“路面白加黑”技术在咸阳市的应用

“路面白加黑”技术在咸阳市的应用

费颖向

咸阳市市政工程管理处712000

摘要：“路面白加黑”是在原有的刚性水泥混凝土路面上加铺柔性沥青混凝土面层，是对旧水泥混凝土路面改造的一种方法，对原有的水泥混凝土路面的胀、缩缝进行清理灌缝，对旧水泥混凝土路面铣刨拉毛，采用橡胶沥青同步碎石封层，作为应力吸收层，再加铺9cm以上厚的沥青混凝土。

关键词：旧水泥混凝土路面改造；橡胶沥青碎石同步封层；应力吸收层

刚性水泥混凝土路面，以其承载力强、抗老化、耐高温、使用寿命长及初期养护成本低等特点，在我市早期城市道路建设中占有了相当大比例，现在我市的大部分主干道如秦皇路、人民路、文林路、宝泉路、咸通路和中华路等均为早期建设的水泥混凝土路面，这些路面使用寿命均已达到十五年以上。随着城市交通量的日益增大，这些水泥混凝土路面也均不同程度显现出其病害及缺点：板面出现裂缝、掉角啃边、板缝增宽、碎裂、错台、沉降等现象，影响行车舒适性，且维修困难。针对水泥混凝土路面出现的病害难以维修的现状，为彻底改善其路况，我局从2010年起，对渭阳西路、渭阳东路、碱滩路、联盟三路进行了沥青混凝土加层，即“路面白加黑”改造。

在渭阳西路（咸通路——西环路）和渭阳东路（乐育路——人民路）的水泥混凝土“路面白加黑”改造中，采用了这样的施工方案：对旧水泥混凝土路面板缝实行清缝，用热沥青灌缝，旧路面清扫干净后，喷洒乳化沥青，铺设土工布，加铺沥青混凝土层4cm+3cm.，这两条路在“路面白加黑”改造后的前两年里，道路平整坚实，非常美观舒适，但随着时间的推移，亦由于今年来车流量增大，重型车辆增多及“白加黑”过程中施工工艺的缺陷等问题。反射裂缝逐渐显现，一道道有规则的板缝十分明显，路面的整体结构被破坏。在雨水、车轮荷载等外部因素作用下，道路不断出现开裂、剥落、坑槽等病害，近三、四年来，我处每年都进行了大面积的修补，该段路面已形成补丁套补丁、千疮百孔，路况越来越差，无整体效果，很不美观。

2014年度，我处接到秦皇路立交桥水泥混凝土路面改造的任务后，及时组织人员赴西安、宝鸡等地考察学习。近年来，西安市区大庆路（2009年改造）、东二环下穿立交、环城西路、长安大道（2010年改造）等路段；宝鸡市区的经二路（2010年改造）、迎宾路（2010年改造）等路段都是原水泥混凝土“路面白加黑”改造处理后的路面，同我市前期“路面白加黑”处理不同的是，他们采用了橡胶沥青碎石应力吸收层，白加黑厚度均超过9cm，通过几年的运行，路况平整、美观、基本无反射裂缝，效果良好。

据有关橡胶沥青的资料介绍，1997年美国ASTM将橡胶沥青定义为：由沥青、回收旧轮胎橡胶粉及一定的添加剂组成的混合料，其中，橡胶粉的含量不少于总重的15%（内掺），且要求橡胶颗粒在热沥青中充分反应并溶胀，又称沥青橡胶（AsphaltRubber）。

1、橡胶沥青的性能优势是全面的。

相比于基质沥青，橡胶沥青在高温稳定性、低温性能、抗老化性能、抗疲劳性能、抗水损等方面都有明显的改善。橡胶沥青是一种性能均衡、综合性的改性沥青。

1）足够的高温稳定性。橡胶粉的加入，能够明显的增加沥青的黏度，从而明显提高沥青抗高温变形的能力。根据试验分析，掺量为17-20%的橡胶沥青，其60度旋转黏度较基质沥青提高10多倍、针入度降到20（0.1mm）软化点提高16度，提高幅度非常显著。SHRP动态剪切儒变仪试验结果表明，SHPP高温分级比基质沥青提高12度，达到PG76—22.。

