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【摘要】在“白改黑”施工中，作为路基的原水泥混凝土路面的处理及相关施工对于保证新铺沥青混凝土面层的质量及实用性至关重要。本文详细介绍了城市道路“白改黑”施工中旧水泥混凝土板处理、反射裂缝的防治、加铺层厚度控制、面层材料的选择、土工布铺设与沥青摊铺、提高沥青路面的抗渗性能等施工工艺及质量控制措施。
【关键词】城市道路；白改黑；施工工艺；质量控制
城市建设在不断完善路网结构，构筑快捷交通的同时， 加快了道路的更新改造。随着道路交通量剧增，汽车轴载日益重型化，许多早期建设的水泥混凝土路面产生了结构承载能力不足、行车舒适性差、车速难以提高等现象。根据城市规划要求水泥混凝土路面下不再新埋设地下管线，老路基经过荷载作用已趋稳定，针对各条道路不同特点对水泥混凝土路面进行“白改黑”是切实可行的。城市道路“白改黑”施工中，其质量控制涉及到旧水泥混凝土板的处理、反射裂缝的防治、加铺层厚度控制、面层材料的选择、提高路面的抗渗性能等关健环节。
一、旧水泥混凝土板处理
旧水泥混凝土板受温度变化影响大，而且旧路面板存在接缝和裂缝，并常常伴有错台、断板、啃边、沉陷、脱空等损坏现象。以旧水泥混凝土路面作基层，应具有足够的强度与刚度。沥青混凝土路面属于柔性路面，面层的强度直接取决于基层的强度，基层强度不足将直接导致面层的破坏。城市道路“白改黑”施工，最关键的工序是对旧水泥混凝土板的处理。
改造施工前，首先进行全面彻底的调查，对出现的路面病害、部分结构承载力不足等进行深层次的分析。一般采用探地雷达、弯沉仪对混凝土板的脱空和其结构层的均匀情况、路面承载能力进行检测评价。在传荷能力较差的接缝处，板下脱空影响重大，必须对水泥混凝土路面的处治给予高度重视。其次针对不同种类的病害进行有效的处理。对边角破碎损坏较深和较宽的路面，先用切割机切除损坏部分，然后浇注同标号混凝土；对破损较浅、较窄的，可凿除5cm以上，然后用细石拌制的混凝土混合料填平；对发生错台或板块网状开裂，应首先考虑是路基质量出现问题，必须将整个板全部凿除，重新夯实路基及基层，浇注同标号混凝土；对于板块脱空、桥头沉陷、板的不均匀沉陷及弯沉较大的部位，应钻穿板块，然后用水泥浆高压灌注处理。
二、反射裂缝的防治
反射裂缝是指下层混凝土板的接逢或裂缝，由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用，在加铺层的相应位置上产生裂缝。就沥青混凝土路面开裂的原因，可分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。竖向位移是接缝、裂缝两侧板面由于车辆荷载作用产生的垂直方向的相对位移。水平位移是由于温度或湿度变化引起的水泥混凝土板的胀缩产生的水平方向的位移。水泥混凝土板产生的水平位移，使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的拉应力，当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，即出现开裂。在温度、湿度应力和车辆荷载的综合作用下，裂缝不断向上发展，反射到加铺层表面。因此，需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行有效防治。
