高速公路路面“白加黑”施工质量控制与管理研究_孙晓明.pdf

46工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工0 引言现阶段，随着社会经济的不断发展，人们的生活质量有了很大提高，车辆已经成为人们出行的重要交通工具，但随着车辆数量的不断增加，交通通行压力越来越大，尤其是高速公路长期超负荷运行，其路面质量受到严重影响。为保障车辆通行的安全性，相关部门常采取对原路面“白加黑”的方式，提高高速公路路面强度。1 路面“白加黑”工艺概述随着社会经济的不断发展，对路面质量提出了较高的要求，但现阶段，我国有部分高速公路路面是水泥混凝土类型，由于其为早期修建的，受当时施工技术、工艺、材料等的限制，其质量已经无法满足实际所需，大部分路面已经出现裂缝、沉陷、错台等质量问题，直接影响着车辆通行的安全性。为解决水泥混凝土路面存在的各种质量问题，需对其进行改造，现阶段改造方式主要有两种：一是在原水泥混凝土路面上加铺水泥混凝土路面，被称为白加白。二是在原有水泥混凝土路面结构上加设一层中间过渡层，然后再在路面上铺设一层沥青。通过对第二种改造方式进行细化，可以分为两种类型，即在维修水泥混凝土路面过程中，增加一层中间过渡层，然后在路面上铺设一层沥青；或对水泥混凝土路面进行破碎、压实处理，加铺一层沥青，此方式在业内被定义为“白加黑”。通常，若水泥路面状况等级被评定为中等以下，在改造过程中可以采取“白加黑”的施工工艺。此工艺主要是通过对原有水泥混凝土板块进行破坏，将其刚性路面改造成柔性形式，以解决路面破碎、断板、反射裂缝等问题。相较于原有路面，“白加黑”施工工艺具备影响小、施工快、费用低等优点。一般业主建议在旧路面加铺连续配筋混凝土板作为补强层，以提高了路面结构承载能力，从而解决旧混凝土板加铺改造的反射裂缝问题。相比传统施工工艺混凝土路面耐久性好，采用“白加黑”工艺修复的路面行车舒适平顺，养护量小，在承受重载交通方面具有明显的优势。虽然初期投资额较高，但在其整个使用寿命期内具有良好的经济性。“白加黑”施工实例如图 1 所示。2 旧路面病害处治2.1 一般裂缝处理在高速公路“白加黑”工程施工中，主要目的是为了解决路面反射裂缝问题，处理该问题的重点是需要处理好原有路面裂缝。在施工中，若路面裂缝宽度为 0.51.0cm，应先使用清缝设备清理裂缝，并使用填缝设备修补缝隙。若裂缝超过 1cm，施工过程中裂缝位置不会出现翻浆，则证明基层质量未收到影响，可以采取上述方式进行处理。若裂缝位置出现翻浆问题，则证明基层质量存在问题，需先采取相应的措施处理路基病害。一般原路面清缝灌缝后高速公路路面“白加黑”施工质量控制与管理研究孙晓明摘要：“白加黑”就是对原水泥混凝土路面病害处治后，或者对原水泥混凝土路面“碎石化”后，加铺沥青混凝土结构层处治方案。相较于其他工艺来说，“白改黑”工艺的优势在于可以有效简化施工流程，降低施工作业成本，优化路面的整体性能，使路面抗压性及坚韧性得以提升。重点对高速公路”白加黑”施工中存在的问题进行了分析，并提出了相应的质量控制措施，以供参考。关键词：高速公路；白改黑；质量控制；施工管理中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁沈阳 110000CM&M 2023.0147需加铺抗裂贴。2.2 错台处理当路面混凝土板与板二者间存在错台隐患时，若错台移位小于 5mm，按照规范要求可以暂时不用特殊处理；若错台移位大于 10mm，一般采取局部或整块更换。若部分错台移位位置路面弯沉值过大，需进行注浆处治，以确保加铺的沥青层质量达到规定要求。2.3 严重破损路面处理若混凝土板内裂缝数量或者角损坏数量超过 2 条，同时伴有错台沉陷问题，在维修施工中，应先破除混凝土板，清除基层面，并采用 C15 混凝土回填，最后使用同标号混凝土板更换。3 沥青混合料配合比设计根据历年路面“白加黑”处治方案经验可知，对旧路面处治后，需在原路面加铺多层沥青结构层，以确保改造后路面行车质量。