论文部分内容阅读
摘要：水泥路面经过长时间的使用后出现破损，车辆行驶舒适度差、噪音大等问题日益凸显，已无法满足道路使用者的需要。本文从水泥路面改造后主要破损成因入手，结合实践经验，就加铺中间层在道路“白加黑”改造中的作用进行探讨。
关键词：水泥路面改造；白加黑；防水粘结层；应力吸收层
1、前言
水泥路面作为一种刚性路面结构，具有施工期短、早期强度高、承载能力强、维修养护少、工程造价小等特点。在20世纪80、90年代，在当时社会经济、交通现状下，我国修建了大量的水泥路面，发挥了积极的作用，但是随着时间的推进，早年建设的水泥路面大量出现破坏，路面出现跳车、唧泥、脱空、嗓音大等问题。道路的破损对城市交通的行驶安全性、舒适度以及城市美观都造成了不良的影响。因此，如何针对这种刚性路面进行改造亦是道路大修面临的一个重要课题。
本文结合大修实践经验，从道路改造后主要病害出发，就加铺中间层在道路“白加黑”改造中的作用进行探讨。
2、主要病害及旧路评价
据实践及调查数据，水泥路面“白加黑”改造后，路面早期病害形式主要有：
2.1 反射裂缝
“白加黑”路面早期病害形式以反射裂缝最具典型性。反射裂缝主要出现在旧水泥砼板纵、横缝、断板位置。其成因为水泥砼板发生位移差产生的剪应力、拉应力作用在沥青面层，导致沥青面层出现应力集中区，形成裂缝。从应力作用形式可分为剪切裂缝和温缩裂缝两种，其中剪切裂缝为主要形式。
2.2 推移和波浪
城市道路交叉口车辆制（启）动频繁，车辆的制动和启动会产生瞬时较大的摩擦力，此水平推力通过沥青面层传递造成层间剪应力。当层间剪应力达到一定值，则造成推移、波浪。特别是在原水泥砼板存在较大高程差时，病害尤为严重。
2.3 剥落、坑槽
旧路侧石破损或施工时受扰动与基础脱空，导致绿化隔离带内的滞留水以及自然降水通过车行道侧石内外侧缝隙渗入沥青面层与水泥砼板之间。在行车荷载作用下，在材料空隙形成高水压及高速水流，逐渐降低沥青的粘结力，沥青被从材料剥离，沥青面层出现剥落，而后形成水损害性的坑槽。
2.4 弯沉值评价
在“白加黑”路面中，板块间的弯沉差与反射裂缝，高程差与推移、波浪有着密切的关系。因此，旧水泥路面的性能直接影响到“白加黑”改造后的效果，其应作为加铺方案的首要参数。而通过水泥砼板间的弯沉差可以间接反应出接缝处的材料性能，应作为旧水泥路面检测的重中之重。
[评价等级＼&平均弯沉值（0.01mm）＼&优和良＼&20～45＼&中等及以下＼&>45＼&]
板块的弯沉值评价如上表所示，而在相邻两块板块间的弯沉差若大于0.06mm，则可认为板块接缝处应力传荷不足，应进行相应补强，减缓改造后早期破损的出现。
3、加铺中间层
“白加黑”即为在旧有水泥路面上加罩沥青混凝土面层的改造方式。国内早期道路改造中采用直接加罩沥青混凝土面层的方式，在工后一两年即普遍出现反射裂缝，主要成因为旧路水泥板块的垂直、水平移位、脱空等造成的。而今随着技术的成熟，针对“白加黑”问题亦出现了诸多新的处理办法。其中尤以加铺中间层的作法应用最广。
笔者结合自身大修设计经验，将加铺的中间层分为防水粘结层、应力吸收层两种。
3.1 防水粘结层
在道路改造工程中，常会铺设玻纤格栅、聚酯玻纤布、下封层等中间层，起到粘结固定、防水保护的作用。
玻纤格栅具有高抗拉强度、耐高（低）温、几无蠕变、与沥青混合料粘结牢固、对混合料有一定的固定作用等特性，在使用中能有效抑制应力、释放应变，提高沥青面层的抗拉和抗剪能力，从而有效减少水泥板块造成的反射裂缝。近年来被广泛应用在路况相对较好的水泥路面的“白加黑”改造中，效果良好。笔者在参与北京市八大处道路大修项目中曾使用“粘层油+土工布”的中间层处理方式，因道路改造任务一般工期较短，施工节奏紧张，从施工现场观察中发现，施工质量较难控制。多次发现土工布卷曲、粘层油撒布不均等现象。相较而言，玻纤格栅（特别是带自粘胶的玻纤格栅）施工便捷性更好。
