路面“白改黑”技术在农村公路中的应用浅析

(整期优先)网络出版时间:2023-04-19
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路面“白改黑”技术在农村公路中的应用浅析

刘立惠

云南省泸西县交通运输局   652499

摘要:在公路建设中应用路面“白改黑”技术主要指的是将原本水泥混凝土路面改为沥青路面的一种专用技术,在公路工程的具体施工中,工作人员应格外关注旧水泥混凝土路面碎石化,并在碎石化技术的辅助下,将原本旧水泥混凝土路面按照既定要求形成标准化的基层或者下层。合理利用这一施工技术能够降低施工行为对环境的不良影响,同时也可以缩短工期并在一定程度上减少资金浪费现象出现。因此,将路面“白改黑”技术应用在农村公路中十分有必要。本文主要针对路面“白改黑”技术在农村公路管理中的具体应用进行分析研究。

关键词:农村公路;白改黑技术;具体应用

农村公路建设作为我国目前规模最大的惠民工程,不仅为人们提供优质生活条件,也为社会建设贡献巨大力量。随着最近几年国家对农村公路投资量的增加,越来越多的公路建设改善了农村的运输条件,同时也为人们出行提供了便利,大大推动了农村经济发展。在这样的全新形势下,农村公路的养护成为公路工程建设中的重点内容。以泸西县为例 ,截止2022年年底,全县列养农村公路里程达2186.463公里,其中,水泥路1557.902 公里,沥青路 92.666公里,2022年全县投入农村公路的日常养护资金达1380万元。全县农村道路建设高潮期为十二五时期,现已逐步进入大修期,因此,将路面“白改黑”技术合理应用在农村公路养护工作中有着十分重要的意义。

一、农村公路路面实施“白改黑”技术的必要性

目前,我县大部分农村公路为水泥混凝土路面,有1557.902公里,占全县农村公路的75.07%,近年来,随着泸西经济社会的快速发展,各类运输车辆激增,部分水泥混泥土路面由于道路等级较低,设计承载力较小,路面出现了不同程度的损坏,为不断探索做更优更快捷的农村公路路面修复技术,通过实践证明,采用“白改黑”技术修复后,路面平整度、驾驶舒适性等有了改善。同时,在公路保养中,由于水泥路面的修复保养时间较长,不利于道路行车安全,并且施工后保养养生管理难度较大。而沥青砼路面铺筑后小型车3-4小时即可通行,大型载重车24小时左右即可通行,这种施工快速、即铺即行的沥青路面修复优势明显。因此,利用“白改黑”技术可以减少了施工管理难度、缩短养护时间,操作更灵活、方便、快捷,还能有效的保护路基,并能在节省经济资源的基础上延长公路寿命,从而进一步强化农村公路建设质量,为农村经济的长久稳定发展提供有力条件。

二、路面“白改黑”技术的施工特点

在具体工作中广泛应用的路面“白改黑”施工技术,主要指的是将原本“灰白色”的水泥混凝土路面改为“黑色”的沥青路面,从而提升公路施工的环保性,为人们提供舒适出行环境[1]。和原本“灰白色”的水泥混凝土路面相比,经过改造的“黑色”沥青路面可以最大程度增加车辆轮胎的附着力,即使当车辆在行驶过程中出现突发事件,也可依靠强大的附着力降低事故危险性,进一步提升车辆高速行驶的安全性与稳定性;其次,沥青路面是柔性路面,与刚性路面的水泥路面相比,舒适性更佳。因此,路面“白改黑”技术不仅具有环保、防尘的特点,还具有提升行车安全性的突出特点。

三、路面“白改黑”技术在农村公路工程中的应用优势

(一)消除水泥混凝土路面缺点

由于大部分农村普通公路路面结构都是以水泥混凝土路面为主,路面结构建设过程中一般会将水泥混凝土路面与天然砂垫层结合在一起,并且村道路面的宽度设计通常会保持在3.5-4.5米之间,而乡道路面的宽度设计也一般会保持在6-6.5米之间[2]。经过多年运行后,水泥混凝土路面在受到环境因素以及车辆运行碾压的影响,会出现不同程度的损害现象。因为水泥混凝土路面结构需要将两种材料结合在一起,所以其接缝边缘处一般会出现较为严重的病害,如果将原本旧水泥混凝土路面进行处理之后作为路面建设基层,其强度比水稳层还高,能大大延长沥青砼路面的使用年限。且在此基础上加铺沥青路面之后,也可以减少原本水泥混凝土路面容易出现路面病害的缺点,进一步提升农村公路的安全性、稳定性以及美观性。因此,将路面“白改黑”技术应用在农村公路工程中具有消除水泥混凝土路面缺点的优势。

