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摘要：文章阐述了白改黑工程的必要性，提出了改造设计的技术路线，在充分进行老路调查、检测和评价的基础上，根据不同情况制定相应的技术措施，论述了反射裂缝的成因及危害和防治，对改造设计中材料选择、接缝处理和标高衔接等重点问题进行了分析。

关键词：城市道路 白改黑 设计 措施

一、概述

城市化初期修建了很多水泥混凝土路面，在使用了近二十多年后，一些道路病害严重，因接近设计使用年限须改造提升。城市道路改建中选择把原水泥路面改造为沥青路面，这种做法被通俗地称为白改黑。文章对改造设计的技术措施进行了分析和论述。

二、白改黑工程的必要性

1、可持续发展的需要。道路的改造将提高城市路网交通整体服务水平，同时带动道路沿线环境和景观的提升，提高投资环境及对外形象。

2、道路交通增长的需要。道路在繁重的交通压力下，路面病害不断发展，对现状水泥砼路面白改黑有利于道路延长使用寿命[1]。

3、提升服务品质需要。水泥路面行驶时噪音大、扬尘多，随着路面破损，提升道路配套设施的服务水平，提升道路景观。

三、白改黑的技术路线

根据老路面板保留和挖除四类处理方案。具体技术路线如下：

其中前两类为利用原水泥混凝土路面面板，后两者其实是局部利用或新建道路。

四、老路的调查、检测、评价

1、老路调查

2、老路板块检测

a、对原水泥混凝土面板的断板、接缝损坏、基层与板间密实状况检测，统计每块板的破坏情况并绘制到平图上。

b、水泥混凝土路面面板的脱空检测方法通常采用落锤式弯沉仪的弯沉检测法，以判断板块是否因长时间荷载作用下细集料因水的搬运作用而出现脱空[2]。

c、接缝传荷能力检测通常采用贝克曼梁回弹弯沉测试法，在板块一侧加载，另一侧不加载的情况下测出板间弯沉差，从而判断板间的接缝传荷能力。

3、老路评价

根据规范要求对路面状况指数PCI和断板率DBL统计并评价;其次是道路结构层整体评价，含板底脱空板情况、接缝传荷能力以及道路基层及路基状况判定。具体判定指标及推荐技术措施如下表：

五、改造设计技术措施

本文主要对直接加铺和面板破碎后加铺作一定的论述，再生利用基层和挖除重建不做阐述。

1、共振碎石化

采用主频震动破除砼面板法，该方法采用振动破碎机将水泥混凝土面板表层4cm破碎为粒径大约为37.5mm以下的小碎块，面板的下部分（指4cm以下的部分）被破碎为20～30cm的砼块。破碎后用3kg/m2的改性乳化沥青贯入，乳化沥青中沥青和水各50%，使该层通过乳化沥青有效粘结并作为应力吸收层，原砼破碎的下部分砼板块作为受力层。其上实施0.8cm纤维碎石封层+两层或三层改性沥青沥青面层，该方法适用于水泥砼面板破损严重不适合直接加铺的路段。该方案在南通市永和路白改黑工程中得到了运用[3]。

2、冲击碎石化加铺

冲击碎石是采用多锤头破碎法将整块板全部破碎。对已破损较严重的板块挖除后重新浇筑水泥砼面板，主要考虑破碎后块状基础均匀一致性问题，破碎层作为道路底基层使用。该方法适合原混凝土路面破坏严重，有条件抬高道路标高的道路。该工艺早期改造是运用较多，主要原因是破碎不均匀，无法避免反射裂缝的产生，高压重锤冲击容易对路基造成破坏，同时噪音扰民，周边建筑物震动，有地下管线不适用。该方案在常州市新北区初期白改黑的几条道路中得到了运用。

3、利用原混凝土面板直接加铺

水泥混凝土路面直接加铺反射裂缝的分析：

（1）反射裂缝的成因、危害及防治技术措施

接缝上沥青混凝土受水平力拉力和竖向剪力的作用。水平力主要由于道路设有横坡，板块在自重及荷载的水平分力作用下，老路板间拉杆拉力及层间摩擦力不能抵抗上述水平力而出现。竖向剪力主要由于板快间位移差。当上述两种应力作用下混合料的变形超过沥青混凝土容许应变而产生裂缝。

反射裂缝的危害一方面导致水的渗入对板块下致细集料及路基土的搬运作用而加速裂缝的开展，同时在荷载作用下致开裂处面层松散、脱落进而影响其服务水平，另外对裂缝灌缝后外观也较差，影响道路整体形象。

