沉降。

灌注作業(yè)完成時，鉆好的注孔需要用木塞臨時封孔；同時密切關(guān)注實驗室漿液試塊，養(yǎng)生期為7d，試塊抗壓強(qiáng)度達(dá)到6.0MPa 時，再拔出木塞，用水泥砂漿堵孔，完成砼板塊的補(bǔ)強(qiáng)過程。

（四）老砼板塊破除，重新澆筑在5%

破碎機(jī)破除老砼板，新澆的混凝土板塊的強(qiáng)度不小于原來板塊的設(shè)計強(qiáng)度，其材料要求、配合比、施工工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計與施工規(guī)范的規(guī)定要求，必要是加入砼早強(qiáng)劑，提升施工進(jìn)度。

對原有縱縫內(nèi)的傳力桿鋼筋和橫縫處的拉桿鋼筋，應(yīng)以予保留及恢復(fù)?；炷涟鍓K接縫處粘貼防裂貼，防裂貼寬度為40cm 寬。低溫柔度和高溫抗剪性滿足規(guī)范要求。

除了上述對原有老砼面層改造后，同時道路全線埋設(shè)了土工格柵，橫向和縱向搭接寬度為20cm,抗拉強(qiáng)度分別大小等于50KN/m，搭接處用細(xì)鐵絲綁扎，由于本次大慶路段筆直順暢，不存在對格柵在彎道內(nèi)側(cè)的用剪刀裁開現(xiàn)象。

當(dāng)完成以上砼面層破損處妥善處理，稍后分層進(jìn)行瀝青砼面層澆筑。澆筑采用瀝青攤鋪機(jī)分幅攤鋪，嚴(yán)格把控瀝青砼進(jìn)場及攤鋪的時溫度；攤鋪機(jī)應(yīng)采用自動找平方式，確保瀝青砼面層的平整度。

結(jié)束語

綜上所述，我市依據(jù)《蚌埠市城市總體規(guī)劃》路網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；對現(xiàn)有需改建的道路進(jìn)行全面性調(diào)查和分析，結(jié)論是：（1）道路兩側(cè)建筑物已成形，不會有大面積建筑群產(chǎn)生。（2）現(xiàn)有排水系統(tǒng)已足夠保證雨污水系的排放。（3）老的砼面層損壞程度不嚴(yán)重。基于上述3 點(diǎn)情況下，“白改黑”施工方案是首選最佳方案，但是必需有效的、妥善的處理好老砼路面層遺留的病害問題，只有這樣才能夠確保白改黑改造施工技術(shù)的合理利用，為后續(xù)瀝青砼路面的運(yùn)營提供足夠的安全性和穩(wěn)定性。