(二)缩短公路建设工期,降低成本

合理应用路面“白改黑”技术可以极大的减少农村公路大中修工程的修复时间及资金。泸西县金向线、白旧线及龙弯线的三条线路即为“白改黑”的代表。以龙湾线为例,由于道路为重要县乡道,车流量较大,无法长期封闭施工,若重新浇筑混凝土路面工期较长,水泥砼浇筑后保养时间就需至少28天,但将原旧水泥混凝土路面面层进行拉毛处理后,铺筑沥青路面开展施工,仅需要1个月。同时,每公里所使用资金虽比“白改白”增加50万元,但每公里比重新建设同等标准沥青路面所使用资金降低110万元。因此在不影响群众出行并兼顾经济发展上,将路面“白改黑”技术应用在农村公路工程中同样具有显著优势。

(三)减少施工对环境的影响

开展农村公路改造工程时,若选择将原旧水泥混凝土路面全部铲除后另行改建的方式进行施工,不仅会浪费可利用资源,还会导致被铲除的混凝土废料缺失二次利用机会,最终形成新的建筑垃圾,严重破坏生态环境。但是由于农村路面结构通常为水泥混凝土结构,所以在进行改建时必定会出现施工扬尘等问题污染环境,针对这一现象,应积极采用环保施工技术,通过利用路面“白改黑”技术能够赋予水泥混凝土又一次生命,提升资源利用效率,同时也减少建筑垃圾产生量,真正做到保护环境。因此,在农村路面改造中合理利用路面“白改黑”技术的优势是不可替代的。

四、路面“白改黑”技术下农村公路旧水泥混凝土路面病害处理

(一)接缝类路面病害

水泥混凝土路面中最容易出现问题的部位就是接缝处,出现反射裂缝的几率十分高,会对沥青加铺层造成巨大影响。其中接缝类路面病害涵盖了接缝破裂、错台、唧泥以及填缝料老化等问题[3]。针对这些问题开展路面病害处理工作时,可以通过以下方法解决:第一,针对接缝破裂的问题,需要沿着破碎部位的外边缘进行切割处理,从而确保其外边缘形状规则,然后填补沥青砂即可。第二,针对错台问题可以采用磨平法,将路面突出的最高点进行磨平处理,确保其与相邻两块板之间的高度保持一致,最后要定期养护这一位置的填缝料。第三,针对唧泥问题可以采用稳板压浆的方式予以解决,在混凝土脱空部分增加填充,并在压浆处理结束之后开展必要的灌缝工作。第四,针对填缝料老化的问题,首先可以将原接缝材料进行挖除,然后利用高压鼓风机清理干净,之后采用专用的天风材料进行灌缝处理,并在此过程中确保接缝出被灌满。

(二)面层表面类路面病害

面层表面类路面病害包含路面表面起皮、表层磨损、路面坑洞等问题,这些问题对路面结构的整体承载力以及形成安全都不会产生较大影响,所以需要针对具体情况采取有效措施。例如,当公路路面的磨损深度在1厘米以上时,则需要将路面表层进行凿除后开展修补工作;当公路路面的破损深度没有达到1厘米时,则可以将路面表层松散碎石清理之后不进行处理;当公路路面的破裂面积达到了面板面积的20% ,并且出现了起皮的情况,则需要进行沥青砂修补处理;当公路路面的破裂面积没有达到面板面积的20%,并且也没有出现起皮情况时,则可以不予处理。

(三)竖向位移类路面病害

竖向位移类路面病害包括指板块沉陷以及指板块拱起等,其中板块沉陷问题出现的原因主要是路面基层强度不够,一般会出现在各个指板块的交界处,当然裂缝也会在板块沉陷问题出现之后得到显现,具体处理时可以先针对裂缝部分进行封粘处理之后,对板底进行灌浆,如果指板块出现了严重破裂情况则可以选择直接换板;对指板块拱起问题进行处理需要结合具体情况开展工作,若指板块的拱起量小于30mm,并不会对公路造成较大损坏,可以在消除余量应力之后将指板块恢复原位即可,若指板块的拱起量在30-100mm之间,则需要进行换板。

(四)面层断裂类路面病害

1裂缝修补处理

水泥混凝土路面面层断裂的程度并不严重,仅仅出现少量裂缝时,只需对其进行修补或者加固即可。但通常情况下,农村路面原本旧水泥混凝土路面裂缝出现的形式与程度都有所不同,所以需要结合具体情况采取针对性处理。首先,对于裂缝宽度在3毫米以下的,可采用低黏性沥青材料进行灌注;对于裂缝宽度在3毫米以上的,可将低黏性沥青与细砂融合在一起进行灌注;对于裂缝宽度在10毫米以上,并且没有出现翻浆情况,可以先清理裂缝后利用环氧砂浆灌注。

