公路路面升級改造施工技術研究

耿 毅

（中交第三航務工程局有限公司交建工程分公司，上海 200940）

本項目是亳州市與外界溝通的主要通道之一，現狀道路為二級公路，雙向4車道，路面類型為瀝青混凝土結構。該公路投入運營已超過20年，目前因路面病害多、交通堵塞頻發，無法承擔日益繁重的交通任務，迫切需要進行升級改造。

本項目左側全線均有河流，采用右側單側加寬，本文僅針對線路左側路面改建施工進行研究。左側現有道路路面寬度為15 m，雙向2%橫坡，改擴建完成后路面寬度為15.75 m，其中瀝青路面寬度為15 m，土路肩寬度為0.75 m，路面結構層自上至下依次為：4 cm細粒式SBS改性瀝青混凝土（AC-13C）+6 cm中粒式瀝青混凝土（AC-20C）+8 cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）+1 cm厚瀝青封層+18 cm厚5%水泥穩定碎石+調平層水泥穩定碎石。其標準橫斷面示意圖如圖1所示。

1 現場調查

1.1 路面承載力調查

針對公路改建工程，舊路面要作為基層或者底基層，就必須具備相應的承載力。開工前對舊路面全線進行一次彎沉測定，并與設計圖紙提供的數據進行對比，以消除未暴露的路基隱患。針對彎沉變化較大的路段，可進行取芯并測定其抗壓回彈模量和劈裂強度，若確定為軟弱地段，要進行舊路面挖除，加固路基后再進行路面改造。

1.2 路面病害調查

瀝青路面病害的類型主要有坑槽、松散、擁包、翻漿、沉陷、泛油、車轍、網裂和龜裂等[1]，改建施工前，應對舊路面的病害進行全面調查，調查內容包括病害種類、位置和范圍，初步辨別屬于結構性破損還是功能性破損，并做好記錄。

1.3 既有道路復測

道路通行期間，舊路面每天都在發生沉降和變形，因此必須對舊路面路線走向和路面標高進行復測。尤其是部分路段線形存在有小偏角，如全部取消，勢必會造成舊路利用率低、浪費大，雙側加寬與單側加寬頻繁交替，因此要在原設計的基礎上盡量拉直中線，合理歸并小偏角，并采用大半徑保證平曲線長度滿足規范要求。

2 舊路面處理

2.1 路面病害處理

依據路面病害調查記錄，按照“圓洞方補、斜洞正補、小洞大補、散洞連補”的原則畫出病害處理輪廓線，結合病害處路面實際破損狀況、破損程度，分類制定處理方案。

2.1.1 開槽、清槽

按照事先畫好的輪廓線進行開挖，開挖深度以病害實際影響深度為準，開槽切割不得過線，必要時采用鐵鎬手工刨挖，四壁要垂直。當病害較深時，根據路面結構層分層開鑿，呈階梯型，階梯寬度不小于30 cm，上層開槽深度不超過舊路面面層厚度，如圖2所示。當病害破損深度較淺只停留在路面層時，只需挖除路面層部分，如圖3所示。槽內松動部分、槽壁、槽底必須清理干凈，達到無粉塵、雜物。

2.1.2 溝槽回填

（1）回填材料選擇。回填材料是影響病害處理效果的重要因素，通過現場試驗，從施工工效、回填質量、施工成本等方面綜合比對，最終選用低劑量水泥穩定碎石作為回填材料，見表1。

表1 回填材料對比表

（2）分層回填。清槽完畢后，將坑槽底部及四壁灑水潤濕，亦可根據實際情況噴灑水泥漿增加黏合力。回填應分層進行，面積較小、深度較深的基坑，可采用人工回填、小型機具夯實，每層回填厚度不宜超過15 cm；面積較大的基坑可采用人工配合裝載機卸料、壓路機碾壓密實，每層回填厚度不宜超過25 cm。上層水泥穩定碎石碾壓或夯實施工結束時間不得晚于下層水泥穩定碎石終凝時間。