根据反射裂缝的机理，主要应从结构和材料两方面进行考虑。面层厚度应保证超过10cm，可有效防止受拉疲劳产生的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。材料中适当增加沥青用量，减小混合料空隙率，可延缓裂缝的扩展。设计采用应力吸收层，可用APP改性沥青油毡、铺设玻璃纤维格栅加强混凝土的抵抗差动位移（剪切强度）的能力。此外加强施工质量控制，保证在制备沥青混合料过程中不使沥青老化和加强碾压，使沥青混合料达到较高的密实度，从而有效预防反射裂缝的发生。
三、沥青混凝土加铺层厚度控制
沥青混凝土加铺层厚度由行车荷载和防止反射裂缝两个因素控制。旧水泥混凝土路面作为基层，强度较高，其上铺筑沥青混凝土结构层，强度满足行车荷载需要，关健是防止反射裂缝的产生。多年的研究表明，过厚的沥青混凝土面层由于温度影响会产生裂缝。因此，设计厚度标准应与一般的沥青混凝土路面设计一样，在满足承载能力的前提下，路面结构层厚度应有良好的水稳定性和高温强度，沥青混凝土面层应满足使用功能的要求，加铺层厚度首先要满足原路面纵向线型，同时为避免过多的破碎和替换混凝土板，考虑旧路局部地方下沉、部分板翘曲、旧路路面横坡变化等情况，注意将调坡与路面现有承载力调查法相结合。“白改黑”一般采用两层密实型沥青混凝土结构，沥青混凝土面层的最小厚度为8～10cm，实现与其他沥青路面一样，具有良好的平整度、构造深度和密实度。
四、沥青混凝土面层材料的选择
原材料是影响沥青混凝土质量的根本所在，严格把好进场材料关对沥青混凝土生产质量将产生至关重要的影响。生产沥青混凝土所需材料为沥青、石料、填料。关键的材料沥青要选重交通道路石油沥青、改性沥青，其性能、指标必须符合高等级路面施工要求。集料在沥青混合料中起到一个整体骨架作用来抵抗路面的变形，集料本身的强度特性、集料与沥青的粘附性、集料的棱角性和集料的级配对沥青混凝土路面的强度、高温稳定性和水稳性起决定性作用。石料应结合当地的地材情况，根据路面的使用性能和要求确定。一般选用破碎面较多、针片状颗粒较少的石料，并且必须达到洁净、无杂质、无风化，具有良好的抗压强度。矿粉要洁净、干燥、无杂质，亲水系数小于1.0，外观无团粒、结块。
五、土工布铺设与沥青混凝土路面摊铺
原水泥混凝土路面处理完毕后，即可进行热沥青喷洒、土工布铺设以及沥青混凝土路面的摊铺施工。利用专门大吨位沥青路面喷洒机将粘层油加热至150～170℃后进行仔细喷洒，喷洒时一定要喷均匀，喷洒量控制在1.2kg/m2左右为宜。在粘层油高温状态下利用专用设备迅速及时铺设土工布，铺设时要求平整无褶皱，局部不到位时采用人工辅助处理，接口处要相互搭接15cm，铺完后及时采用胶轮压路机碾压，保证土工布与热沥青粘接密实。
土工布铺设完成后，立即进行沥青混凝土面层的施工，摊铺速度不能过快，防止摊铺机履带碾坏土工布。分幅施工时，摊出的沥青混凝土不能将土工布全盖住，边部至少留出10cm左右便于以后搭接土工布；除即将卸料摊铺的运料车外，其余车辆都要在土工布以外区域等候。料车在土工布上倒车时要缓慢，严禁急刹车，严禁转弯、调头等，防止轮胎搓烂土工布。
六、提高沥青混凝土路面的抗渗性能
要保证路面结构的水稳定性和耐久性，预防水破坏是至关重要的。因此，应将路面抗渗性能作为一个重要指标进行控制。粘附性有利于提高抗渗性。采用改性沥青、掺加抗剥落剂、在矿粉中掺加一定量的水泥，对抵抗剥离以提高沥青混合料水稳性都有明显效果。此外，选择适当的级配范围，增加沥青用量及4.75～9.5mm规格集料的用量，从而提高混合料的抗渗性能。
七、结语
城市道路“白改黑”，是改造旧水泥混凝土路面行之有效的方法之一，随着城建改造规模的日益扩大，其方便的施工方法及低廉的造价必将会使其越来越受关注与广泛接受。在改造施工中，必须通过合理的施工组织与严密的技术措施，方可有力地保证施工质量与施工进度，造就更好的经济效益。
参考文献
[1]何雄伟.武黄高速公路加铺沥青工程创新与实践.[J].交通科技，2005.1.
