城市市政道路“白改黑”病害处理分析

时间：2024-04-24

杨仁阳

（福建省泉州市市政工程中心，福建泉州362000）

0 引言

随着车辆数量的不断增加，加之人民群众出行需求的增加，水泥道路已经无法满足使用的需求，严重影响了人们出行的舒适度，对市政道路进行改造迫在眉睫。

为了有效解决以上问题，“白改黑”在市政道路改造中发挥了十分关键的作用，与原有的水泥路面相比，改造后的路面有着更强的承载力。但是，由于施工技术不合理或者是后期养护不到位等问题的存在，改造后的道路也会出现一些病害，应当采取科学的防治措施，提升市政道路的质量。

1 城市市政道路“白改黑”概述

“白改黑”路面是指将原本的水泥路面改造为沥青混凝土路面。在现代社会中，“白改黑”路面已经是一种应用范围较广的道路形式。进行“白改黑”的目的是达到环保、防尘、降低噪音的目标，人们在驾驶车辆的过程中也会更加的舒适，路面建成之后的维修与养护的难度也会更低。“白改黑”使用的路面铺设材料是沥青混合材料，其中包含填料和细集料。一般来说，填料和细集料这两种材料具备较强的黏合能力，能够与其他的施工材料实现更加严密的贴合，从而充分提升道路的抗压能力[1]。表1 是“白改黑”道路混合料适宜压实厚度表。

表1 沥青混合料适宜压实厚度表

“白改黑”技术的主要形式就是在维修并处理原有的水泥混凝土路面之后，铺设一层中间过渡层，再在过渡层之上铺设沥青混合材料。这种形式还可以细分为以下几种：第一，仅铣刨后加铺；第二，修补原水泥路面后铣刨加铺；第三，破除修复旧路面后铣刨加铺。

2 “白改黑”路面主要病害类型及产生原因

2.1 车辙

在城市市政道路实际运行的过程中，行驶的车辆会给予道路路面一定的荷载作用，而与车辆直接接触沥青路面则会承载很大一部分的荷载作用力，与此同时，道路路面还会将荷载作用传递到道路路基部分。相比于路面而言，路基拥有更高的强度，出现变形现象的概率也要低于路面，在接受到路面传递的荷载作用之后就会生成一定的反作用力。原本与车辆直接接触的路面还会受到来自路基的反作用力的影响，在车辆荷载作用和路基反作用力的双重作用下，路面本身的内部结构就会被破坏，这也意味着路面的强度减弱，很容易出现变形，最终形成车辙。“白改黑”道路出现车辙病害的原因还可能是由于气温过高，沥青路面在高温的作用下出现了软化而更加密实，与此同时，软化的沥青约束矿质骨架的能力也会减轻，从而导致骨架失稳。形成车辙的进程还会在一定程度上受到细集料的多少和骨架稳定程度的影响。高温变形引发车辙在坡面道路和道路交叉位置产生的概率更大。总的来说，在车辆超载的情况下，出现车辙病害的概率会更大。通常情况下，“白改黑”道路的车辙类型还可以细分为结构型车辙、失稳型车辙、压密型车辙以及磨耗型车辙。

2.2 裂缝

“白改黑”道路比较常见的一种病害就是裂缝，这种病害会带来较多的负面影响，不仅会使城市的美观程度下降，为车辆的平稳行驶带来阻碍，还会在很大程度上缩减道路的使用寿命[2]。具体来说，造成“白改黑”路面出现裂缝病害的原因主要表现为以下几点：第一，“白改黑”道路路基强度和稳定性不足；第二，“白改黑”道路基层原因致使干缩变形产生裂缝；第三，“白改黑”道路面层材料和厚度不符合有关标准；第四，不同季节和天气的温度变化产生的影响；第五，“白改黑”道路承载车辆的规模过大；第六，施工方式和施工工艺存在缺陷。图1 为“白改黑”道路裂缝病害示意图。通常，将“白改黑”道路裂缝的类型以成因作为划分依据主要可以划分为两种，分别是荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

图1 “白改黑”道路裂缝病害

2.2.1 荷载型裂缝

荷载型裂缝主要是由于车辆行驶过程中产生的荷载作用导致“白改黑”道路出现疲劳性裂缝。具体来说，也就是在车辆行驶的过程中，会给予路面一定的压力，由此导致路面多次承受拉应力与压应力，沥青路面和其下方的每一个结构层内部都会受到剪切破坏。由于“白改黑”道路在运行的过程中会长时间受到车辆的压力，最终形成了荷载型裂缝。

2.2.2 非荷载型裂缝

非荷载型裂缝产生的原因则是受到了湿度和气温的影响，由此产生了收缩开裂的现象[3]。在温度出现变化的情况下，“白改黑”道路也会产生不同程度的变形，倘若路面和道路内部的承重层结构承受的温度应力大于其抗拉能力，道路表面就会出现变形开裂的情况。

