公路大中修養(yǎng)護(hù)工程碎石化“白改黑”施工技術(shù)研究

阮聰

摘要：隨著我國道路工程的建設(shè)速度不斷加快，人們對(duì)于道路運(yùn)行的安全性和舒適性提出了更加嚴(yán)格的要求。不少公路工程在長時(shí)間的使用過程中，出現(xiàn)了各種各樣的問題，原本的水泥混凝土路面已經(jīng)無法很好地滿足現(xiàn)實(shí)需求，需要通過“白改黑”施工技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行大中修養(yǎng)護(hù)工作，提升公路的穩(wěn)定性和舒適性。文章結(jié)合“白改黑”施工技術(shù)的內(nèi)涵，結(jié)合具體工程實(shí)例，對(duì)公路大中修養(yǎng)護(hù)工程碎石化“白改黑”施工技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：公路工程;大中修養(yǎng)護(hù);碎石化;“白改黑”

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：U416.04-A-15-044-2

0 引言

在我國新的發(fā)展環(huán)境下，以經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為支撐，交通運(yùn)輸事業(yè)越發(fā)繁榮，交通量的增大加劇了公路路面承受的壓力，也引發(fā)了相應(yīng)的路面破壞問題，需要對(duì)其進(jìn)行維修改造?！鞍赘暮凇笔┕ぜ夹g(shù)主要是針對(duì)公路路面的改造，能夠提高公路整體質(zhì)量，強(qiáng)化其穩(wěn)定性和可靠性，延長公路的使用壽命，同時(shí)也能夠有效減少行車過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，保證行車舒適性。

1 “白改黑”施工技術(shù)

“白改黑”施工技術(shù)是路面工程維修改造中一種常用的技術(shù)，主要是將原本的白色路面（水泥混凝土）改造成黑色路面（瀝青混凝土），提升路面結(jié)構(gòu)的環(huán)保性、防塵性、降噪性和舒適性。對(duì)比水泥混凝土路面，瀝青混凝土路面有著更強(qiáng)的附著力，車輛在遇到突發(fā)狀況時(shí)，能夠大大縮短緊急制動(dòng)的距離，行車安全性更好，而且車輛行駛過程中產(chǎn)生的噪聲會(huì)大幅下降，降低了對(duì)周邊居民生活的影響，瀝青路面本身所具備的優(yōu)越的吸塵性能，在提高空氣質(zhì)量、美化城市環(huán)境等方面發(fā)揮著積極作用[1]。

想要將“白改黑”施工技術(shù)合理地應(yīng)用到公路大中修養(yǎng)護(hù)工程中，需要關(guān)注兩個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）應(yīng)該對(duì)改造路段路面混凝土板塊的彎沉量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

在施工環(huán)節(jié)，如果測(cè)量得到的混凝土板塊彎沉量超過45（0.01 mm），應(yīng)該將待改造路面中出現(xiàn)裂縫的板塊挖出，對(duì)混凝土板塊進(jìn)行注漿處理，要求在注漿后，板塊彎沉量能夠減低到20（0.01 mm）以下，同時(shí)做好待改造路面的補(bǔ)強(qiáng)加鋪?zhàn)鳂I(yè)。

（2）應(yīng)該確定好瀝青碎石應(yīng)力吸收層的參數(shù)。在對(duì)瀝青層進(jìn)行鋪設(shè)的過程中，施工人員應(yīng)該優(yōu)先選擇質(zhì)量可靠的瀝青以及硬度較高的石灰?guī)r集料，將集料中存在的風(fēng)化顆粒篩除，對(duì)路基表面進(jìn)行清理，保持清潔度良好[2]。

2 工程概況

某國省干道大中修養(yǎng)護(hù)工程全長3.4 km，設(shè)計(jì)時(shí)速為60 km/h，水泥混凝土路面寬11 m，兩側(cè)硬路肩每側(cè)寬0.5 m，于2003年建成通車，經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行后，路面很多地方都出現(xiàn)了破損、開裂等病害，因此市公路發(fā)展中心決定于2020年對(duì)其進(jìn)行大修，借助“白改黑”施工技術(shù)和碎石化改造方式，將現(xiàn)有的水泥混凝土路面改造成瀝青混凝土路面，具體的改造方案為：碎石化后板塊+水穩(wěn)定碎石調(diào)平層+8 cmSUP-20改性瀝青+4 cmPAC-12 SBS改性瀝青。