2换板处理

水泥混凝土公路的换板处理同样也需要结合不同的情况,采用不同措施。首先,在条状破碎换板的具体操作中,若面板裂缝的位置处在接缝部位,且呈现出条状分布状态,其中破碎的条状宽度占到板长的30%以上,则应采取局部换板处理。其次,在块状破碎换板处理过程中,若面板的一侧出现横向断裂,且在其位置所在范围内占到板长的25%-40%时,或者接缝板边缘破碎宽度达到板长的30%以上,则需要进行换板处理。最后,在进行整块换板操作的时候,若角隅断裂板角的破损面积已经超过板块面积的25%,且同时出现错台或沉陷等问题,则需进行整块换板操作;若存在2个以上板角出现破裂或者板块被裂缝分为4块以上等情况时,也需要进行整块换板。在具体操作中,应确保损坏板块之间相互不影响,然后将已经损害的板块打碎,在清扫之后结合混凝土进行换板操作。除此之外,针对角隅断裂的问题也需要及时采取修补措施,先将破损部分切除,此过程中要保留角隅钢筋,然后同样结合混凝土进行换板即可,但是需要确保同一板块中不出现两处以上的修补情况,从而确保路面结构状态保持稳定。

五、路面“白改黑”技术在农村公路工程中的具体应用

(一)旧水泥混凝土路面的大修条件

路面“白改黑”技术在农村路面工程中的具体应用需要结合一定条件,如,采用正常维护措施并不能全面解决农村公路所出现的问题;出现大量接缝问题;10%以上的路面需要重新开挖修补才能够达到道路运行标准;20%以上的路面已经接受多修补或者需要开展维修工作;路面出现大量冻胀开裂现象并且需要加铺罩面或重建等

[4]。只有符合相关条件之后,才可以使用路面“白改黑”技术,也只有这样才能够切实发挥路面“白改黑”技术在农村公路工程中的应用优势,进一步强化农村公路强度。

(二)旧水泥混凝土路面碎石化过程

具体施工中应用路面“白改黑”技术,首先需对原本水泥混凝土路面进行碎石化操作,通过采用碎石化技术以及配套设备对路面进行碎石化处理,然后在经过相关流程处理之后可以将其直接作为路面改造的基层结构,从而为后续工作开展提供便利。在具体应用路面“白改黑”技术中,主要采用的设备为多锤头破碎机以及Z型压路机,其中,多锤头破碎机可以针对整幅车道进行一次性多点破碎,大大提升工作效率。其次,对路面进行破碎之后应用Z型压路机开展压实工作,可为加铺工作开展提供良好工作平台。通过路面碎石化处理之后得到的路面基层不仅能够增强原本水泥混凝土路面结构强度,还可以消除其路面病害,避免出现应力集中的情况,提升整个路面工程的施工质量。

(三)碎石化水泥混凝土路面强度判定

农村公路路面“白改黑”技术在具体应用过程中,经过碎石化处理之后应对其路面强度进行判定,并根据判定结果有针对性的开展施工。农村公路路面结构的设计思路通常是将碎石化层顶面的强度作为路面碎石化后以及下层结构的代表强度,也就是顶面回弹模量[5]。如果将路面进行碎石化处理之后其强性模量达到了高等水平,就可以在对公路路面结构进行设计时利用这一特点减少路面厚度;若碎石化后路面的弹性模量不能达到设计标准时,则需要采取一定措施来提升路面厚度。

(四)加铺沥青混凝土面层

为确保碎石化后的农村公路路面表层较为松散的粒料具备结合力,需采用慢裂乳化沥青作为路面透层,然后在乳化沥青透层的表面撒上适量石屑之后开展光轮静压工作,从而确保加铺沥青混凝土面层工作顺利进行;对于建设顶级较低的农村公路来说,依照相关标准可以在其表面直接加铺3-4厘米的沥青混凝土面层,进一步强化农村公路路面强度。

结束语:农村公路工程中采用路面“白改黑”技术,不仅可以令原本旧水泥混凝土路面结构得到合理运用,还可以进一步减少资金与资源浪费情况,既提升公路形成安全性,又延长农村公路使用寿命。对于原本旧水泥混凝土路面结构中出现的路面病害问题,也可通过合理应用路面“白改黑”技术得到有效解决。因此,在农村公路工程中应用路面“白改黑”技术十分可行。

参考文献:

[1]马正西.浅谈路面“白改黑”技术在农村公路中的应用[J].科技视界,2018,No.237(15):24-25.

[2]杨建国.农村公路水泥混凝土路面“白改黑”结构设计分析[J].交通世界,2020,No.546(24):17-18+42.

[3]陈德鹏.公路工程路面白改黑施工设计及病害处理[J].江西建材,2022,No.285(10):218-219+224.

[4]高超.“白改黑”公路改扩建工程设计问题研究[J].交通世界,2022,No.609(15):121-123.

[5]蔡志鹏.浅谈“白改黑”路面改造技术的应用[J].四川水泥,2022,No.306(02):260-262.