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为什么城市道路都在白改黑?

本站     2020/7/11 10:43:51    

近几年很多城市都在对市区内的道路进行改造,将原有水泥混凝土路面实施沥青改造(形象的称为“白改黑”),施工过程中难免会给市民生活、出行等造成一定困难。也有人质疑舍弃原本的水泥路是不是造成了浪费。在很多人心里都有一个疑问:为什么要在城区实行如此较大规模的“白改黑“道路改造?

白改黑,是把原来的水泥混凝土路面(灰白色)改建为沥青混凝土路面(黑色),达到环保、防尘、降噪和增添行车舒适性的效果。

以前道路建设城市一般都是选择水泥路面,因为水泥路面强度高,耐久性好,具有较强的抗压、抗弯拉和抗磨损的力学强度 。水泥的稳定性好,环境温度和湿度对混凝土路面的力学影响很小 。并且我国水泥资源丰富、水泥价格低。

但随着我国经济的不断增长,汽车成了生活必需品,因此对道路的要求也随之而升。水泥路面的缺点也一一显露出来:

1、水泥路面接缝较多,使施工和养护增加复杂性。接缝还容易引起行车跳动,影响行车舒适性,同时也增加行车噪音,具有一定的安全隐患。

2、施工及维修后不能立即开放交通,要经过15-20天的湿治养生,才能开放交通。

3、挖掘和修补困难:路面破坏后挖掘和修补工作都很费事,且影响交通,修补后的路面质量不如原来的整体强度高,尤其对于有地下管线的城市道 路带来较大困难。

4、阳光下反光太强,影响驾驶员视线和行车安全

5、施工前期准备工作较多,如设模板、布置接缝及传力杆设施等 。

相对于原先的水泥混凝土路面,白改黑后的道路路面与轮胎之间附着力增强,车辆在处理紧急事件中制动性能大大提高,车辆行驶起来更加安全,更加平稳;车辆行驶过程中产生的噪音将大幅度下降,为降低城市噪音起到了重要作用;黑色沥青路面吸尘性能较好,能有效吸收车辆行驶过程中的扬尘,从而能提高街道两旁店铺、居民住宅的空气质量,提高美化城市环境的质量 。

沥青路面取代了水泥路面的缺点.其优点.

1、沥青混凝土是一种粘性材料,具有良好的力学性能,它不需要设置施工缝和伸缩缝。

2、沥青里面平整且有一定粗糙度,即使雨天也有较好的抗滑性;黑色里面无强烈反光,行车比较安全;路面有弹性,能减震降噪,行车较为舒适。

3、沥青路面维修方便,维修完成后,可马上开放交通。

4、经济耐久,并可分期改造和再生利用。

沥青路面也有缺点

1、沥青容易老化,路面深色容易吸收热量,并且产生一定程度的溶解。不过你可以采用改性沥青,这些问题可以得到一定程度的解决。

2、对水稳层要求高。

3、石油价格较高,导致沥青价格较高,沥青路面造价高于水泥路面。

白改黑方案一般有四种

①修复原路面并设应力吸收层

②老路碎石化加铺沥青面层

③挖除老路面后新建复合式路面

④挖除老路面新建沥青砼路面.以上方法在施工过程中耗时.费工.成本高.对环境污染大.基层抗裂贴在施工过程中避免了以上的弊端.只要把原水泥路面清扫干净.用基层抗裂贴在原路面的接缝和裂缝处粘贴即可.可以直接把原路面作新路面基层用。

路面白改黑典型方案及工艺

1 方案一:局部基层修复,拉毛处理,中间粘结层施工,摊铺沥青面层

典型工艺流程:修复基层→(拉毛原路面)→喷油→铺土工布(洒布橡胶沥青→洒布沥青碎石)→碾压→摊铺沥青面层→碾压,其施工情况如图2 所示。

其中也有用橡胶沥青+ 沥青碎石代替土工布作为应力吸收层。该方法适用于路面破损不严重,断板率较低(低于20%)情况。

施工前凿平或用沥青砂调平板块错台严重部位,对板底脱空采取压浆补强处理更新或补灌旧路面板接、裂缝,将旧路面上尖锐凸出部分铲除,采用铣刨机或抛丸机拉毛原水泥路面,并对原路面彻底清扫,不得含有污物、尘土、碎石。基层处理检查合格后,采用沥青洒布机在旧路面上均匀喷洒一层乳化沥青。待粘层乳化沥青破乳后,由人工或专用设备铺设土工布,并在表面用轻型工具碾压,使土工布与旧路面紧密粘结。土工布铺设完成后,可进行沥青面层的施工。

在旧水泥混凝土基层与沥青面间铺设一层专用土工布,其作用在于使加铺层与旧混凝土路面之间形成弹性的间层,减小层间结合力,将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向,并扩展至更宽范围,避免应力集中,起到缓裂、防裂的作用,防止加铺层的反射开裂,同时防止雨水下渗对基层造成破坏。

