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GSOG白加黑技术在九江德化路路面改造中的应用

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：邓超

[导读] 摘要：为了提升路面的使用性能，在混凝土路面上加铺沥青路面，就是白加黑技术。根据道路病害情况，制定科学的改造方案，并加强技术管理，才能保证工程改造质量。

        广州市第一市政工程有限公司广东广州 510030
        摘要：为了提升路面的使用性能，在混凝土路面上加铺沥青路面，就是白加黑技术。根据道路病害情况，制定科学的改造方案，并加强技术管理，才能保证工程改造质量。文章以九江德化路为例，分析了现状路面的病害情况，阐述了GSOG白加黑路面改造方案和病害处理，并对施工注意事项进行总结。
        关键词：路面改造；病害；白加黑；技术要点；注意事项
        GSOG是Gap-Semi-Open-Graded的缩写，指的是一种特殊的沥青混合料，使用间断半开级配，它的黏度大、结构性和功能性好[1]。在路面改造施工中，使用GSOG白加黑技术，在抗剪切、抗疲劳、低温抗裂性、高温稳定性上均能发挥出作用。近年来，随着城市化进程加快，原有道路的通行能力减弱，且路面出现较多病害，为了满足日益增加的交通出行需求，对原路面进行升级改造势在必行。以下结合实践，探讨了GSOG白加黑技术在路面改造中的应用。
        1．项目概况
        本次改造九江德化路是浔南片区主要交通干道，于2006-2007年建成通车，现状路面为水泥砼，原设计路面结构层厚度为22cm厚水泥砼面层+30cm“三渣”基层+20cm碎石。该路面经过多年的车辆荷载，路面破损现象较严重；随着周边地块的建设，德化路的交通流量增长速度极快，现状水泥砼路面，已无法满足现有的车辆使用要求，也无法与德化路两侧商业、居住环境相匹配。本研究重点放在路面工程的改造上。
        2．现状路面的病害情况
        2.1 路面破损
        水泥砼路面破损状况及断板率，采用人工现场调查的方法进行统计。路面各分两幅，各分五个段落，其中每一段落的长度均为1 km。经现场调查，水泥砼路面目前主要病害有：线裂（图1）、板角断裂、交叉裂缝和破碎板、边角剥落、坑洞（图2）、表面裂纹与层状剥落、错台以及修补（图3）。