2.3 坑槽和拥包

通常来看，“白改黑”道路的坑槽病害和拥包病害是其他几种类型的病害逐步发展而产生的最终结果。具体而言，裂缝的持续发展会导致“白改黑”路面更加松散，沥青混凝土中的细集料就会出现较为严重的颗粒剥离与脱落现象，由此产生坑槽。而拥包的产生则与车辙息息相关，车辙的持续发展会导致“白改黑”路面的凹陷进一步加深，凹陷位置的沥青混合料就会向两侧堆积，由此形成拥包。起初，在拥包快要产生时，道路表面的沥青层还没有出现较为严重的损坏，中下面层会在水平方向上缓慢移动，产生情节较轻的拥包。随着时间的推移，产生拥包的位置会有越来越多的混合料堆积，致使其表面产生拉裂现象并最终造成裂缝的出现，水分从裂缝中进入到拥包内部，导致拥包出现集料颗粒脱离的情况。

3 城市市政道路“白改黑”主要病害的处理方法

针对上述“白改黑”道路存在的车辙、裂缝、坑槽以及拥包病害，提出了相应的处理方法。

3.1 处理“白改黑”道路车辙病害的措施

在对“白改黑”道路车辙病害进行处理时，可以利用沥青路面就地热再生技术，并选取专业的就地热再生设备进行处理。该设备能够对沥青路面进行实时加热，并实现翻松，在这个过程中，就可以在路面中添加若干的再生剂、新沥青以及新沥青混合料等，并通过热态拌和、摊铺以及碾压流程，完成沥青路面一定深度内旧沥青混合料再生，并且，该处理方法是一次性的，相对简便。这种方法能够达成全部再生利用原沥青路面材料的目的，如此一来，就能够在很大程度上实现减少砂石料和其他能源的投入量的目标，并减少投入处理过程中的成本，对出现病害路段的交通也不会带来过多的影响。

3.2 处理路面裂缝

路面裂缝是道路运行过程中最为常见的一种病害类型，因此，对路面裂缝进行处理显得尤为重要。在处理路面裂缝时，通常有两种比较常见的方法，分别是开槽灌缝法和表面封闭法。第一，开槽灌缝法，这种方法比较常用，在路面裂缝宽度达到2mm 以上的纵向裂缝和横向裂缝的处理中比较常用，应当先仔细检查裂缝的严重程度，并以此为依据设计开槽尺寸，调节开槽机开槽深度，开展开槽作业。用吹风设备将槽内进行彻底的清理，并彻底清扫裂缝两侧至少10cm 范围内的灰尘，之后就可以进行灌缝工作，将密封胶均匀的灌入槽内，并在裂缝两侧形成封层。填充之后的裂缝持续拓宽的概率就会被大大降低，这样一来，就不会发展到更加严重的情况。第二，表面封闭法，该方法在处理一些宽度小于2mm 的裂缝时比较适合。对于对路面平整度要求不高的路面而言，可以在温度较高的天气通过喷洒沥青的方法来处理裂缝，在温度比较低的天气，则可以利用乳化沥青稀浆封层的方法。对于一些对平整度要求高的路面而言，可以沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青，在低温潮湿季节可以借助阳离子乳化沥青完成裂缝的处理。

3.3 处理路面坑槽与拥包

3.3.1 处理路面坑槽

路面坑槽也是“白改黑”之后的道路运行过程中比较常见的一种病害，主要表现为道路表面的坑洞等，能够在很大程度上影响到车辆行驶过程中的安全性和舒适性。对路面坑槽进行处理主要有三种方法。

第一，冷补料修补。在对路面坑槽进行修补时，冷补料是其中一种形式较为新颖的材料，这种修补材料有着多方面的优势。一方面，在使用这种冷补料进行路面坑槽的修复时，无需考虑天气状况、气温以及坑槽的数量和大小等因素，就能够在短时间内进行有效的修补；另一方面，在使用该材料的过程中，施工人员并不需要借助专业的器械或设备，也不需要对材料进行充分的搅拌或加热，在修复时，只需要将需要被修复的坑槽进行有效的清理，再将冷补料放入其中，之后再对其进行冲击夯实，道路就可以恢复到正常的运行状态。

第二，沥青混凝土修补。顾名思义，这种方法就是利用沥青混凝土材料对坑槽进行修补，这种方法与前一种方法相比稍显逊色，在修补的过程中会受到坑槽数量和大小的限制，并且天气状况和气温都会对修补工作造成影响。

第三，沥青下灌修补。这种方法在修补坑槽时的难度相对较低，且灵活性更强。在修补的过程中，只需要将坑槽切方处理，并清理多余的杂质，在其中铺设石料、灌上热油，就完成了坑槽的修复，这个过程也不需要借助特殊的设备。但是，这种方法也存在一定的弊端，就是修复之后路面的美观程度较差，且质量也不如原路面。

3.3.2 处理路面拥包

针对拥包产生原因和具体情况的不同，其处理方法也会存在差异。第一，当拥包比较轻微并且已经比较稳定时，就可以采用人工挖除或者是机械刨削的方法，同时要注重保证路面的平整。第二，当“白改黑”道路的拥包比较严重，但路面基层没有出现失稳时，依旧可以采用人工和机械的方式去除拥包，但此时应当深挖1cm，并使用新的沥青混合料将拥包位置的面层进行重做。