下封层起到粘结、防水的作用，一般可用在路面结构水损较为严重的道路中，在基层和面层之间形成一道抵御水损的防护层，起到保护路面结构的作用，防止水损的再次发生。笔者在近年道路大修工程中，针对基层采用水泥砼补强范围的边界采用在其上对缝布设防水卷材，能有效减缓反射裂缝的发生，并在局部区域起到下封层的防水防护作用，工后效果良好。
3.2 应力吸收层
应力吸收层作为中间层铺设在水泥混凝土和沥青混凝土之间，过渡“刚”“柔”，起到缓冲的作用。因其良好的抗老化、耐疲劳、高粘结、应力吸收等特点，近年在“白加黑”改造工程中被广泛应用，主要有橡胶沥青、沥青砂胶、改性沥青应力吸收层等，其具有以下特点：
1、能将沥青面层所传导的荷载均匀化，减小层底拉应力，结合其高粘结性的特点，可有效减少加铺沥青层推移、波浪的病害出现。
2、能有效缓冲和吸收水泥路面板块间及基层裂缝产生的集中應力，减小底层应力的反射，从而减缓、减少改造后反射裂缝的发生。
3、能较好的填充旧路板块缝隙、裂缝，起到修复、粘结的作用，并能防止路面水下渗，从而保护道路基层。
4、结语
近年来沥青路面的高性能、舒适度高、养护便捷已得到普遍认同。因此对原有水泥路面改造成“白加黑”这种复合结构形式的改造方法，已广泛得到认同。其在节约社会资源、节省工程投资、避免水泥砼废弃造成环境污染等各方面，具有重大意义。
但也因这种复合结构的材料差异性导致其处理方式更加多样性、复杂化。在改造中应就方案进行研究、比选，对可能带来的弊端应做好统筹分析，最终采取适宜的处理方案，从而提高道路改造质量。
参考文献：
[1] 李永志， “白加黑”路面实践的思考，公路养护技术论文集
[2] 沈旭、武和平，应力吸收层在旧水泥混凝土路面改造中应用，湖南交通科技，2010
关键词：水泥路面改造；白加黑；防水粘结层；应力吸收层
1、前言
水泥路面作为一种刚性路面结构，具有施工期短、早期强度高、承载能力强、维修养护少、工程造价小等特点。在20世纪80、90年代，在当时社会经济、交通现状下，我国修建了大量的水泥路面，发挥了积极的作用，但是随着时间的推进，早年建设的水泥路面大量出现破坏，路面出现跳车、唧泥、脱空、嗓音大等问题。道路的破损对城市交通的行驶安全性、舒适度以及城市美观都造成了不良的影响。因此，如何针对这种刚性路面进行改造亦是道路大修面临的一个重要课题。
本文结合大修实践经验，从道路改造后主要病害出发，就加铺中间层在道路“白加黑”改造中的作用进行探讨。
2、主要病害及旧路评价
据实践及调查数据，水泥路面“白加黑”改造后，路面早期病害形式主要有：
2.1 反射裂缝
“白加黑”路面早期病害形式以反射裂缝最具典型性。反射裂缝主要出现在旧水泥砼板纵、横缝、断板位置。其成因为水泥砼板发生位移差产生的剪应力、拉应力作用在沥青面层，导致沥青面层出现应力集中区，形成裂缝。从应力作用形式可分为剪切裂缝和温缩裂缝两种，其中剪切裂缝为主要形式。
2.2 推移和波浪
城市道路交叉口车辆制（启）动频繁，车辆的制动和启动会产生瞬时较大的摩擦力，此水平推力通过沥青面层传递造成层间剪应力。当层间剪应力达到一定值，则造成推移、波浪。特别是在原水泥砼板存在较大高程差时，病害尤为严重。
2.3 剥落、坑槽
旧路侧石破损或施工时受扰动与基础脱空，导致绿化隔离带内的滞留水以及自然降水通过车行道侧石内外侧缝隙渗入沥青面层与水泥砼板之间。在行车荷载作用下，在材料空隙形成高水压及高速水流，逐渐降低沥青的粘结力，沥青被从材料剥离，沥青面层出现剥落，而后形成水损害性的坑槽。
