旧水泥混凝土路面“白改黑”微裂均质化技术应用

朱玉虎

摘 要：旧水泥混凝土路面直接加铺沥青层或补强后加铺沥青层俗称“白改黑”，如何消除旧水泥混凝土路面板块加铺沥青面层的反射裂缝是一项较为复杂的技术难题，也一直是国内外研究的重点。结合工程实践，采取微裂注浆等均质化技术，提出了切实可行的处理措施和建议。

关键词：旧水泥混凝土路面;微裂;均质化;直接加铺沥青层

目前，国内旧水泥混凝土路面“白加黑”常用的处理方案主要有碎石化、冲击碾压二种形式，目的都是解决沥青加铺层反射裂缝问题，这种处理方案各有优缺点。碎石化技术加铺的沥青面层基本无反射裂缝，但碎石化后，强度损失较大，表面有5-6cm厚碎石层，加铺层容易出现车辙、网裂等病害。冲击碾压技术强度损失相对较小，但缺少针对性，难以完全消除板底脱空，反射裂缝无法彻底消除，同时容易损坏基层，以及冲击打裂时对沿线住户影响较大，并需要加铺较厚沥青面层。

一、项目概况

项目起点位于G328定远与淮南交界处窑河特大桥，终点位于炉桥东，道路全长5.651公里，路面宽21米，于2004年建成通车。老路设计结构为20cm石灰土+20cm水泥稳定碎石+25cm水泥混凝土面板。经过12年的运营，路面损坏严重。经调查，老路主要为断板、板角断裂等病害，断板率为24%，但板块基本无下沉。于2016年8月进行“白加黑”改造，2016年11月完工。

二、病害原因分析

通过调查和弯沉测定，旧水泥混凝土路面弯沉平均值为22.2（0.01mm），弯沉代表值为28.78（0.01mm），结合结构层打探等综合评定，老路承载力基本满足要求。主要由于雨水和重载车辆作用，导致旧水泥混凝土路面板块底部局部脱空，加之板块自身强度不足，造成断板、碎板较多。

三、改造方案思路

微裂破碎压稳的旧水泥混凝土路面整体承载力损失较小，一般不需加铺基层补强。G328旧水泥路面使用多年，多种病害引起的局部板块脱空或承载力不足必然存在，必须逐板检测，根据评价结果，采取微裂式破碎、注浆、换板等综合处理措施后，可直接作为沥青路面的新基层使用。

四、设计方案

对旧水泥混凝土路面进行微裂式破碎，用地聚物或水泥注浆处治后，加铺8cm 厚AC-25 沥青砼下面层+6cm厚AC-20 SBS改性沥青砼中面層+4cm厚AC-13 SBS改性沥青砼上面层。

（一）将原旧水泥混凝土路面微裂（约30cm×30cm ）作为新的基层使用。

（二）对旧水泥混凝土路面微裂压稳后，用贝克曼梁法对所有板块进行弯沉检测，弯沉值大于30（0.01mm）的，采用地聚材料物或水泥注浆，提升局部板块的承载力;

（三）对零星下沉严重的破碎旧水泥路面板块作挖除处理;

五、实施过程

（一）旧水泥混凝土路面微裂压稳

利用西安长大公路养护技术有限公司的智能连续式强夯机，最大冲击能量为66KJ，可显著减少对沿线居民生产生活的影响。通过不同档位和锤击高度的合理组合，确定最佳的施工参数，使微裂后的水泥路面内部形成网状的细小裂缝，微裂后面积小于0.1平方米，尽量减少表面的破损。微裂后采用重型轮胎压路机进行碾压2-3遍。

（二）旧水泥混凝土路面调查评定

对微裂压稳的6670块水泥板块承载力进行拉网式排查评估，每块板检测4个点，共检测26680个点，其中664个点弯沉值大于30（0.01mm）的板块承载力不足。

（三）采用地聚物或水泥注浆

对弯沉值大于30（0.01mm）的承载力不合格点进行注浆，消除板底脱空，同时对道路各结构层具有加固补强作用。注浆材料利用通过碱激活剂形成胶凝体的无机高性能高分子地聚物或水泥材料，注浆孔深要穿透路面结构层厚度。

（四）局部板块挖除

对损坏严重的水泥混凝土板块进行挖除，并对损坏的基层和底基层一并挖除，重新浇筑水泥混凝土。

（五）注浆后弯沉检测

微裂注浆后养生后需再进行弯沉检测验证，确保达到设计要求。经检测G328定淮交界至炉桥段旧水泥路面弯沉平均值为8.27（0.01mm），代表值为17.42（0.01mm），满足直接加铺沥青层条件。

（六）竣工检测

加铺沥青面层后，经检测弯沉合格率100%;平整度合格率95.6%;抗滑构造深度合格率98%;压实度合格率100%;厚度合格率100%;渗水系数合格率100%;横坡合格率92.9%;车辙合格率100%。

六、抗裂机理

微裂技术是采用专用的微裂式破碎设备，对旧水泥路面进行微裂，使水泥板内部形成各方向均匀分布的细小裂纹，处治后的面板呈 “斜向裂缝、裂而不碎、完全契合、嵌锁力强、刚柔相济”的结构特性。这项技术巧妙地采用了“以裂攻裂”理念，将旧水泥路面变成带有柔性特性，同时具有刚性承载力的特殊基层。

七、目前路面状况

经过三年重载交通行驶，目前路面无任何病害，无一条反射裂缝，完全领先传统的旧水泥混凝土路面处治方案。同一条公路的炉桥东至永康镇约10公里路段，采用挖除破碎利用，加铺二层水泥稳定碎石基层，再加铺沥青面层方案，工程投资每公里比微裂后直接加铺沥青层方案多投入200多万元，同时目前沥青面层已出现半刚性基层反射裂缝。

八、结语

2015年开始，滁州市公路管理局引进了微裂压稳新技术，先后在104国道等工程应用了40余公里。加铺沥青层厚度有8cm、12cm、18cm三种。对旧混凝土路面承载力欠缺，或技术等级高的路面，采用较厚沥青层;反之，则取相对较薄的沥青层。均取得了预期效果，承载力满足要求，并完全克服了反射裂缝。

旧水泥混凝土路面板块比一般常用的道路基层强度都高出多倍，通过对旧水泥混凝土路面采用微裂均质化技术的利用，不但有利于加快构建资源节约型、环境友好型的交通运输生产方式，而且改造加铺后的路面使用寿命较长，具有重要的社会和经济意义。

参考文献：

[1] 安徽省地方标准《旧水泥混凝土路面微裂均质化再生技术规程》（DB 34/T 3174—2018）

[2] 交通运输部标准《公路水泥混凝土路面再生利用技术细则》（JTG/T F31-2014）