                         图1：线裂                                            图2：坑洞                                           图3：修补
        2.2 性能检测
        对路面分别进行弯沉检测、接缝传荷能力检测、代表弯沉检测。
        第一，弯沉检测，能模拟汽车荷载对路面施加瞬时冲击作用，得到路面瞬时变形情况。本次检测采用贝克曼梁测量弯沉，操作方便简洁。
        第二，接缝传荷能力检测，可获得较精确的弯沉数据、路表弯沉盆，进行模量反算，进一步了解各结构层的承载力状况[2]。本次检测由横向接缝两侧板边的弯沉差△D来评价，当△D≥6（0.01mm）说明接缝传荷能力不足，需对原砼板压浆，增设传力杆。
        第三，代表弯沉检测，反映出水泥砼路面的承载能力。本次检测是对每块板板角各测4 个点，并对板间相邻点各测1个点，每公里选择代表性的10个块板进行测定。
        2.3 路段评价
        经调查，长江大道往浔南大道方向，路面损坏状况指数（PCI）第一、二、三、五段属于B级，第四段属于C级；断板率（DBL）属于差等道路，整体情况较差。浔南大道往长江大道方向，PCI第一段属于C级，第二、三、四段属于B级，第五段属于A级；DBL第一、二、三、四段属于差等道路，第五段属于中等道路，整体情况较差。
        建议：单点弯沉值大于20的路段，进行板块部分切割挖除或整板破碎处理；单点弯沉值大于15的路段，进行钻孔压浆处理。在水泥砼路面段，水泥板块破损板较多的段落，更换破碎板块，并根据实际情况，将处治后的旧路面用做改建路面的基层或底基层，实现再生利用、节约资源的效果。
        3．GSOG白加黑路面改造方案和病害处理
        GSOG沥青混合料的技术特点是：①矿料间隙率大，可以认为是大空隙的沥青混合料；②粗集料的间隙率大，有利于填充玛蹄脂材料，提高混合料的抗弯性能，更好地吸收应力；③水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性良好；④相比于AC混合料，抗剪切和变形的能力更强；⑤加铺层的抗疲劳、抗剪切能力好。
        3.1 改造方案
        第一，以K0+712-K0+839为代表的C级道路，全长1948 m，进行大修，现状路面整体翻挖新建。新建路面结构是：4 cm SBS改性沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）+粘层油+5 cm中粒式密级配沥青混凝土（AC-16C）+粘层油+7 cm中粒式密级配沥青混凝土（AC-20C）+下封层+透层油+20 cm水泥稳定碎石+20 cm水泥稳定碎石+20 cm未筛分碎石。
        第二，以K0+000-K0+712为代表的B级道路，全长2973 m，进行中修，现状路面修复后进行沥青罩面。先修复加固原路面，沿缝贴防裂贴，再铺同步碎石封层，最后加铺沥青面层，沥青层的结构是：4 cm SBS 改性沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）+改性稀浆封层+6 cm高黏度沥青间断半开级配混合料（GSOG-20，RST-G改性）+粘层油+4 cm中粒式密级配沥青混凝土（AC-13C）调平层。
        第三，K0+680-K0+712段为十里河桥，桥整体结构完好，桥面铺装的沥青面层出现车辙等病害现象。仅对桥面铺装进行改造，先铣刨现状桥面铺装的沥青面层，然后加铺沥青面层，结构是：4cm SBS 改性沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）+5 cm中粒式密级配沥青混凝土（AC-16C）。
        第四，十里大道现状为沥青砼路面，为保证沥青路面连续性，本次改造对沥青砼路面进行铣刨加铺处理，先铣刨现状沥青面层，然后加铺沥青面层，结构是：4 cm SBS 改性沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）+6 cm中粒式密级配沥青混凝土（AC-20C）。
        3.2 病害处理
        第一，纹裂及网裂处理。对于小型裂缝（缝宽＜3 mm），采用注浆法处理。对于中型裂缝（缝宽3-15mm），使用条带罩面进行修补。对于大型裂缝（缝宽＞15 mm），对整个缝隙补块处理。
        第二，板边、板角处理。对于板角断裂，首先确定切割大小，切割作业时要小心，避免干扰相邻板块。切割完成后，对损坏部分凿除，形成垂直面；原有钢筋保留下来，或留下20-30cm的钢筋头。在处理过程中，如果发现基层比较松散，不满足承载力要求，应对基层换填处理，可使用C20砼、级配碎石进行回填，避免施工完成后出现不均沉降、沉陷、坑槽等病害。
        第三，坑洞处理。路段内只有少量几个坑洞，先清理积水、杂物，冲洗干净在湿润状态下，使用C20水泥砼进行填充，并对表面进行整平。路段内如果坑洞比较多，或者相互连成一片，就采用薄层修补法，操作如下：先清理积水、杂物；然后对坑洞切割，使其变成深度超过6cm的槽子，对表面凿毛；最后用混凝土充填、振捣密实，并对表面进行整平。
        第四，板块接缝处理。混凝土路面中，板块接缝不仅类型多，而且是受力薄弱部位，也是病害和破坏的多发部位。对于接缝处的病害，处理方法是：先清除原板块的填缝料，使用吸尘器清理尘土；然后检查接缝的宽度，比较窄的话就重新切缝，将宽度控制在10 mm，深度控制在40-50 mm；最后使用嵌缝料灌缝。
        第五，板块错台处理。较小的错台，其高差不足1cm，可人工凿平，或使用机械磨平。较大的错台，其高差超过1 cm，先凿平、再铺一层调平层，从而消除高差。
        第六，翻挖换板处理。水泥混凝土板存在纵横裂缝、交叉裂缝、断裂、沉陷等情况，或板角弯沉值超过40 mm，或裂缝两侧的弯沉差大于10 mm，进行翻挖换板处理。施工时，注意保留原拉杆；新浇筑的水泥砼，要达到原路面的标高，并对混凝土切缝处理。
        第七，纵横缝及裂缝处理。路面在后续使用中，为了防止出现反射裂纹，提高结构的整体性和沥青面层的强度，在水泥混凝土板纵横缝、裂缝处，均铺上一层防裂贴，以玻纤材料为宜。
        4．GSOG沥青混合料的施工注意事项
        4.1 性能要求
        GSOG沥青混合料的拌制生产，技术要求按照表1进行控制。
                                                                 表1：GSOG沥青混合料的技术要求

        4.2 运输
        运输GSOG沥青混合料，使用15t以上的自卸车，要求如下：①车厢内表面涂抹一层防黏剂。②装料后使用双层帆布覆盖，到达施工现场前不能取下；③出厂时检测温度，到现场后混合料的温度要在165-185℃之间；④合理安排车辆和运输路线，确保摊铺连续性。
        4.3 摊铺
        GSOG沥青混合料摊铺作业时，和其他沥青混合料基本相同，注意要点有：①摊铺前检查摊铺机，对烫平板预热，温度达到90-100℃；②摊铺时，沥青混合料的温度在160℃以上；③摊铺速度控制在2.5-3.0 m/min，并根据摊铺层的宽度、厚度进行调整；④松铺系数控制在1.15-1.20，结合现场情况调整；⑤减少人工摊铺面积和人工补料，必须人工作业时，应采取防离析措施。
        4.4 碾压
        GSOG沥青混合料摊铺后碾压，严格执行《公路沥青路面施工技术规范》，碾压工艺要求是：①使用双钢轮压路机。②初压时温度不低于155℃，静压1遍，速度为1.5-2.0 km/h；复压时振压1遍，速度为2.5-3.0 km/h；终压时温度不低于80℃，静压，速度为2.5-3.5 km/h。③GSOG沥青混合料的性能特殊，要避免过压，因此压实度不是评价指标之一，将路面空隙率控制在8%-12%。④碾压完成后，当路面温度低于50℃，可以开放交通。
        结语
        对原混凝土路面进行改造，白加黑是一种常用的技术方案。文章结合工程实例，依据现状路面的病害情况，制定GSOG白加黑路面改造方案，重点是对各类病害进行处理。GSOG沥青混合料的施工期间，应保证混合料的性能要求，从运输、摊铺、碾压等环节进行控制，切实提高施工质量。
        参考文献：
        [1]何立浦.碎石化技术在路面“白加黑”改造中的应用[J].交通世界,2020(16):44-45.
        [2]王兆樑.“白加黑”路面改造技术要点分析[J].福建建材,2020(02):59-60,22.