2 方案二:处置基层,原板块破碎,新铺中间层,最后摊铺沥青面层

典型工艺流程:基层处治→板块破碎→碾压→撒布透层油→撒布石屑→碾压→(摊铺水泥稳定碎石基层/ 沥青稳定碎石基层)→摊铺沥青面层→碾压,其施工情况如图3 所示。

其中,由于公路等级不同,在石屑层和沥青面层之间可以设置水泥稳定碎石层或沥青稳定碎石层。该工艺适用于路面大面积已遭破坏、丧失了整体承载能力,断板率较高(20% 以上)或已不能达到结构强度要求的情况。

该方案一般是利用特殊施工机械,在对局部破坏严重的基层进行处治后,将旧水泥混凝土板块破碎成较小的粒径(通常,底部不超过37.5cm,中间不超过22.5cm,表面不超过7.5cm),采用Z 型压路机碾压后作为新路面结构基层或底基层。

碾压完毕,要及时撒布透层油,目的在于稳固表面碎石,防止形成滑动层。撒布完透层油,及时撒布小石屑,用轮胎压路机碾压稳定,然后再加铺新的沥青面层。

其中,板块破碎环节所采用的破碎设备可分为多锤头破碎、冲击破碎和共振破碎等几种工艺,每种工艺所采用设备的破碎碎块尺寸及结构有所不同。

关于破碎工艺的选择,要通过对个破碎工艺的施工速度、工程造价、路面板材料再生利用率、旧水泥路病害处理程度、工程适用性几个方面综合考虑,对其进行分析评价。例如,某白改黑工程各种破碎工艺的分析评估见表2。

据分析评分结果,选定多锤头破碎技术,原路面破碎处理后作为改造后新路面结构中的垫层。破碎后其顶面的回弹模量E0一般都比碎石化前有所降低,并且方差较低,说明现场碎石化后顶面强度更加均匀,绝大部分路面E0值在200MPa以上。多锤头破碎、共振破碎及冲击式破碎工艺所采用的设备及施工效果如图4所示。

3 方案三:移除原旧混凝土板块,局部路基修整,重新摊铺水稳层,最后摊铺沥青面层

典型工艺流程:板块破碎→清理移除→碾压土基→摊铺水稳碎石层→碾压→养生→摊铺沥青面层→碾压,其施工情况如图5所示。

本改造工艺最为彻底,也是最复杂和成本较高的工艺,需移除旧水泥混凝土板块,然后重新铺水稳层,最后加铺新沥青面层,改造成为黑色路面。该工艺适用于路面大面积破坏过于严重,同时局部路基已遭破坏的情况。

移除旧路面后,需对路基进行检测评估,并对局部遭破坏的路基施进行治理修复。路基处置完成后续工艺方案与新筑路面基本一致,其中水泥稳定土碎石基层一般设计厚度为25~38 cm,基层较厚时,为保证压实度,普遍采用分层施工,分上基层和下基层两次施工,每层压实厚度不超过20cm,下层施工完毕后至少养生7天方可进行上层施工。

这种方案初期投入较大,施工周期也较长,费时费力,移除的旧水泥混凝土又很难再加以利用,造成很大的浪费,并会造成严重的环境污染。其中旧板块的破碎一般选择液压冲击锤进行,破碎成可以装运的大块就可以移除运走了。

路面白改黑工艺的关键问题

综上所述,路面白改黑通常采取的措施为在旧水泥混凝土路面上加铺沥青层,由于旧路面板接缝、裂缝的存在,车辆通过时裂缝两层产生剪应力,加上温度变化引起的热胀冷缩,造成水平方向位移。路面白改黑的两个关键问题,也是难点问题:一是治理和防止水泥路面裂缝的反射问题;二是处理好沥青面层和混凝土路面板块的层间粘结问题。

结 论

在目前我国的混凝土路面的里程总量巨大的背景下,水泥混泥土“白色”路面待维修、改造、养护的需求十分突出。经过大量的研究和工程实践,“白改黑”工艺以其经济、环保、改造后较好的路用性能等优点,已经成为重要的混泥土路面提质改造手段,已经在等级公路、市政等工程实践中广泛应用。

针对原水泥混凝土路面状况全面调查和正确评价是合理进行加铺层结构设计的必要条件。基于路面白改黑防反射裂缝及层间粘结两大关键问题,以及原水泥路面结构设计、施工、交通载荷等特性的千差万别,在加铺改造前需要对原路面结构性能进行全面的调查、分析、评价。

“白改黑”的工艺方案应根据原旧水泥混凝土路面结构、道路等级、现时路况性能(断板率、裂缝、路基状况等)、养护水平、交通量等参数科学的确定白改黑工艺方案,合理设计加铺层结构。

在“白改黑”工程过程中因地制宜合理确定路面结构及厚度,过程质量控制要重点防止反射裂缝、保证新铺层与原路面的粘结力,同时要控制好施工各环节以提高新面层高温抗车辙性能、低温抗裂性能及水稳定性能等。(来源:鸿业市政、沥青路面施工;版权归原作者所有,如有侵权请联系删除!)


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