论夹山大道水泥混凝土路面白改黑技术的应用

论夹山大道水泥混凝土路面白改黑技术的应用

向述文

长沙市市政工程有限责任公司湖南长沙410000

摘要：水泥混凝土路面凭借其优点和早期公路建设中造价低的优势，在我国被广泛的使用，但随着使用年限增加，交通流量增大，水泥砼路面已出现多种病害，需考虑采用适当的技术对旧砼路面进行彻底的改造。工程实践中常见的白改黑技术主要有：水泥砼路面碎石化再利用技术；增设大颗粒沥青碎石柔性基层；基层以上路面结构层通常设置为乳化沥青透层+碎石封层+粘层油+沥青混凝土路面层；本文以夹山大道改造为例，重点分析了水泥混凝土路面白改黑技术要点，以期能为同行提供一定层面的技术借鉴。

关键词：水泥混凝土路面；碎石化技术；增设大颗粒柔性基层技术；白改黑技术要点

1工程概况

夹山大道提质改造工程是常德石门县“三改四化”重点工程项目之一，夹山路为路面宽24米的机非混行水泥砼路面，本次施工为夹山大道既有机动车道及新建非机动车道摊铺沥青路面，工程桩号为K0+080～K4+930，全长4930m。根据施工设计图，标准横断面为：既有机动车道为24.0m，新建两侧非机动车道宽5.5m；机动车道沥青路面层结构为：4cm（AC-13）改性细粒式沥青混凝土，8cm（AC-25）粗粒式沥青混凝。

2夹山大道提质改造工程“白改黑”总体方案

很多地方普通公路以往是以水泥混凝土路面结构为主，由于建造时间过长许多路面已达到使用年限，针对此种情况近几年提出了水泥混凝土路面“白改黑”改造技术。夹山大道提质改造工程“白改黑”改造方案，具体如下：

（1）碎石化处理原砼路面：利用多锤头破碎机自身的工作，反复冲击旧路面板，从而达到破碎效果；采用碎石化技术将旧水泥砼路面破碎，形成新路面结构层的底基层；

（2）增设大颗粒沥青碎石柔性基层：这种基层有较大空隙率，更有利于路面排水，减少其聚集，与旧水泥混凝土路面相比存在明显优势，防止反射裂缝出现，对路面有保护作用，使其更加稳定，保证路面使用寿命；

（3）基层以上路面结构层：乳化沥青透层+碎石封层+粘层油+沥青混凝土路面层；

3旧砼路面碎石化技术要点

3.1旧砼路面碎石化原理

（1）旧砼路面碎石化利用技术，主要利用多锤头破碎机自身的工作，反复冲击旧路面板，从而达到破碎效果；

（2）旧水泥砼路面上部分结构体板块在破碎机破碎后，往往都形成了粒径较小的颗粒，这种小颗粒之间结构松散，无法紧密结合成整体；旧水泥砼路面下部分结构体板块在破碎机破碎后，会形成较大块的砼板，并形成斜向裂纹，裂开后形成的水泥砼小块互相挤嵌而使旧路面保留部分残余强度，同时又不伤害到路基土；

（3）通过大型压路机碾压，成为新路面基层或底基层，然后再加铺新的路面结构，可有效强化路基，有效地提高基底密实度，增强承载力，减少加铺面层的反射裂缝；

3.2施工工艺流程及操作要点

（1）旧砼路面碎石化利用技术工艺流程见图1：

图1：旧砼路面碎石化利用技术施工工艺流程

（2）旧水泥混凝土路面破碎质量主要受破碎机械自身能力、破碎机工作参数设置、破碎顺序等条件对破碎机械调整要求的影响；

（3）试验段施工阶段：在进行路面碎石化全面施工之前，先应通过试验路段试验，得出最合理的机械组合和设备工作参数；依据试验段得出的最佳破碎效果的参数设置，用以指导全面施工；