[2]钟璎.亭枫公路“白改黑”工程的施工工艺和质量控制.[J].上海公路，2004.1.
[3] 潘汉标.旧水泥砼路面病害的处理方法.工程施工技术，2006.11.
【关键词】城市道路；白改黑；施工工艺；质量控制
城市建设在不断完善路网结构，构筑快捷交通的同时， 加快了道路的更新改造。随着道路交通量剧增，汽车轴载日益重型化，许多早期建设的水泥混凝土路面产生了结构承载能力不足、行车舒适性差、车速难以提高等现象。根据城市规划要求水泥混凝土路面下不再新埋设地下管线，老路基经过荷载作用已趋稳定，针对各条道路不同特点对水泥混凝土路面进行“白改黑”是切实可行的。城市道路“白改黑”施工中，其质量控制涉及到旧水泥混凝土板的处理、反射裂缝的防治、加铺层厚度控制、面层材料的选择、提高路面的抗渗性能等关健环节。
一、旧水泥混凝土板处理
旧水泥混凝土板受温度变化影响大，而且旧路面板存在接缝和裂缝，并常常伴有错台、断板、啃边、沉陷、脱空等损坏现象。以旧水泥混凝土路面作基层，应具有足够的强度与刚度。沥青混凝土路面属于柔性路面，面层的强度直接取决于基层的强度，基层强度不足将直接导致面层的破坏。城市道路“白改黑”施工，最关键的工序是对旧水泥混凝土板的处理。
改造施工前，首先进行全面彻底的调查，对出现的路面病害、部分结构承载力不足等进行深层次的分析。一般采用探地雷达、弯沉仪对混凝土板的脱空和其结构层的均匀情况、路面承载能力进行检测评价。在传荷能力较差的接缝处，板下脱空影响重大，必须对水泥混凝土路面的处治给予高度重视。其次针对不同种类的病害进行有效的处理。对边角破碎损坏较深和较宽的路面，先用切割机切除损坏部分，然后浇注同标号混凝土；对破损较浅、较窄的，可凿除5cm以上，然后用细石拌制的混凝土混合料填平；对发生错台或板块网状开裂，应首先考虑是路基质量出现问题，必须将整个板全部凿除，重新夯实路基及基层，浇注同标号混凝土；对于板块脱空、桥头沉陷、板的不均匀沉陷及弯沉较大的部位，应钻穿板块，然后用水泥浆高压灌注处理。
二、反射裂缝的防治
反射裂缝是指下层混凝土板的接逢或裂缝，由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用，在加铺层的相应位置上产生裂缝。就沥青混凝土路面开裂的原因，可分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。竖向位移是接缝、裂缝两侧板面由于车辆荷载作用产生的垂直方向的相对位移。水平位移是由于温度或湿度变化引起的水泥混凝土板的胀缩产生的水平方向的位移。水泥混凝土板产生的水平位移，使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的拉应力，当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，即出现开裂。在温度、湿度应力和车辆荷载的综合作用下，裂缝不断向上发展，反射到加铺层表面。因此，需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行有效防治。
根据反射裂缝的机理，主要应从结构和材料两方面进行考虑。面层厚度应保证超过10cm，可有效防止受拉疲劳产生的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。材料中适当增加沥青用量，减小混合料空隙率，可延缓裂缝的扩展。设计采用应力吸收层，可用APP改性沥青油毡、铺设玻璃纤维格栅加强混凝土的抵抗差动位移（剪切强度）的能力。此外加强施工质量控制，保证在制备沥青混合料过程中不使沥青老化和加强碾压，使沥青混合料达到较高的密实度，从而有效预防反射裂缝的发生。