2）抗裂性能。沥青混合料的疲劳主要有两种类型，一种是温度循环或荷载作用造成的材料弯拉疲劳破坏，一种是裂缝发射造成的纯剪切疲劳破坏。轮胎橡胶宽广的弹性温度工作区间和橡胶沥青的高橡胶料体积含量，决定了橡胶沥青混合料是一种很宽的温度范围内都能保持柔性特征的路面材料，使得橡胶沥青路面有较好的耐疲劳、抗反射裂缝能力。

3）水稳定性。在橡胶粉和沥青的共练反应中橡胶沥青溶胀实际提高沥青质等活性成分的含量，降解或者脱硫以后的橡胶具有更强的粘合力。橡胶在制造过程中带入金属氧化物或胺类物质（硫化剂、助剂和抗氧化剂）等，这些物质对于改善沥青和石料界面的粘附性也是很有好处的。

2、橡胶应力吸收层（SAMI）

橡胶沥青应力吸收层采用热橡胶沥青及碎石同步封层工艺。应力吸收层（SAMI）施工前，应保持路面清洁、干燥，施工时地面和空气温度均不得低于18度。

1）集料。

撒布用的石料应严格控制单粒径集料颗粒尺寸，其基料级配应满足下表的技术要求。（见表一）

2）用量及温度要求

橡胶沥青的撒布量一般是2.5+-0.2kg/m2，碎石的撒布量以满铺嵌挤，橡胶沥青填缝料填满基料高度的3/4为准，多余碎石应予以清除。

橡胶沥青的加热温度应为185—195度，撒布温度应不低于160度，碾压温度应不低于155度。

3）压实

应力吸收层SAMI）施工中为避免将碎石压碎，压实机械采用胶轮压路机，每个轮胎的压力不小于0.7Mpa.。压实时间对于SAMI的质量至关重要，一般应压实四遍，在较短的时间内完成。

有了实践经验和理论资料的支撑，我处组织工程技术人员讨论提出对秦皇路立交桥水泥混凝土“路面白加黑”改造的设计熔入橡胶沥青碎石应力吸收层。其施工方案为：清理旧水泥混凝土路面板缝，用热沥青灌缝后，用大型铣刨机对旧水泥混凝土路面做0.5—1/cm拉毛处理，清扫冲洗干净后，做1—1.5cm厚橡胶沥青碎石应力吸收层，橡胶沥青喷洒量为2.3至2.7kg/m2，再铺5cm厚粗粒式沥青混凝土（AC—25），4cm厚中粒式沥青混凝土（AC—16）。下沉式立交桥路面本来就是易水毁路面，但做了“路面白加黑”改造后效果良好。2015年我处在市区南大门陈阳寨转盘大修工程中，针对外圈板块稳定部分水泥混凝土路面再次使用了橡胶沥青碎石应力吸收层加沥青混凝土面层的施工工艺。这两条路通过这两三年的重交通量运行，没有发现发射裂缝及常见病害，路况平整、坚实美观、行车舒适。

橡胶沥青具有良好的柔韧性，适应剪切变形相对较大，可以有效的抵抗旧水泥混凝土路面反射裂缝的过早发生，适宜用在旧水泥混凝土“路面白加黑”改造道路中。对“路面白加黑”改造技术的探索和应用，尤其在我市城市道路改造中其优势显而易见，它的施工周期短，可采用夜间作业，白天放行，减少交通压力，节省投资，减少废料的产生和环境污染。据测算，水泥混凝土“路面白加黑”改造与新建沥青混凝土路面相比，单方造价节约60%以上，对今后我市大量的水泥混凝土路面改造大有裨益。

参考文献：

[1]《橡胶沥青应用技术研究》长安大学出版社付强

[2]《公路工程》