3 碎石化“白改黑”施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 舊路碎石化處理

3.1.1 碎石化技術(shù)

碎石化技術(shù)是借助專用的破碎設(shè)備來對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行破碎，使其能夠形成粒徑在38 mm以內(nèi)的混凝土塊，經(jīng)過壓穩(wěn)處理后，在上方對(duì)新的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行加鋪，可以為新路面結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)的底基層或者均勻基層。這種施工工藝能夠?qū)υ镜乃嗷炷谅访孢M(jìn)行充分利用，將其改造成柔性嵌鎖基層，不過需要做好原有水泥混凝土路面的徹底破碎，相應(yīng)的施工技術(shù)有三類：（1）打裂壓穩(wěn)技術(shù)，主要是借助板式?jīng)_擊錘，在水泥路面上每隔一段距離進(jìn)行橫向打裂，使得75%以上的路面能夠出現(xiàn)不規(guī)則開裂;（2）打碎壓穩(wěn)技術(shù)，借助非圓形沖擊壓實(shí)機(jī)械，對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行破碎，要求斷裂能夠貫穿水泥板;（3）碎石化技術(shù)，對(duì)水泥板進(jìn)行進(jìn)一步破碎，確保破碎后的水泥塊能夠被固定在脫空基層上，在對(duì)隱患進(jìn)行消除的同時(shí)，也可以有效地消除反射裂縫[3]。

3.1.2 碎石化施工

結(jié)合該工程的實(shí)際情況，在進(jìn)行碎石化施工的過程中，施工單位應(yīng)該安排專人做好原有路面狀況的調(diào)查工作，這也是公路大中修養(yǎng)護(hù)及改造的基礎(chǔ)和前提。通過全面細(xì)致的調(diào)查研究，能夠得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，就路面中存在的問題、損壞的原因以及剩余壽命進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，為舊路改造方案的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。在路面狀況調(diào)查中，

需要關(guān)注以下幾個(gè)核心內(nèi)容：（1）路況調(diào)查，調(diào)查的內(nèi)容有路面裂縫、破損、沉陷、唧泥等病害，依照調(diào)查結(jié)果做好路面破損類型分類，同時(shí)做好病害位置、程度的測(cè)量記錄，以板塊進(jìn)行計(jì)數(shù);（2）路面雷達(dá)測(cè)試，主要是對(duì)混凝土面板的厚度、脫空情況等進(jìn)行測(cè)定，依照車道來就脫空板塊的位置和數(shù)量進(jìn)行分別確認(rèn);（3）彎沉測(cè)試[4]，可以利用靜態(tài)彎沉儀配合100 kN標(biāo)準(zhǔn)軸載車進(jìn)行，借助彎沉測(cè)量的結(jié)果，對(duì)水泥混凝土路面的板角傳荷能力以及整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估;（4）其他調(diào)查，包括了交通量調(diào)查、軸重調(diào)查、路基狀況調(diào)查、排水狀況調(diào)查等，通過對(duì)各種調(diào)查資料的整理分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)路況的客觀評(píng)價(jià)。

碎石化施工的工藝流程為：選擇試驗(yàn)路段，進(jìn)行破碎試驗(yàn)→對(duì)試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行檢查→確定好破碎工藝參數(shù)，做好相應(yīng)的工藝控制→破碎施工，選擇Z型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)→更換光輪壓路機(jī)繼續(xù)壓實(shí)→路面施工。

為了保證施工的質(zhì)量和效果，在進(jìn)行全段破碎施工前，需要在試驗(yàn)路段的不同范圍內(nèi)進(jìn)行破碎試驗(yàn)，嘗試不同錘頭高度和行進(jìn)速度帶來的不同破碎效果。完成試驗(yàn)后，對(duì)試坑進(jìn)行開挖，選擇能夠滿足路面破碎粒徑要求的參數(shù)，結(jié)合實(shí)際破碎情況進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整。在這個(gè)過程中需要注意，試坑位置不能存在工作縫或者橫向接縫，路面破碎后，必須在全深度范圍內(nèi)對(duì)其粒徑進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)試坑的回填需要借助密集級(jí)配碎石進(jìn)行，做好壓實(shí)工作，如果試驗(yàn)路段無法很好地滿足設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)該做好重復(fù)破碎[5]。