本文以 SMA-13 上面层为例，阐述施工质量控制要点。3.1 SMA-13 沥青混合料原材料检测在高速公路“白加黑”工程施工中，SMA-13 沥青混合料使用的原材料有沥青、集料、矿粉等，为保障施工质量，要求其材料质量必须达到相关规定标准要求。在该工程施工中，使用的沥青、集料材料分别为改性沥青、玄武岩集料。3.2 确定油石比在高速公路“白加黑”工程施工中，在确定沥青混合料油石配比时，需按照 0.3%的梯度慢慢增加配比量，通过对不同油石比条件下的沥青拌合料进行马歇尔试验，获取不同的混合料体积指标及相关参数，然后根据试验数据选择最佳油石比。4 高速公路路面“白加黑”施工质量控制4.1 SMA混合料拌和质量控制与普通沥青混合料相比，改性沥青 SMA 混合料搅拌比较复杂，其粘度较高，对温度较为敏感，由此增加了拌合难度。改性沥青采用工厂集中生产运输至现场，SBS 改性沥青混合料应做到随拌随用，储存时间不超过 6h，储存期间温度下降不得超过 10，否则按照规范要求给予废弃。为保证拌合质量，在拌合过程中选择间隙拌合法，并对集料加热温度、纤维添加时间、搅拌频率、时间进行严格控制，根据实际情况调整拌和机械运行参数。同时，在施工期间，施工人员需严格检查选择的拌合料质量，定期维保搅拌设备。集料、矿粉和沥青应按生产配合比确定的用量送进拌和机。送入拌和机里的集料温度、沥青温度、混合料出厂温度、混合料摊铺温度和碾压温度应符合规范要求，温度不达标的混合料则给予废弃。严格校正温度计量系统，以确保混合料的搅拌质量。定期安排工作人员检查搅拌过滤网，以防止在搅拌过程中，出现过滤网破损问题，影响搅拌质量，同时对除尘设备进行检查。严格对改性沥青 SMA 混合料的施工温度进行控制，一般将改性沥青加热温度、矿料温度、混合料出厂温度，分别控制在 165170、190210、175185为最佳。混合料的出料温度是整个 SMA 混合料施工的关键，是保证摊铺和碾压质量的基础。拌和时，既要提高拌和温度，又要防止拌和过程中沥青老化，一般将集料加热温度控制在190210。为保障拌合料的质量，还需做好沥青混合料取样、拌合工作。4.2 SMA混合料运输和摊铺质量控制4.2.1 运输过程的质量控制使用的自卸车必须清扫干净，车周壁喷洒一层防粘剂。严格控制装载环节，运料、放料时需将其分为三个部分，即按照前车厢后车厢中间车厢的顺序上料，从而避免集料出现离析问题。在进料环节，需采取相应的措施将其温度控制在规定范围内，防止温度过高或者过低影响集料的质量。在运输集料时，需将篷布等覆盖物覆盖在混合料上，以防止空气、雨水对其的腐蚀。同时对运输车辆的运输路线、行驶速度进行科学规划，以确保集料可以按时运输至现场。沥青混合料运至摊铺地点后按运料单签收，并检查混合料拌合质量，对于到场温度不符合要求或结成团块的混合料直接给予废弃。若集料已经受到雨水侵蚀，应将此部分集料视为废料处理。图1 “白加黑”施工实例48工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工4.2.2 混合料摊铺质量控制混合料摊铺施工技术直接影响着路面的平整度，在施工前，要根据实际情况选择摊铺设备的机型、数量、摊铺方式。SMA-13 上面层施工采用红外线非接触式平衡梁法控制摊铺厚度及横坡，在调坡段和桥两头采用挂钢丝法施工。连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前 1030cm 处停住，不得撞击摊铺机。摊铺机摊铺时匀速行驶，不得随意变换速度或中途停机，摊铺速度宜控制在 3m/min 范围内，以确保施工连续作业。摊铺过程中，在沥青摊铺机后面安排专人消除粗细集料离析，摊铺中发现粗集料窝及时铲除，并及时用新混合料回填。在摊铺作业中，应确保混合料温度在160180范围内。当路面温度低于15应禁止施工。若遇到雨天应暂停施工，并及时对未压实的混合料进行处理。