公路路面白改黑工程中旧水泥面板处理技术优化与应用研究

摘要：针对公路路面白改黑工程中旧水泥面板处理技术存在的适用性模糊、工艺参数不明确等问题，本文系统分析了旧水泥面板的损坏类型与分级标准，提出了稳固化处理与反射裂缝防治的技术优化方案，明确了碎石化与打裂压稳的适用条件。构建了涵盖结构强度、整体性、平整度及层间结合状态的处理效果检测指标体系，建立了基于性能衰减与病害演化的加铺层结构耐久性评价方法，并提出了施工质量控制与动态反馈机制。研究成果可为白改黑工程中旧水泥面板处理的技术选择、质量控制与效果评价提供系统依据。
关键词：公路路面；白改黑工程；旧水泥面板；处理技术
前言：水泥混凝土路面在我国公路建设中占有较大比重，随着使用年限增长，大量旧水泥路面面临结构性能退化、行车舒适性下降等问题。白改黑工程通过在旧水泥路面上加铺沥青层，可有效提升路面使用性能与服务水平。然而，旧水泥面板的裂缝、错台、脱空等病害若处理不当，易引发加铺层反射裂缝等早期损害，影响改造工程的整体质量与使用寿命。当前，尽管工程实践中已应用多种旧面板处理技术，但在技术优化、适用条件判别、质量控制与效果评价等方面仍缺乏系统性研究。为此，本文围绕白改黑工程中旧水泥面板处理技术，开展优化与应用研究，以期为提升改造工程质量提供技术支撑。
1公路路面白改黑工程中旧水泥面板损坏类型与分级标准

旧水泥混凝土面板损坏有裂缝类损坏、变形类损坏、接缝类损坏和表面类损坏4种，共有纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝、交叉裂缝4种裂缝形式，有错台和沉陷2种变形形式，有接缝碎裂、填缝料失效2种接缝形式，有磨损、露骨和坑洞3种表面形式。针对不同形式的损坏，分级标准按损坏程度、面积和对结构性能的影响程度进行划分，轻微损坏以面层病害为主，尚未影响面板结构承载力和安全性；中等损坏为裂缝宽度过大，部分错台或部分接缝失效，传荷系数有所降低；严重损坏为板块断裂，大面积沉陷或板底脱空严重，已丧失面板结构完整性。

2 公路路面白改黑工程中旧水泥面板处理技术优化与质量控制

2.1 水泥面板稳固化处理技术优化

通过对注浆和破碎两种稳固技术的优化，恢复或增强水泥面板整体性和刚度。注浆稳固技术优化在于注浆材料和注浆工艺的优化。注浆材料上采用高流动性、微膨胀、早强型的复合水泥基浆液或化学浆液，调整水灰比、掺合料和外加剂的用量，使浆液流动度、凝结时间和结石体强度匹配优化。注浆工艺上，优化注浆孔设置形式、注浆压力和注浆量控制方法，采用低压慢注、多次补浆，使注浆液在脱空内能够扩散密实。破碎稳固技术的创新点在于破碎和压实工艺参数的优化。调整破碎机的冲击频率、振幅和行进速度，控制破碎后颗粒的最大粒径和破碎深度，形成消除脱空又不破坏板块整体骨架效应的破碎稳固层。压实采用高频低幅振动压实和静压组合方式，使破碎层获得要求的压实度和均匀度。

2.2 反射裂缝防治技术优化

反射裂缝是白改黑路面改造工程的关键所在，关键在于阻断或消解旧水泥面板接缝和裂缝处应力集中向沥青加铺层传递的过程。通过结构组合设计和优选材料两方面进行技术优化。在加铺层与旧面板之间设置应力吸收层或防裂夹层，形成多阻断多吸收的应力缓解系统。设置应力吸收层:应力吸收层采用大粒径碎石层或级配碎石层，采用碎石颗粒的相互错动和重分布吸收水平位移和竖向剪切变形，降低应力集中。设置防裂夹层:防裂夹层优选高弹性模量、高延伸率的聚合物改性沥青卷材或土工合成材料，铺设在接缝及裂缝的正上方，利用材料变形分断应力。上、下层材料均应具有良好的相容性。应力吸收层采用高粘度改性沥青与大粒径骨架集料，形成具有良好变形追随性和抗疲劳性的混合料层。防裂夹层材料应具有优异的抗拉强度、耐老化性能和上下层良好的粘结性能。施工工艺控制，旧面板表面干净、干燥，防裂夹层铺设平整，无皱褶，应力吸收层碾压密实，厚度均匀。