目前防治技术措施主要有：面层加厚、采用高粘高弹沥青、接缝处铺设土工织物、设置应力吸收层等方法，具体做法在下文详细阐述。

（2）板块直接加铺方案

a、对原水泥砼路面进行前述调查，做平均弯沉和传荷能力的检测和评价。弯沉检测目的是检测旧水泥混凝土面板板中、板角单点弯沉值及接缝间的弯沉差，以此判断板块脱空及最终确定板块压浆面积，对破损严重的板块进行更换。所有板块处治后通过弯沉检测验收进入下道工序[4]。

检测之前必须对板块进行标识，采用与破损调查板块相同的编号;然后检测每块板的板中及板角弯沉，每块板检测四个板角加板中五个点，设计单位根据施工前最终检测数据结构，确定水泥混凝土面板换板及注浆面积。

b、实测点弯沉值≥40（0.01mm）时，整板按断板处治，其余注浆加固。设计控制板块间的平均弯沉值以20（0.01mm）计，达不到要求的板块要进行压浆处理，压浆材料用微膨水泥浆或地聚合物，控制1.5-2.0Mpa浅层注浆，可压一次或多次。达到龄期检测仍不符合设计，可进行深层压浆，加固路基及结构层，保证弯沉通过。

对水泥混凝土路面接缝传荷能力判别，板块横向接缝两侧边板弯沉差（ω1-ωu）≥6（0.01mm），需对老路传荷能力较差路段进行压浆填封。对多次压浆处理后仍达不到设计要求的接缝，接缝间的体外植筋增设靶钉，加强横向联系。

c、接缝处理。接缝主要是原混凝土面板间的缩缝、施工缝、胀缝及须利用的较大板块间裂缝。所有接缝须进行机械清缝灌缝处理，对裂缝切割成1cm宽的新缝，接缝间用沥青胶灌注饱满，且有一定的深度。接缝上可采用防裂贴、高性能应力吸收膜、热沥青加聚酯布（或聚酯玻纤布）贴缝处理，最初有部分采用道路玻纤格栅，效果不理想，不建议采用[5]。

d、关于应力吸收层。主要有RAC-10、AC-10、贯入式磨耗层、以及破碎上层的贯入沥青后形成的混合料、纤维碎石封层等。

e、加铺面层的类型主要有SMA-13、SUP-13、OGFC-13、AC-13，加铺设计中橡胶沥青混凝土以及高粘高弹混凝土在很多工程中有应用。结构组合根据交通需求可采用两层或三层的面层结构。对不能增加太多恒载的桥梁上部结构，其上采用的1-2cm的高粘弹超强沥青砼加铺，对高粘高弹外加剂的选用特别重要。

处治后直接加铺方案在南通市世纪大道、洪江路等道路白改黑工程中得到了运用。

六、白改黑设计时标高的衔接

1、与现状桥梁的衔接。桥面加铺高粘弹超强沥青混凝土，桥头一定范围内道路需挖除重建，以解决加铺高粘高弹与一般路段不同面层厚度差的问题。具体设置过渡段长度视原有纵坡值及改建后道路竖向设计需求计算，改造工程实施中可适当灵活使用规范要求。

2、局部的衔接

a、有机非分隔带的可在机动车道上直接加铺，机动车道一侧路牙重新安装。机非之间的分隔带加大横坡，坡度能达到6%～8%，视具体分隔带宽度而定，同时将分隔带中种植的灌木修剪水平。

b、机非车道均要加铺的道路，分隔带路牙拆除重建。抬高后中间绿化带标高比路牙顶略低，考虑原绿化带按一定位置设置自然排水口。

c、加铺后须对一些管线井提升标高，并与周边道路协调。

d、对交叉路口加铺时根据竖向设计重新布置雨水边井于低点;企业沿线出入口的标高过渡顺接。

七、结语

城市道路水泥混凝土路面白改黑设计必须重视前期调查、检测和评价，各种施工工艺应充分评价其适配性，设计中须对不同道路因地制宜制地制定改造方案。虽然工程中检测难度较大，次数较多，但必须保证多次全范围的检测，这是控制工程质量及保证改造效果的前提条件。

总之，选择好水泥混凝土路面白改黑设计方案，既能节约工程投资，又能改善道路的交通品质，提升城市的整体环境。

参考文献

[1] 《浅谈城市道路“白改黑”方案》 谭勇 《城市道桥与防洪》 2010（12）

[2]《高粘高弹改性沥青的研究与应用现状》 邓文广 《科学管理》2019（11））

[3]《水泥混泥土路面加铺技术.PPT》陈仕周 《网页》2008.8

[4] 《在城市道路白改黑中选择应力吸收层材料的要点探讨》 傅诚 《城市道桥与防洪》2015（11）

[5]《水泥混凝土路面碎石化改造施工应用与探讨》 王松根、张玉红、曹茂坤等 《公路》2004（5）