在摊铺成型阶段，需保证摊铺的连续性，以免路面出现裂缝。4.3 SMA混合料碾压阶段质量控制SMA 混合料黏稠性较高，且对温度极为敏感，为此在辗压时需做好以下工作：4.3.1 选择合适碾压设备进行施工SMA 混合料粗集料嵌挤良好，碾压过程中的推挤很小，可以使用较重的压路机在较高的温度下碾压。碾压时严格按照“紧跟慢压、先低后高、高频低幅、匀速少水、同进同退”的原则进行。根据现场情况选择碾压组合设备，采取初压、复压、终压小循环碾压流程。初压采用 13t 双钢轮压路机碾压，碾压速度控制在 2.02.5km/h；复压采用 13t 双钢轮压路机+胶轮压路机，将碾压速度控制在 2.02.5km/h；终压采用13t 双钢轮压路机，碾压速度控制在 3.05.0km/h。碾压过程中注意事项如下：压路机的碾压段长度应与摊铺速度保持相对平衡；碾压过程中可向碾压轮洒少量水，避免出现粘轮现象；压路机碾压时应从路基外侧向中心、由低处向高处进行碾压，双钢轮振动压路机每次重复碾压相邻区域 1/31/2 轮宽，直至完全碾压整幅一遍；压路机不得在未碾压成型的路段上转向、调头或停车等候；对压路机无法压实的桥梁、挡土墙等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区，采用小型振动压路机压实；初压、复压、终压各道碾压工序必须紧跟，压路机不得随意停顿、掉头。4.3.2 严格对碾压温度进行控制在辗压施工中，为保障辗压质量，应将初压温度控制在不低于 155左右，并要求在高温环境下完成辗压施工。在初压阶段，应严格控制压路设备与摊铺设备之间的间距，确保压路设备与摊铺设备可以连续施工。待沥青路面表面温度降至 50后，方可允许车辆正常通行。5 “白加黑”施工中常见问题治理在路面“白加黑”施工中，现场容易出现以下问题：旧路面病害处治不到位，沥青路面出现反射裂缝。现场机械设备管理不到位，导致施工时胶轮轮压过大。施工前技术交底不到位，施工运输车辆车厢涂防黏剂不均匀。未在胶轮压路机安装喷雾设备，碾压过程中出现沥青混合料沾轮情况。现场施工管理混乱，导致沥青混合料运输车辆严重不足，摊铺作业无法连续作业。施工过程未落实施工方案要求，局部路段出现碾压不到位或漏压。施工摊铺过程中对施工缝的处置不到位。针对施工中存在的问题，可采取以下措施：一是对原水泥路面病害按照规范要求处治，处治到位后方可加铺沥青结构层。二是加强施工机械管理及人员上岗继续教育培训，培训合格后方可上岗。三是严格落实班前技术交底及安全交底，施工前对运输车厢内与料斗涂刷隔离剂，施工后及时清理机械设备。四是沥青混合料摊铺前在胶轮四周设置裹围裙，采用喷雾机对轮胎进行喷洒，防止混合料沾轮。五是确保 15 辆以上车况较好的运输车在现场，维持施工连续作业。六是沥青混合料碾压按照施工方案遵循“紧跟、高频、低幅、匀速、同步、少水、慢压”等原则。初压紧跟摊铺机，复压紧跟初压，终压紧跟复压，初压控制在 155以上，以碾压混合料不推移变形为宜。局部碾压不到位的位置，采用小型压路机配合碾压。七是尽量减少路面纵、横缝预留，尽可能采用热接缝处治，做到紧密，连接平顺。6 结语相较于其他工艺来说，“白改黑”工艺的优势在于可以有效简化施工流程，降低施工作业成本，优化路面的整体性能，使路面抗压性及坚韧性得以提升。重点对高速公路“白加黑”施工中存在的问题进行了分析，并提出了相应的质量控制措施，高速公路“白加黑”工程是一个涉及范围较广的路面工程，具备较强的专业性。要求参与人员按照施工方案施工，严控各环节施工质量，确保高速公路“白加黑”工程整体质量。参考文献1 易守春,高彦芝.“白加黑”改造工程施工关键环节质量控制J.筑路机械与施工机械化.2016,33(8):113-115.2 张福红.高弹改性应力吸收层在白加黑路面改造中的应用研究 J.科技信息,2011(9):708-709.3 王慧,张久鹏.重载旧混凝土路面沥青加铺层设计方法 J.辽宁 工程技术大学学报(自然科学版).2014(10):57-62.