“白改黑”沥青路面反射裂缝防治方法研究--中国期刊网

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“白改黑”沥青路面反射裂缝防治方法研究

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：林裕

[导读] 摘要：近年来，混凝土路面“白改黑”大量应用在市政道路、国省道路面改造工程中。

        广西华杰建筑工程有限公司广西南宁 530000
        摘要：近年来，混凝土路面“白改黑”大量应用在市政道路、国省道路面改造工程中。在实际使用过程中，“白改黑”沥青路面时常会出现开裂现象。反射裂缝的发生，在使沥青路面的正常使用寿命被大幅度降低的同时，增加了驾驶员行驶的难度。而裂缝形成的原因大部分是因为施工阶段原混凝土路面处理方法不当。本文论述了因施工阶段原混凝土路面处理方法不当造成“白改黑”沥青路面产生反射裂缝的原因，并进一步提出了相关的解决方法。
        关键词：施工阶段；沥青路面；反射裂缝；防治方法
        前言
        “白改黑”沥青路面施工时，对基层（原混凝土路面）的处理直接影响了沥青路面反射裂缝的防治工作，只有在基层（原混凝土路面）处理阶段实现施工工艺的完善、施工质量的提高以及施工管理工作的加强，方可对反射裂缝进行有效预防，进而达到提高路面品质的目的。
        1“白改黑”施工方法
        “白改黑”就是把旧水泥混凝土路面（灰白色）改建为沥青混凝土路面（黑色），从而达到环保、防尘、降噪、增添行车舒适性等效果。“白改黑”施工一般有两种方法。
        第一种方法：将原来的水泥混凝土路面铣刨一定的厚度，然后直接加铺一到两层沥青结构。该方法对原混凝土路面平整度要求较高，原混凝土板块若出现边角损坏等现象，必须凿除损坏部分，用同等级混凝土填平、养护后，才能摊铺沥青层，且该方法对原混凝土路面纵横缝的处理有严格要求，必要时需加铺一层特殊沥青材料的过渡层来抵抗纵横缝的向上扩展的能量，防止产生反射裂缝。此外，该方案将沥青结构层作为磨耗层，结构层一般较薄，经车辆长时间碾压后沥青层容易松散、脱落，容易出现坑槽现象，因此，在路面改造工程中较少采用该方案，多用于过渡时期的路面。
        第二种方法：将原来混凝土路面采用碎石化工艺破碎、压稳，然后加铺柔性的沥青结构层。混凝土路面碎石化后起到路面基层作用，因此，对原混凝土路面平整度等指标要求不高，且能有效防止原混凝土路面纵横缝处产生的反射裂缝，故该方法是目前最行之有效、最为直接的解决反射裂缝的处理方式。但是在碎石化施工过程中，若操作不当或施工不规范也会产生反射裂缝。笔者总结以往各项目施工经验，并结合市政道路面改造工程的实际情况，重点描述该方案施工中如何防止出现反射裂缝。
        2反射裂缝的原因及解决方法
        2. 1碎石化施工工艺
        碎石化技术根据破碎原理合施工机械的不同，又分为两类：多锤头碎石化法和共振碎石化法。本文根据多锤头碎石化法简单介绍碎石化工艺流程：①采用多锤头破碎机把原混凝土路面破碎；②采用Z型压路机（8t以上）将破碎后路面压实；③采用钢轮压路机压实；④灌入改性乳化沥青，做封水处理；⑤进行基层或面层加铺施工。具体流程见下图。

