市政道路采用“白改黑”对原砼面层的防病害处理方案的探析和实际解决方法

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（蚌埠市市政工程管理处，安徽 蚌埠 233000）

在经济快速发展的过程中，城市变得越来越好，首当其冲是城市道路建设，近几年我市先后对城市主、次干道进行“白改黑”方案，例如胜利路、大庆路、治淮路、燕山路等多条道路的改建，事实证明沥青砼面层相比原有砼面层优越性较高，行车速度更舒适。建成后的黑色的沥青砼面层，与白色的花岗岩侧石在色彩上形成强烈对比，外加绿化带内常绿灌木互相映衬，道路景观格外生机勃勃，市民对改造后的路面观赏性赞美不断。基于一切“以人为本”的原则，作为一名市政技术人员更要加强对“白改黑”方案的高度重视，首先搜集资料、钻探分析，尤其是在方案的决择，尤为慎重，从根本上解决砼基层的薄弱点，只有这样才能够保证建成后的沥青砼路面施工质量。

一、市政道路“白改黑”改造施工技术要求

随着社会进步和物质文化生活的提高，人们对市政道路建设不仅限于通行需求，逐步提升到道路可观赏性的精神层面。我市的交通定位为：立足皖北，面向淮河流域，放眼全国，将我市打造成为国家级综合交通枢纽。而现阶段原有主、次干道上老砼路面破损严重，维护后的砼路面，仍会在原有部位再次出现不同程度的破损。基于上述情况，我市先后在胜利路、大庆路、燕山路、治淮路、交通路等多条主干道上大胆采用“白改黑”施工方案，就是利用原有水泥混凝土路面的结构层进行分层加铺黑色沥青混凝土。通过此项施工方案，能够在一定程度上有效缩短施工工期，避免道路大面积开挖，大大降低了工程总投资。

二、“白改黑”道路改建后路面出现反射裂缝的原因分析

（一）温度原因

我市于2010年最早开展“白改黑”道路改建的是胜利路（黑虎山路至环湖西路），经过11年的使用情况，道路已出现不同程度的破损，例如沥青砼面层的反射烈缝多发生在砼纵、横缝处，也有斜线似的反射裂缝，还有井周大面积的龟裂。初步分析：温度原因，日照指数会对整个路面产生一定性的影响。老混凝土路面基础做为刚性基础，原有薄弱处未进行很好处理，这种形势下很容易导致沥青路面自身出现严重的翘曲变形。伴随温度的增高，表面会产生拉应力，在整个底表面当中会产生一定的压偏应力。温度的整个改变越来越大，变化的时间有所增加，应力增量也会一直不断持续上涨，沥青路面的整个缝隙很容易出现放射性的展开。

（二）荷载原因

在胜利路（黑虎山东路至大庆路）段，有我市丰原集团的厂址，每天都有大量拉货车辆进进出出，上午高峰8 点至10 点车辆排队进出厂房，沥青砼路面在这种连续超设计荷载的使用情况下，未处理好的底基层的裂缝的两边势必会产生垂直相对位移，当各结构层的表面层应力一旦超过自身弯度拉伸强度时，底部会逐渐呈现出的裂开状态，裂缝会逐渐向上进行延伸，一直到顶部表面形成反射性裂缝为止。反射裂缝发生后，地表水会直接沿着裂口渗入到整底基层。

由此可见老砼路面做为基础的延用，在方案初期必须：（1）先沿道路边线检查裂缝情况，对裂缝的区域进行标注。（2）然后对裂缝长度进行现场丈量。（3）最后对裂缝的原因进行深刻分析及制定可行性的裂缝处理方案。只有通过上述操作，才能确保改造后的沥青砼路面达到很好的使用效果。

三、“白改黑”改造中，对老砼面层不同的裂缝情况采用不同的修补方法

水泥混凝土路面的裂缝情况比较复杂，在对现有的路面进行改扩建施工时要根据具体的情况采取相应的修补措施，对混凝路面裂缝的修补可采用直接灌浆法、压注灌浆法和条带罩面法。

（一）直接灌浆法也称为扩缝灌浆法

对局部性裂缝且缝口较宽时，可采取扩缝灌浆法；先顺着裂缝用冲击电钻将缝口扩宽成1.5-2.0cm的沟槽，槽深根据裂缝深度确定，最大深度不得超过板厚的2/3；用压缩空气吹除混凝土碎屑，填入粒径为0.3-0.6cm的清洁后的小石屑；灌浆材料，可采用聚氨酯焦油类。

（二）压注灌浆法

对旧水泥混凝土路面按主点弯沉和差异弯沉双指标控制，横缝两侧弯沉差大于0.06mm 时或横缝主点弯沉大于0.2mm 时，必须对相应的部位进行注浆加固。注浆技术是由经验方法逐步完善成为一门具有理论的技术。注浆就是将一定材料配制成的浆液，用高压泵设备将其灌入砼面层下的底基层。整个注浆过程就是将空隙中的空气、水和泥浆排出，注入浆液填充空隙，使砼面板与基层紧密粘贴，改善受力体系，以达到加固基层或防渗堵漏的目的。

灌注浆液分为化学浆液和水泥浆液两种。水泥浆液采用标号为42.5水泥和水拌和，水泥浆液通过高压泵操作，能具有较好的填充作用，既满足设计要求又造价低，有毒物质也少，故我市多采用此种水泥灌浆法。