2.3 破碎化处理技术比选与适用条件

破碎化处治包括碎石化和打裂压稳2种方式，破碎化处治方式在破碎原理、破碎程度和适用性上存在较大差异，应根据实际情况合理选择。碎石化用重型破碎设备将旧水泥面板冲击破碎成粒径较小的碎块，破碎度较大，破碎深度贯穿面板全厚，破碎后形成粒径较大的粒料层，消除了面板的整体性，但颗粒嵌锁能力保持相对完好，适用于面板损坏严重、板底脱空普遍、加铺层厚度较大的路段。碎石化对周边构造物和地下管线的影响较大，处治时应严控振动影响。打裂压稳用冲击压实设备使面板产生一定的横向或纵向裂缝，将面板划分成较大尺寸的板块，裂缝度处治方式适用于面板损坏程度一般、板底脱空局部存在、加铺层厚度有限的路段，通过冲击压实设备使板块密贴基层，形成裂而不碎的压稳结构，突破压稳处治对周边环境影响较小、施工速度较快。两种破碎化处理技术在破碎机理、适用条件及环境影响等方面存在显著差异，具体对比见表1。

表1 碎石化与打裂压稳技术对比

3 公路路面白改黑工程中旧水泥面板处理技术应用效果评价与保障体系

3.1 处理效果检测指标体系构建

处理效果检测指标体系应全面反映旧水泥面板处理后的结构状态与功能性能，涵盖结构强度、整体性、平整度及层间结合状态等多个维度。结构强度指标以弯沉值为核心，通过落锤式弯沉仪测定处理前后板角、板边及板中的弯沉值变化，计算弯沉降低率与传荷系数提升率，评价稳固化处理或破碎化处理对承载能力的改善效果。整体性指标针对不同处理方式有所区别，稳固化处理关注注浆饱满度与脱空消除率，通过钻孔取芯与弯沉对比进行判定；破碎化处理关注破碎粒径分布与压实度，确保破碎层形成稳定均匀的粒料基层。平整度指标采用三米直尺或激光平整度仪测定处理后的表面平整状况，控制标准应满足加铺层施工对下承层平整度的要求。层间结合状态指标通过现场剪切试验或拉拔试验测定新旧结构层间的粘结强度，确保层间协同受力。

3.2 加铺层结构耐久性评价

加铺层结构耐久性评价是验证处理技术长期有效性的关键环节，需通过定期检测与长期监测相结合的方式，分析加铺层在使用周期内的性能演变规律。评价内容主要包括结构性能衰减规律、病害演化特征及使用寿命预测三个方面。结构性能衰减规律通过周期性弯沉测试与层底应变监测，分析加铺层结构强度随累计轴载作用次数的衰减趋势，建立衰减模型，评估设计年限内的结构剩余寿命。病害演化特征重点跟踪反射裂缝、车辙及层间破损等典型病害的发生与发展过程，统计分析病害出现时间、发展速率及分布规律，反推处理技术的薄弱环节。反射裂缝的演化规律尤其值得关注，需明确裂缝首次出现的时间点、裂缝密度增长趋势及裂缝宽度变化特征，评价反射裂缝防治措施的实际效果。使用寿命预测基于结构性能衰减数据与病害发展规律，结合交通荷载增长预测与材料老化特性，综合评估加铺层的剩余使用寿命。

3.3 施工质量控制与动态反馈机制

施工质量控制与动态反馈机制是确保处理技术达到设计目标的重要保障，贯穿于施工准备、过程控制与工后验收全过程。施工准备阶段的质量控制重点在于原材检验、设备标定及工艺试验。注浆材料、防裂夹层及破碎设备等关键要素均需经过严格的进场检验与参数标定，通过试验段施工验证工艺参数的合理性，确定质量控制标准与检测频率。过程控制阶段采用动态检测与实时调整相结合的方式，建立关键工序的质量控制点。注浆施工中实时监测注浆压力、注浆量及周边变形，根据监测数据动态调整注浆参数，确保注浆效果。破碎化施工中实时抽检破碎粒径分布与压实度，根据检测结果调整破碎设备行进速度与碾压遍数。反射裂缝防治施工中严格控制防裂夹层铺设平整度与搭接质量，确保应力吸收层温度与压实工艺满足要求。动态反馈机制建立在信息化管理平台基础上，将现场检测数据实时上传至管理平台，与预设控制标准进行比对分析，对超出控制标准的情况及时预警并启动纠偏程序。

结束语：本文围绕公路路面白改黑工程中旧水泥面板处理技术，系统开展了损坏类型与分级标准分析、技术优化、效果评价与质量控制体系构建等工作。在稳固化处理方面，明确了注浆与破碎技术的优化方向；在反射裂缝防治方面，提出了应力吸收层与防裂夹层协同作用的技术路径；在破碎化处理方面，厘清了碎石化与打裂压稳的适用条件。构建了多维度处理效果检测指标体系，提出了加铺层结构耐久性评价方法，建立了基于信息化平台的施工质量动态反馈机制。研究成果对提升白改黑工程中旧水泥面板处理的技术水平与工程质量具有参考价值。
参考文献

[1]吴伟民. 公路路面“白改黑”复式抗裂封层罩面施工技术探讨[J].江西建材,2024,(04):256-257+260.

[2]程宏. 公路“白改黑”工程冲击碾压技术应用[J].运输经理世界,2023,(31):35-37.

[3]卢晟. 公路路面白改黑常见问题及应对措施分析[J].江西建材,2023,(04):205-206+211.