每回填一層，應檢測壓實度合格后，方可進行下一層回填；回填至臺階高度時，應鋪一層土工格柵后再繼續回填；回填至頂層時應略高于原路面，方便碾壓；已開挖坑槽必須于當日回填完畢，避免遭遇降水，坑底積水浸泡損壞路基。

（3）養生與成品保護。坑槽回填完畢并經壓實度檢查合格后，應立即開始養生[2]。養生時間不得少于7 d，且應延長至新加鋪結構層施工的前2 d。養生應根據實際情況采用覆蓋養生或覆蓋灑水養生，確保水泥穩定碎石表面始終保持濕潤。坑槽四周應采用水馬、錐桶進行圍擋并設立醒目標志，防止車輛誤入。

2.2 路面加寬

本工程路面寬度由15 m加寬至15.75 m，加寬范圍主要用于道路右側安裝路緣石及波形護欄，對承載力要求不高，可參照路基拼寬施工工藝進行施工。首先，將舊路面的右側路緣石與土路肩全部挖除，露出下層水穩面并清掃干凈；其次，將右側瀝青面層豎向切齊，在側面及水穩層頂面噴灑水泥漿；再次，沿路線方向在水穩層面頂滿鋪1 m寬土工格柵；最后，采用人工配合裝載機攤鋪水泥穩定碎石，碾壓至壓實度合格后覆蓋養生。

2.3 路面銑刨

2.3.1 路面銑刨的作用

公路改建施工前，應對舊路面進行全面銑刨，其作用主要有以下2點。

（1）加強舊路面與新加鋪結構層的結合程度。公路路面結構層的層間結合必須緊密，以保證結構的整體性和應力傳遞的連續性[3]。舊路面表面一般污染嚴重且無法清理，若直接施工新加鋪結構層，易發生滑移、沉陷和開裂等病害。在這種情況下，對舊路面大范圍進行1 cm左右的銑刨，露出新鮮石子面，可有效加強舊路面與新加鋪結構層的結合程度。

（2）調整路面縱坡。舊路面通行多年，受不均勻沉降、擁包病害及多次路面加鋪等因素影響，實際為波浪形。若不調整縱坡直接加鋪，易造成新加鋪結構層厚度劇烈變化，一方面導致成本增加，另一方面施工質量難以控制，易發生不均勻沉降。在這種情況下，對舊路面凸起處小范圍進行調坡銑刨，使之與設計路面縱坡基本一致，可減少施工成本，便于控制質量。

2.3.2 路面銑刨施工技術要點

（1）根據銑刨機一次銑刨寬度測量路面標高，沿線路走向每隔10 m測量一處，計算銑刨深度并用噴漆標注在舊路面上，作為設定銑刨深度的依據。銑刨機顯示的銑刨深度為刀頭的最下沿深度，在控制銑刨深度的時候，顯示數據應該比設計銑刨深度提高5 mm左右[4]。

（2）一個銑刨段落以400～600 m為宜，銑刨機速度控制在3～5 m/min為宜，若速度過快會造成瀝青銑刨料出現大塊，導致下料困難，速度過慢則容易導致銑刨用水量過大，給清掃工作造成障礙。

（3）銑刨作業時應確保縱向邊線的順直，沿測量好的標記行走。銑刨順序宜從道路一側開始逐漸向另一側依次銑刨。一段銑刨完成后銑刨機直接后退，重新開始向前面銑刨，銑刨時銑刨機邊板應重疊上一段路線10 cm以上，確保相鄰2段之間充分銑刨。

（4）部分路面由于路面沉陷、車轍等原因無法有效控制銑刨深度時應按設計厚度銑刨后鑿出一個斷面確定夾層厚度，小面積夾層可用人工配合空壓機進行鑿除，大面積夾層應在確定夾層厚度后重新進行補銑[5]。

