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旧水泥混凝土路面“白改黑”技术探讨

旧水泥混凝土路面“白改黑”技术探讨

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【摘要】:
随着国民经济的不断发展,人们对城市道路提出了更高的要求。特别是在国内一些大中城市以及经济发达的地区,旧水泥混凝土路面因为本身存在缺陷而出现了严重的质量问题,使得整个城市道路与时代不相适应。在这种背景下,人们提出了“白改黑”技术,为路面工程改建提供了技术参考。近年来,我公司参与了国内城市道路改造项目近百项,我们也进一步接触和了解了城市道路白改黑这一新型的概念。

 

随着国民经济的不断发展,人们对城市道路提出了更高的要求。特别是在国内一些大中城市以及经济发达的地区,旧水泥混凝土路面因为本身存在缺陷而出现了严重的质量问题,使得整个城市道路与时代不相适应。在这种背景下,人们提出了“白改黑”技术,为路面工程改建提供了技术参考。近年来,我公司参与了国内城市道路改造项目近百项,我们也进一步接触和了解了城市道路白改黑这一新型的概念。

旧水泥混凝士路面出现的主要病害包括裂缝、断板、板底脱空、错台、接缝传荷能力损失等。由于旧板处治质量直接关系到加铺沥青面层后裂缝的扩展速率和反射裂缝出现的时间,因此对旧路综合处治情况是影响后期“白改黑”路面能否达到预期自标的关键因素之一。简单汇总给出了水泥混凝士路面主要病害类型、判定标准和处治措施,见表1。

 

病害类型

检测内容

判定标准

处理措施

板底脱空

板角单点实测

弯沉值a

严重脱空a≥40

一般脱空14≤a≤40

高等级路面的严重脱空按断板标准处治,其他路面一般用板底反复压浆技术处治。

裂缝

裂缝宽度c(mm)

较小裂缝c≤3,中度裂缝3<c<5,重度裂缝c≥5

较小裂缝用清缝封缝措施,中度裂缝采用条带罩面法加固,重度裂缝按全厚度修补。

错台

相领板块高度∆(cm)

轻微错台∆≤1

严重错台∆>1

纵缝错台和横缝轻微错台不需处治,严重错台采用:低侧板加铺斜坡层、铣削高出部分、板顶提升法、压力提升法。

断板

断裂程度

断板、板角破碎、角隅断裂等

严重的新板采用挖除旧板浇筑新板,其他的断板采用局部切割挖除浇筑新板。

接缝损坏

张开宽度b

填缝料损坏,传力杆损坏

采用填缝料或沥青砂重新填缝,对于传力杆损坏采用切割挖除后用高强材料填充。

 

表1水泥混凝土路面主要病害类型和处治措施

 

目前,对旧水泥混凝土路面的”白改黑“改造,多采用旧路碎石化处理,即先对原路面板的破损程度进行调查,分段设计施工改造方案。若原路面板破碎严重,则可以直接将已经严重破损的路面板全部打碎。

若原路面整体情况较好,可以将该类型的路面板打出裂纹,再采用重型压路机将已经打裂或破碎的路面板碾压稳定至可以作为改建沥青路面的基层(底基层),经过破碎化处理之后,可以明显消除严重断板和板底脱空对加铺沥青路面的影响。

旧路破碎化处治技术可分为三种:(具体介绍见链接)

1)打裂压稳(见:http://www.sddaolu.com/news/32.html

2)冲击压实(见:http://www.sddaolu.com/news/32.html

3)共振碎石化(见:http://www.sddaolu.com/news/24.html)

 

混凝土路面“白改黑”工程中的防反射裂缝问题早已出现,而且各个工程都采用不同的防反射裂缝技术来解决该问题,但是效果不一。目前,工程实践中应用较为普遍的防反射裂缝技术措施可总结为如下几类:

1)增加沥青加铺层厚度

该方法在早期的工程实践中比较常见,因为该方法简单直接。实际工程应用发现,沥青路面厚度的增加直接导致了工程造价明显提高。单纯地提高沥青路面厚度的方案的经济效益不高,防“反”效果不显著。因此,该技术在工程实际防治反射裂缝方面已不作首选。

2)设置各种薄夹层

在对旧混凝土路面综合处治后,在加铺沥青面层前设置薄夹层来延缓或者防治反射裂缝技术在工程实践中逐渐发展起来。所谓薄夹层主要类型有防水卷材、应力吸收层(SAMI、STRATA、同步碎石封层、沥青胶砂)、土工布、改性沥青油毡和玻纤格栅。实践证明,此方法虽然造价未提升多少,但是防治反射裂缝的效果不甚明显,或者说,只是延缓了反射裂缝的出现,未彻底解决。

3)加铺柔性基层

柔性基层包括两种,一种是大粒径开级配沥青碎石,一种是级配碎石。加铺该类柔性基层所起的作用主要是作为裂缝缓解层,例如采用最大粒径分别为75mm、63mm及50mm的碎石配制的大粒径开级配沥青碎石摊铺在旧混凝土路面板上作为柔性基础,该沥青混凝土具体多空隙结构(25%~35%),采用可以阻断旧混凝土路面板上裂缝向沥青路面层的扩展路径,使原路面板的相对位移的传递能力大大降低。缓解层还可以吸收消化掉由温度荷载和车辆荷载耦合作用产生温度应力和车辆荷载应力。

4)旧路面板的碎石化

旧混凝土路面的碎石化处理可以有效地防治甚至是从根本上防止反射裂缝的出现。该技术相对成熟,目前在工程实践中应用较为广泛。主要方法有共振碎石化、冲击压实和打裂压稳。

5)锯口封缝技术

该方法是指在加铺的沥青路面施工完毕后开放交通前,在原路面横缝对应处标线锯出沥青路面的新横缝,采用填缝料封缝,确保新锯横缝的密封性。防止渗水等。该类技术对原路面板结构状况良好、且接缝两侧弯沉差较小的旧路面改造较为适宜。

6)提高加铺层抗裂性

该技术是指采用高黏、高弹的改性沥青制作出的具有高抵抗反射裂缝特性的沥青混合料,工程实践中常用富沥肯混合料FAC。表2总结出了不同防该反射裂缝技术的对比以及典型防反射裂缝技术的度特点。通过对比,各工程可以因地制宜地选择出比较符合各自要求的防反射制缝技术措施。

防治措施

优点

缺点

经济性

有效性

适应性

增加加铺层厚宽

设计、施工简单

效果不明显且工程造价增加

不经济

在一定范围内有效

高等级道路

大粒径沥背碎石裂缝缓解层

施工难度低

路面标高受限

不经济

较好

高等级道路

级配碎石

施工难度低

路面标高受限

经济

对张开型裂缝明显

重车较少道路

应力吸收层

同时具有防水效果

加铺层滑移,薄膜易卷起

经济

一般

一般道路

土工织物、土工格栅

施工难度低

对剪切裂缝不效果明显

经济

不佳

一般道路

加筋沥青层

施工难度低

——

较经济

较好

高等级道路

处治旧面板后加铺(含碎石化)

对旧路破碎压实

要求专业设备

不经济

较好

高等级道路

改善混合料性能

施工难度低

工程造价增加

较经济

较好

同时使用

据口封缝

——

施工难度大

经济

一般

辅助措施


表2不同防反射裂缝的技术对策及其技术对比