（4）采用试坑法对破碎效果进行检测；通过试坑检测情况来认定是否达到了破碎的效果，如果破碎颗料大小没有达到要求，需进一步试验，直到完全满足要求为止；

（5）破碎机破碎：破碎时要从路面高处向低处过渡，从边幅到中幅，锤头的高度可以确定为600-800mm，行走速度150-180m∕h，并应做到破碎均匀；

（6）重型压路机碾压密实：旧路面被破碎化后再利用重型压路机碾压，最终形成一个完整、平顺、爱力均衡的基面；初压：采用破碎机破碎一遍后，用Z型压路机碾压2-3遍，保证轮下颗粒大小均匀的效果见图2；复压：采用钢轮振动压路机先振动碾压3遍再静压2遍，碾压后效果见图3：

4.1材料组成

（1）粗材料：道路沥青混凝土粗集料以碎石集料为主，保持材料干燥，没有风化现象出现，并且不含有杂质，符合清洁要求，达到足够强度及耐磨性；

（2）细集料：材料同样需要干燥、清洁，不含有杂质，没有风化现象，颗粒级配适合；

（3）填料：采用符合现行《公路沥青路面施工技术规范》要求的石灰石矿粉，严禁使用回收粉尘；

（4）沥青：施工时要注意气候变化，沥青路面受气温影响较大；沥青材料技术性质应符合沥青施工技术规范的要求；

4.2级配设计

关于大粒径沥青混合料级配设计要求有明确规定，以此为参照基准，还需要考虑试验结果，参照嵌挤分析分析情况才能最终确定，具体见表2

4.3柔性基层铺筑技术要点

（1）拌合设备必须与后期摊铺及压实程序匹配，拌合机必须具备二级除尘装置；

（2）拌合时间，根据试验路铺筑经验，最终确定干拌5s，湿拌30s；

（3）混合料拌合时加热温度范围为：150～170℃；

（4）混合料出厂温度需控制在：160～170℃范围以内；

（5）混合料拌合烫平板需要事行预热，达到一定温度后才能进行摊铺；

（6）混合料摊铺速度一般在2-4m/min的范围内；

（7）混合料摊铺时，避免施工过程中出现离析现象；

（8）混合料碾压温度满足不小于120℃的要求；

（9）依据本工程实践，最终采用的20t钢轮初压（静压）2遍+40t重型钢轮振动压4遍+25t胶轮碾压2遍+20t钢轮静压2遍消除轮迹；

5沥青混凝土摊铺施工技术要点

5.1沥青混凝土摊铺工艺流程

本工程路宽变化多，结合实际情况确定路面施工采用机械化作业，人工辅助，具体

施工工艺流程如下图4：

图4：沥青路面施工工艺流程图

5.2施工准备阶段技术要点

（1）施工准备：编制实施性施工组织设计并报批；按设计图纸及座标数据资料进行导线测量复核；人、机、料的全面准备工作；

（2）施工测量：直接丈量测站允许差：固定测桩间距离<200ｍ，允许偏差1/5000；固定测桩间距离200-500ｍ，允许偏差1/10000；固定测桩间距离>500ｍ，允许偏差1/20000；施工过程中采用路中线、边线三线进行全线路控制；合理安排摊铺带，其两侧布设高程控制点，采用摊铺机前挂线高程控制方式；