（5）施工過程中，運輸車輛、加油車及水車均不得駛入已銑刨路段，避免污染路面。銑刨殘渣和銑刨面的松散料采用自動清掃機進行清理。

3 調平層與基層水泥穩定碎石施工

3.1 復測路面標高，確定分層施工方案

銑刨完成后需再次測量路面標高，計算水穩層施工厚度，并根據實際情況選擇合適的分層施工方案。以本工程為例，左側舊路面由雙向1.5%橫坡改建為單向1.5%橫坡，舊路面右半幅加鋪的調平層厚度為0～21 cm（圖1）。對于水泥穩定碎石來說，厚度低于10 cm會出現薄層貼補現象，無法碾壓密實。為解決這一問題，筆者共提出3個解決方案，通過模擬試驗的方式對3個方案施工質量、成本及施工難度進行了對比，并咨詢了有關專家，最終選定方案三“調平層與基層水泥穩定碎石整體施工”，詳見表2。

表2 調平層水穩施工方案對比表

選擇將調平層與基層作為一個“加鋪水泥穩定碎石結構層”整體施工，需提前制定分層方案。此結構層左側、中間、右側的厚度為18、18、39 cm，本工程使用的26T振動壓路機經試驗段施工確定有效碾壓厚度為25 cm，道路右側4.75 m范圍內結構層厚度為25～39 cm，需分為2層施工，道路左側11 m范圍內結構層厚度為18、18、25 cm，應作為一層施工，如圖4所示。

在這種情況下，采用2層連鋪的施工方法更為合適，既可以提高工效，降低施工成本，又能夠減少二層施工時對一層臺階的碾壓破壞，提高施工質量。

3.2 加鋪水泥穩定碎石結構層施工技術要點

（1）水泥穩定碎石混合料采用場拌法統一拌和，自卸車運輸至現場攤鋪。水泥穩定碎石配合比應通過實驗確定，在保證基層強度前提下，應適當降低水泥的標號、減少水泥劑量。

（2）混合料運輸過程中應全程采用篷布覆蓋，避免失水硬化。運輸車輛倒車時在攤鋪機前30 cm處停住，卸料時掛空擋，不得撞擊攤鋪機，不得把料卸在攤鋪機外面。

（3）水泥穩定碎石采用攤鋪機進行攤鋪，松鋪系數依據試驗段施工確定。下層水穩采用一臺攤鋪機進行攤鋪，上層水穩采用2臺攤鋪機分幅進行攤鋪，2層水穩施工工作面間距宜為100 m。上層水穩攤鋪施工時，應配備專人負責對道路右側0～3 m范圍內補料，避免在一二層水穩交界處產生凹陷。

（4）水泥穩定碎石碾壓施工宜分為初壓、復壓、終壓3個階段進行，機械組合及碾壓遍數依據試驗段確定。下層水穩施工時，預留左側約1 m范圍內填料不碾壓，待上層水穩攤鋪后再進行碾壓。

（5）碾壓過程中，基層表面若有軟彈、松散等現象，應及時翻松、挖除和換填新料后重新碾壓。下層水穩壓實度檢測合格后方可進行上層水穩攤鋪，上層水穩壓實度檢測合格后應立即進行養生。

4 瀝青混凝土面層施工

本工程舊路面改建施工中的瀝青混凝土面層施工與普通新建道路施工方法、技術要點均一致，此處不再贅述。

5 結束語

隨著我國經濟的不斷發展，現有公路網絡升級改造的需求也將日益增長。本文以亳州市G105線一級公路（古井產業園至泗許高速入口段）改建工程項目為背景，分析了在舊路面改建施工中，應根據實際情況綜合考慮質量、成本、工效等方面的因素，選用合適的方案處理路面病害、調整路線走向及均衡路面坡度，以成功地完成道路升級改造，滿足交通量增長的需求。

由于公路施工技術已非常成熟，加之作者筆力有限，因此著重對病害處理、路面銑刨、新加鋪水穩結構層的技術要點施工經驗進行了介紹，創新性相對缺乏，這也是筆者后期進一步研究的方向。