3.1.3 施工控制

（1）路面碎石化前的處理，清除縫內(nèi)填充物及雜質(zhì)，對(duì)全線的排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和修復(fù)，路肩挖除，便于排水;（2）應(yīng)該對(duì)路面破碎的要求進(jìn)行明確，將至少75%的混凝土路面破碎成表面尺寸>7.5 mm，中間尺寸>22.5 mm，底部尺寸>37.5 mm的塊狀;（3）應(yīng)該控制好破碎的順序，縱向沿公路整體趨勢(shì)從高處向低處逐步破碎，避免混凝土攤鋪后出現(xiàn)排水不暢的情況;（4）在分車道進(jìn)行破碎時(shí)，先破碎路面?zhèn)冗叺能嚨?，再破碎中部的車道，?shí)際破碎寬度應(yīng)該超出，與相鄰車道的搭接寬度≥15 cm;（5）在對(duì)新的路面進(jìn)行攤鋪前，必須將松散填料、漲縫料等清除;（6）表面凹槽、坑槽面積在100 cm2以內(nèi)的，用密級(jí)配碎石回填壓實(shí)，面積在100 cm2以上的，應(yīng)利用瀝青混合料填補(bǔ);（7）破碎后的壓實(shí)，使用Z型壓路機(jī)振動(dòng)碾壓2～3遍，測(cè)標(biāo)高進(jìn)行碎石調(diào)平后，檢測(cè)平整度合格后再用光輪壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)3～4遍，保證將破碎的路面表面扁平顆粒進(jìn)一步破碎，同時(shí)穩(wěn)固下層塊料，為新鋪的上承層提供一個(gè)平整的表面。

3.2 新路路面施工

在該國省干道大中修養(yǎng)護(hù)工程中，采用的是“白改黑”技術(shù)，將原本的水泥混凝土路面改為瀝青混凝土路面：

（1）做好調(diào)平層施工?；炷涟逶O(shè)置完畢并且驗(yàn)收通過后，對(duì)其進(jìn)行徹底清理，做好粘油層的噴灑工作，依照設(shè)計(jì)厚度來對(duì)調(diào)平層進(jìn)行施工。如果設(shè)計(jì)厚度在

8 cm以內(nèi)，可以采用一層攤鋪，反之則需要采用二層乃至多層攤鋪。調(diào)平層施工前，需要借助試鋪的方式確定好瀝青混合料的松鋪系數(shù)和壓實(shí)遍數(shù)?？梢栽谑┕がF(xiàn)場(chǎng)使用5 m×5 m方格網(wǎng)進(jìn)行高程放樣，打上鋼桿后做好掛線控制。瀝青混凝土攤鋪環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要做好隨時(shí)檢查測(cè)量工作，確保鋪筑好的調(diào)平層能夠很好地滿足設(shè)計(jì)高程以及路拱橫坡的要求。

（2）做好土工布施工?？梢詮氖┕ひ蟪霭l(fā)，對(duì)土工布進(jìn)行設(shè)置，確保土工布單面面積質(zhì)量≤200 g/m3，抗拉強(qiáng)度≥80 kN/m，軟化點(diǎn)控制在120 ℃～210 ℃之間。土工布施工環(huán)節(jié)，應(yīng)該將粘油層分為兩層均勻?yàn)⒉肌Ｕ硨佑褪褂脽釣r青，將溫度控制為150 ℃。灑布粘層油之后，配合專用設(shè)備對(duì)土工布進(jìn)行鋪設(shè)，利用固定器對(duì)土工布其中一端進(jìn)行固定，壓在車輪下，保持車輛勻速行駛;預(yù)張拉度為1.0%～1.5%，保證土工布的鋪設(shè)沒有褶皺，搭接長度≥30 cm[6]。

4 結(jié)語

總而言之，“白改黑”施工技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)舊路面的改造優(yōu)化，對(duì)路面中存在的各種病害和問題進(jìn)行解決，在對(duì)其進(jìn)行使用的過程中，施工人員需要充分關(guān)注路面的具體情況，做好路況調(diào)查工作，強(qiáng)化施工過程管控，對(duì)可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行防范，以切實(shí)保障公路大中修養(yǎng)護(hù)的效果，推動(dòng)公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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收稿日期：2021-03-22

作者簡(jiǎn)介：

阮 聰（1981—），工程師，主要從事公路建設(shè)及路面養(yǎng)護(hù)管理工作。