三、沥青混凝土加铺层厚度控制
沥青混凝土加铺层厚度由行车荷载和防止反射裂缝两个因素控制。旧水泥混凝土路面作为基层，强度较高，其上铺筑沥青混凝土结构层，强度满足行车荷载需要，关健是防止反射裂缝的产生。多年的研究表明，过厚的沥青混凝土面层由于温度影响会产生裂缝。因此，设计厚度标准应与一般的沥青混凝土路面设计一样，在满足承载能力的前提下，路面结构层厚度应有良好的水稳定性和高温强度，沥青混凝土面层应满足使用功能的要求，加铺层厚度首先要满足原路面纵向线型，同时为避免过多的破碎和替换混凝土板，考虑旧路局部地方下沉、部分板翘曲、旧路路面横坡变化等情况，注意将调坡与路面现有承载力调查法相结合。“白改黑”一般采用两层密实型沥青混凝土结构，沥青混凝土面层的最小厚度为8～10cm，实现与其他沥青路面一样，具有良好的平整度、构造深度和密实度。
四、沥青混凝土面层材料的选择
原材料是影响沥青混凝土质量的根本所在，严格把好进场材料关对沥青混凝土生产质量将产生至关重要的影响。生产沥青混凝土所需材料为沥青、石料、填料。关键的材料沥青要选重交通道路石油沥青、改性沥青，其性能、指标必须符合高等级路面施工要求。集料在沥青混合料中起到一个整体骨架作用来抵抗路面的变形，集料本身的强度特性、集料与沥青的粘附性、集料的棱角性和集料的级配对沥青混凝土路面的强度、高温稳定性和水稳性起决定性作用。石料应结合当地的地材情况，根据路面的使用性能和要求确定。一般选用破碎面较多、针片状颗粒较少的石料，并且必须达到洁净、无杂质、无风化，具有良好的抗压强度。矿粉要洁净、干燥、无杂质，亲水系数小于1.0，外观无团粒、结块。
五、土工布铺设与沥青混凝土路面摊铺
原水泥混凝土路面处理完毕后，即可进行热沥青喷洒、土工布铺设以及沥青混凝土路面的摊铺施工。利用专门大吨位沥青路面喷洒机将粘层油加热至150～170℃后进行仔细喷洒，喷洒时一定要喷均匀，喷洒量控制在1.2kg/m2左右为宜。在粘层油高温状态下利用专用设备迅速及时铺设土工布，铺设时要求平整无褶皱，局部不到位时采用人工辅助处理，接口处要相互搭接15cm，铺完后及时采用胶轮压路机碾压，保证土工布与热沥青粘接密实。
土工布铺设完成后，立即进行沥青混凝土面层的施工，摊铺速度不能过快，防止摊铺机履带碾坏土工布。分幅施工时，摊出的沥青混凝土不能将土工布全盖住，边部至少留出10cm左右便于以后搭接土工布；除即将卸料摊铺的运料车外，其余车辆都要在土工布以外区域等候。料车在土工布上倒车时要缓慢，严禁急刹车，严禁转弯、调头等，防止轮胎搓烂土工布。
六、提高沥青混凝土路面的抗渗性能
要保证路面结构的水稳定性和耐久性，预防水破坏是至关重要的。因此，应将路面抗渗性能作为一个重要指标进行控制。粘附性有利于提高抗渗性。采用改性沥青、掺加抗剥落剂、在矿粉中掺加一定量的水泥，对抵抗剥离以提高沥青混合料水稳性都有明显效果。此外，选择适当的级配范围，增加沥青用量及4.75～9.5mm规格集料的用量，从而提高混合料的抗渗性能。
七、结语
城市道路“白改黑”，是改造旧水泥混凝土路面行之有效的方法之一，随着城建改造规模的日益扩大，其方便的施工方法及低廉的造价必将会使其越来越受关注与广泛接受。在改造施工中，必须通过合理的施工组织与严密的技术措施，方可有力地保证施工质量与施工进度，造就更好的经济效益。
参考文献
[1]何雄伟.武黄高速公路加铺沥青工程创新与实践.[J].交通科技，2005.1.
[2]钟璎.亭枫公路“白改黑”工程的施工工艺和质量控制.[J].上海公路，2004.1.
[3] 潘汉标.旧水泥砼路面病害的处理方法.工程施工技术，2006.11.