2.4 弯沉值评价
在“白加黑”路面中，板块间的弯沉差与反射裂缝，高程差与推移、波浪有着密切的关系。因此，旧水泥路面的性能直接影响到“白加黑”改造后的效果，其应作为加铺方案的首要参数。而通过水泥砼板间的弯沉差可以间接反应出接缝处的材料性能，应作为旧水泥路面检测的重中之重。
[评价等级＼&平均弯沉值（0.01mm）＼&优和良＼&20～45＼&中等及以下＼&>45＼&]
板块的弯沉值评价如上表所示，而在相邻两块板块间的弯沉差若大于0.06mm，则可认为板块接缝处应力传荷不足，应进行相应补强，减缓改造后早期破损的出现。
3、加铺中间层
“白加黑”即为在旧有水泥路面上加罩沥青混凝土面层的改造方式。国内早期道路改造中采用直接加罩沥青混凝土面层的方式，在工后一两年即普遍出现反射裂缝，主要成因为旧路水泥板块的垂直、水平移位、脱空等造成的。而今随着技术的成熟，针对“白加黑”问题亦出现了诸多新的处理办法。其中尤以加铺中间层的作法应用最广。
笔者结合自身大修设计经验，将加铺的中间层分为防水粘结层、应力吸收层两种。
3.1 防水粘结层
在道路改造工程中，常会铺设玻纤格栅、聚酯玻纤布、下封层等中间层，起到粘结固定、防水保护的作用。
玻纤格栅具有高抗拉强度、耐高（低）温、几无蠕变、与沥青混合料粘结牢固、对混合料有一定的固定作用等特性，在使用中能有效抑制应力、释放应变，提高沥青面层的抗拉和抗剪能力，从而有效减少水泥板块造成的反射裂缝。近年来被广泛应用在路况相对较好的水泥路面的“白加黑”改造中，效果良好。笔者在参与北京市八大处道路大修项目中曾使用“粘层油+土工布”的中间层处理方式，因道路改造任务一般工期较短，施工节奏紧张，从施工现场观察中发现，施工质量较难控制。多次发现土工布卷曲、粘层油撒布不均等现象。相较而言，玻纤格栅（特别是带自粘胶的玻纤格栅）施工便捷性更好。
下封层起到粘结、防水的作用，一般可用在路面结构水损较为严重的道路中，在基层和面层之间形成一道抵御水损的防护层，起到保护路面结构的作用，防止水损的再次发生。笔者在近年道路大修工程中，针对基层采用水泥砼补强范围的边界采用在其上对缝布设防水卷材，能有效减缓反射裂缝的发生，并在局部区域起到下封层的防水防护作用，工后效果良好。
3.2 应力吸收层
应力吸收层作为中间层铺设在水泥混凝土和沥青混凝土之间，过渡“刚”“柔”，起到缓冲的作用。因其良好的抗老化、耐疲劳、高粘结、应力吸收等特点，近年在“白加黑”改造工程中被广泛应用，主要有橡胶沥青、沥青砂胶、改性沥青应力吸收层等，其具有以下特点：
1、能将沥青面层所传导的荷载均匀化，减小层底拉应力，结合其高粘结性的特点，可有效减少加铺沥青层推移、波浪的病害出现。
2、能有效缓冲和吸收水泥路面板块间及基层裂缝产生的集中應力，减小底层应力的反射，从而减缓、减少改造后反射裂缝的发生。
3、能较好的填充旧路板块缝隙、裂缝，起到修复、粘结的作用，并能防止路面水下渗，从而保护道路基层。
4、结语
近年来沥青路面的高性能、舒适度高、养护便捷已得到普遍认同。因此对原有水泥路面改造成“白加黑”这种复合结构形式的改造方法，已广泛得到认同。其在节约社会资源、节省工程投资、避免水泥砼废弃造成环境污染等各方面，具有重大意义。
但也因这种复合结构的材料差异性导致其处理方式更加多样性、复杂化。在改造中应就方案进行研究、比选，对可能带来的弊端应做好统筹分析，最终采取适宜的处理方案，从而提高道路改造质量。
参考文献：
[1] 李永志， “白加黑”路面实践的思考，公路养护技术论文集
[2] 沈旭、武和平，应力吸收层在旧水泥混凝土路面改造中应用，湖南交通科技，2010