        2.2碎石化施工的优点
        1）有效解决了旧路面改造过程中的反射裂缝问题。路面碎石化后破坏了原混凝土路面面板的板体性，破碎后的水泥混凝土路面粒径自上而下逐渐增大。上部小颗粒形成一个松散层，经过Z型压路机压实后，其表面具有整体柔性，但又具备较高的强度及稳定性，路面弯沉值、回弹模量趋于平衡，形成的平整表面易于摊铺，且下部大颗粒之间形成嵌挤结构，与原基层紧密接触。所以碎石化后的混凝土路面容易形成紧密性好、内部结构稳定、高密度的材料层，从而为沥青加铺层提供更高的结构强度。
        2）应用范围广泛。对于原水泥混凝土路面有如下病害：①错台、翻浆、角隅破坏等达到总接缝长度20%以上；②板块出现开裂、断板或下沉等现象，需要修补的面积达到路面总面积的20%～70%；③原水泥混凝土路面基层及面层厚度超过33cm；④混凝土路面25≤PCI< 40，20% < DBL≤45%，30% < TKL≤50%等情况的路面，均可以采用多锤头碎石化技术。
        3）施工速度快、造价低。多锤头碎石化技术工艺简单、方便、快捷，并充分利用原路面的材料，经测算采用多锤头碎石化跟传统工艺相比，可节约造价约20%。
        4）符合建设节约型、环保型社会的要求，碎石化技术有效利用原水泥混凝土路面作为基层，避免因清除旧水泥路面板块废料造成环境污染。
        2．3可能产生反射裂缝的原因
        1）由于实际操作过程中，采用多锤头破碎操作不当是造成后期沥青路面出现反射裂缝的主要原因。水泥混凝土板块的厚度一般为 20～26 cm，根据研究表明多锤头破碎后表面碎块大多呈片状，Z型压路机碾压后颗粒形状有所改善（粒径 7.5 cm以下），形成上碎下裂，表面碎石层厚度控制在8cm左右；破裂层块径在 37．5cm以下，厚度约16cm，此时能够达到最佳防止反射裂缝的效果；但是若操作不当水泥混凝土板块破碎不足或过于破碎都会产生反射裂缝。破碎后顶面粒径较小，下部粒径较大。从强度角度而言，碎石化后粒径太小会导致强度降低许多，此时虽能减小反射裂缝发生的可能，但也带来原板块强度的浪费，造成破碎后的基层弯沉值较大，容易引起路面不均匀沉降导致出现裂缝。所以碎石化后路面材料颗粒粒径不能过细，而碎石化后粒径较大则不利于反射裂缝的消除，因此，要对粒径尺寸做出限制。因此，多锤头破碎过程中应严格控制碎石化颗粒粒径。
        2）沥青层施工不当会造成裂缝的产生，“白改黑”施工一般应用于市政道路、国省道，施工特点是“边通车、边施工”，需要进行多次交通转换，无法全幅施工，这样势必会造成沥青路面会产生大量的纵向接缝，接缝处为沥青路面的薄弱环节，若接缝处理不当导致雨水沿接缝下渗，雨水长时间浸泡基层会导致集成出现沉降，导致裂缝出现。
        2.4消除裂缝的施工控制办法
        裂缝产生后进行后期处理费时、费力，因此，在施工过程中严格控制施工质量是消除裂缝、解决问题的根源。
        为了达到最佳碎石化效果，可在大面积破碎前选择施工具有代表性的试验路段，试验路段的长度一般为200m，在试验路段破碎过程中分段安排不同的落锤高度、频率、行车速度的不同区间来完成设备调试，从而确定适合本工程路段的施工参数（如落锤高度、频率、刀具等），破碎顺序应该从路面高处往低处过渡，破碎宽度必须超过一个车道，搭接宽度控制在10cm左右。对于水泥混凝土左右两幅面板中缝应该进行搭接破碎，从而保证彻底消除中缝的反射裂缝等问题。破碎完后进行回弹模量及碎石粒径尺寸检测，以确定是否达到最佳的破碎效果。最后根据比选得出最佳的破碎工艺及机具组合，用于指导后续大面积破碎。
        另外在摊铺各个沥青结构层时要做好接缝处理，尤其是纵向接缝，一般 “白改黑”路面结构层有2～3层沥青，每一层的沥青摊铺时应错开纵向接缝位置，避免几层沥青结构层的纵向接缝在同一断面，可以有效地防止雨水下渗。
        3结束语
        要对“白改黑”沥青路面常见反射裂缝进行防治工作，最为重要的便是严格把控原混凝土路面基层打裂压稳的质量，另外与沥青施工时接缝处理也有一定的关系，而后在“白改黑”施工过程中对沥青路面产生反射裂缝的原因加以解决，从而使“白改黑”沥青路面质量得到一定程度的保障。
        参考文献：
        [1]王敏，张东长，窦彦磊．“白改黑”工程中常用反射裂缝防治材料效果分析研究[J]．公路交通技术，2010（4）．
        [2]谢利华．浅谈城市道路“白改黑”反射裂缝控制技术[J]．山西建筑，2009，35（1）．