（三）条带罩面法

对贯穿全厚的大于3mm 小于15mm的中等裂缝，可采取条带罩面进行补缝：先在裂缝两侧平行于缩缝方向切缝，且距裂缝距离小于15cm，凿除两横缝内混凝土的深度以5-8cm 为宜；每间隔50cm 打一对钯钉孔，但钉孔的大小应略大于钯钉直径2-4mm，并在二钯钉孔之间打一对与钯钉孔直径相一致的钯钉槽，钯钉宜采用Φ16 螺纹钢筋，使用前应予以除锈，钯钉长度不小于20cm，弯钩长度为5-8cm，钯钉孔必须填满砂浆后，方可将钯钉插入孔内安装。切割缝的内壁应凿毛，并清除松动的混凝土碎块及表面尘土、裸石；浇筑混凝土应及时振捣密实、抹平，并喷酒养护剂；修补块面板两侧，应加深缩缝，并灌注填缝料。

由于此项施工工艺费时费工，对施工人员技术操作要求高，效果也有待时间验证，所以在我市的施工方案中不采用。对于此等裂缝在一块砼板块中多处出现，原则上破除整块砼面层，重新浇筑同标号的砼做为基层，其上再加铺沥青砼面层。

现举例：2019年我市改造的大庆路(朝阳路落桥点至兴和路）“白改黑”道路改造工程，该工程全长3.8 公理，红线宽45 米，工作内容道路在原有砼面层上加铺沥青砼、排水支管改建、路灯、绿化及交通等市政设施，工程总造价5000 万元。结构层4cm 细粒式改性沥青砼、5cm 中粒式改性沥青砼、7cm 粗粒式改性沥青砼、粘层、土工格栅及现状砼路面。

时间调查周期一个月，其中发生两次强降雨，我处安排技术人员，对道路全线老砼面层进行病害处计量和分析。现将处理方案做如下分析：

（一）小于等于10mm 错台占病害的5%

错台的处治方法有磨平法和填补法两种，可按错台的轻重程度选定，本次采用磨平法。磨平时应从错台最高点开始向四周扩展，边磨边用直尺找平，直至相邻两块板齐平为止。磨平后，应将接缝内杂物清除干净，及时将嵌缝料填入。

（二）角隅断裂、接缝碎裂占病害的5%

导致角隅断裂、接缝碎裂的原因绝大部分由于局部基层不够稳定、软弱，有的还出现坑洞。

处理办法：围绕裂缝按一定长和宽用切割机切割成矩形，破碎清除碎块，下挖基层，直至板体性好的层面，浇筑新混凝土，与原有道面平齐。

（三）板块脱空占病害的8%

经过雨天观察，下雨之后唧泥的板块一律视为脱空板块。判定脱空板是否需要处理，主要关注弯沉控制指标。

(1)单点实测弯沉值Lr ≤20的脱空板不予处理；(2)单点实测弯沉值20

注浆孔的布置参照如图：

用凿岩机在路面上打孔，孔的大小应和注浆嘴的大小一致，一般为50mm 左右。灌注孔钻好后，用压缩空气将空中的砼碎屑，杂物清除干净，并保持干燥。

灌注孔的深度应视脱空层位而定，同时考虑基层情况。若砼板与基层之间出现脱空，且基层状况较好，其孔深为板厚加5cm。同时要保证钻孔垂直度满足要求。

钻孔顺序最好沿一个车道，边灌边钻，切不可多个车道一起钻开。

当混凝土板纵、横缝隙有浆冒出时，继续注浆5-10s 即应停止；板底有积水处，积水会在浆液压力下从缝隙冒出，此时需要继续注浆，直到浆液冒出5-10s 后停止。当板边或板角被抬高1.5cm 时，立即停止注浆。因为过高抬起板，可能导致板折断，或产生新的不均匀沉降。

灌注作业完成时，钻好的注孔需要用木塞临时封孔；同时密切关注实验室浆液试块，养生期为7d，试块抗压强度达到6.0MPa 时，再拔出木塞，用水泥砂浆堵孔，完成砼板块的补强过程。

（四）老砼板块破除，重新浇筑在5%

破碎机破除老砼板，新浇的混凝土板块的强度不小于原来板块的设计强度，其材料要求、配合比、施工工艺质量标准等应符合有关设计与施工规范的规定要求，必要是加入砼早强剂，提升施工进度。

对原有纵缝内的传力杆钢筋和横缝处的拉杆钢筋，应以予保留及恢复。混凝土板块接缝处粘贴防裂贴，防裂贴宽度为40cm 宽。低温柔度和高温抗剪性满足规范要求。

除了上述对原有老砼面层改造后，同时道路全线埋设了土工格栅，横向和纵向搭接宽度为20cm,抗拉强度分别大小等于50KN/m，搭接处用细铁丝绑扎，由于本次大庆路段笔直顺畅，不存在对格栅在弯道内侧的用剪刀裁开现象。

当完成以上砼面层破损处妥善处理，稍后分层进行沥青砼面层浇筑。浇筑采用沥青摊铺机分幅摊铺，严格把控沥青砼进场及摊铺的时温度；摊铺机应采用自动找平方式，确保沥青砼面层的平整度。

结束语

综上所述，我市依据《蚌埠市城市总体规划》路网标准；对现有需改建的道路进行全面性调查和分析，结论是：（1）道路两侧建筑物已成形，不会有大面积建筑群产生。（2）现有排水系统已足够保证雨污水系的排放。（3）老的砼面层损坏程度不严重。基于上述3 点情况下，“白改黑”施工方案是首选最佳方案，但是必需有效的、妥善的处理好老砼路面层遗留的病害问题，只有这样才能够确保白改黑改造施工技术的合理利用，为后续沥青砼路面的运营提供足够的安全性和稳定性。