（3）沥青混凝土质量保证措施，沥青砼由石门本地沥青搅拌厂提供，对于到场的沥青材料按国家试验要求取样，申请第三方检测单位进行对比试验，确保沥青砼的质量；

5.3乳化沥青透层施工要点

（1）喷洒透层前，需将基层表面的所有杂物清扫干净，以利于与基层的联结；

（2）当基层表面干燥时，需对基层表面润湿，并待表面稍干以后，再喷洒透层沥青；

（3）采用沥青洒布车进行喷洒时，应保持稳定的速度，并保证喷洒均匀；

（4）先喷洒靠近道路中心线一个车道，由内向外，按车道进行，做到不重叠、不露白；

5.4同步碎石封层施工要点

（1）洒布沥青时需要保证足够温度，超过170℃，需达到雾状喷洒效果，做到均匀、等厚；

（2）施工气温需要满足条件，超过15℃时才能洒布SBS改性沥青封层

（3）恶劣天气时不适宜进行施工。

（4）碎石封层车需要匀速行驶，保持适当速度，确保达到洒布要求，充分考虑不同材料撒布率，需要照顾匹配情况。石料、胶结料的配比要合理，它们之间的撒布率需匹配；

（5）封层铺筑后应封闭交通，并能紧接着施工沥青下面层；

5.5粘层油施工要点

（1）在沥青砼粗、细层施工时，细粒式改性沥青砼与粗粒式沥青砼层之间、路缘石侧面以及井盖周围，应浇洒粘层沥青；

（2）当气温在10℃以下的不利天气，不能喷洒粘层油；当气候潮湿，造成路面基层表面水份过重，胶结效果会折减，也不宜施工；

（3）基质层需要清洁干燥，才有利于粘层油胶结，采取措施清洁后达到要求才能喷洒；

5.6沥青混凝土的生产要点

5.6.1集料、填料、沥青质量要求

（1）对原材料采购严格控制，保证达到施工要求，防止劣质材料出现；

（2）按照施工规范准备碎石，满足粗集料质量要求；

（3）严格控制细集料质量，确保清洁干燥，防止有害物质掺入，满足规范要求；

（4）填料必须采用石灰岩等憎水性石料而加工成的矿粉；

（5）沥青技术指标需要满足规范，保证原材料质量，避免出现不合格材料；

（6）本工程实践采用了两个500吨的贮油罐，用来储备沥青，这样完全可以满足大批量生产备料需求；

5.6.2沥青混合料生产要点

（1）首先需要确定合理料配比，参照实验数据，结合自身经验进行设计，同时要引入实践验证中的各方面资料，确定最佳方案；

（2）施工时应依据进场材料的实际试验数据，对设计配合比作适当调整，得出施工配合比；

（3）拌制设备需要符合要求，电脑精确控制，按重量分批配料，自动控制用量，有效调节温度，确保符合规范；

（4）拌合时间需要根据拌合料状况确定，确保达到均匀度要求，沥青结合料均匀包裹覆盖在矿料周围；

（5）沥青混合料采用大型自卸汽车运输，车箱应清扫干净；运料车在摊铺机前10-30cm处停住，不得撞击摊铺机；

5.7沥青混凝土摊铺要点

（1）案例工程机动车道及非机动车道均采用沥青砼摊铺机进行摊铺，严格按照设计进行，采取两幅施工方式。对于特定部位可以根据情况进行调整，必要时采用人工摊铺的方式进行；

（2）基层必须达到施工规范要求并经验收合格后，才能摊铺沥青混合料；

（3）采用连续挂线控制高程方式进行摊铺。事先设置基准值，严格控制各项指标，确保达到工程要求；

（4）摊铺机需要匀速行驶，保持适宜速度，避免停顿；

（5）最大程度避免施工接缝，除去不可控制因素外不留横向接缝；

5.8沥青路面碾压施工要点

（1）摊铺混合料后要及时进行检查，确保路面达到要求，修整不规则之处，确保达到平整度要求；

（2本工程采用了英格索兰双钢轮压路机，确保理想碾压效果，必要时应用小型振动压路机进行，对边角、死角进行补压；

（3）碾压工序严格按初压、复压、终压三个主要流程进行，其速度控制需执行下表3的规定：

6结论

本文以夹山大道提质改造工程为例，重点研究分析了提质改造工程“白改黑”施工技术要点，具体包括：旧砼路面碎石化利用技术要点、大颗粒沥青碎石柔性基层技术要点、沥青混凝土摊铺施工技术要点；旧砼路面碎石化利用技术是用多锤头破碎机将原有的旧水泥路面彻底破碎，不必把破损的水泥面板打碎搬走，节约了路基材料及运输成本，增强新旧路面结构层的整体连续性减少反射裂缝；增设大颗粒沥青碎石柔性基层，因此类基层有较大空隙率，更有利于路面排水，减少其聚集，防止反射裂缝出现，更能保证路面使用寿命；沥青混凝土路面施工过程中，需重点控制沥青路面摊铺施工技术要点，对于保证沥青混凝土路面的施工质量具有重要意义；通过本文分析和总结的施工经验，以期为白改黑技术的不断完善提供些许借鉴。

参考文献

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