公路“白改黑”工程沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用

程宏

（上饒市鄱陽(yáng)公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 鄱陽(yáng) 333100）

0 引言

在公路“白改黑”工程中，沖擊碾壓是一項(xiàng)關(guān)鍵的施工技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)，能夠成功地將老化、破損的白色水泥混凝土路面轉(zhuǎn)變?yōu)槠秸⒛途玫暮谏珵r青路面，不僅能提升行車舒適性和安全性，還能延長(zhǎng)路面使用壽命，減少維護(hù)成本。沖擊碾壓技術(shù)為公路建設(shè)提供一種高效、可靠的解決方案。在工程中，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，合理設(shè)置沖擊碾壓參數(shù)，能夠確保路面的平整度和密實(shí)度達(dá)到要求。

1 沖擊碾壓技術(shù)概述

公路“白改黑”工程沖擊碾壓技術(shù)的核心是利用沖擊力和振動(dòng)使水泥混凝土路面中的顆粒重新緊密排列，從而改善路面的密實(shí)度、平整度和耐久性。沖擊碾壓技術(shù)的優(yōu)勢(shì)如下：

第一，沖擊碾壓設(shè)備通過重錘或壓路車的沖擊作用，將高能量傳遞到水泥混凝土路面上，這些沖擊力能夠打破路面中的空隙和松散部分，將顆粒重新排列。

第二，振動(dòng)效應(yīng)。除沖擊力，沖擊碾壓設(shè)備還能產(chǎn)生高頻振動(dòng)，將路面顆粒振動(dòng)到更緊密的狀態(tài)，去除路面內(nèi)的氣泡，提高路面的密實(shí)度。

第三，材料改性。沖擊碾壓過程中，局部的高溫和高壓環(huán)境會(huì)導(dǎo)致水泥混凝土材料微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這些改變能夠提高材料的強(qiáng)度和耐久性。

第四，壓實(shí)效應(yīng)。沖擊碾壓設(shè)備的車輪或錘頭在路面上反復(fù)碾壓，能使路面顆粒之間產(chǎn)生額外的壓力，使它們更加牢固地黏結(jié)在一起[1]。

2 公路“白改黑”工程概述

“白改黑”是目前公路項(xiàng)目維修的重要舉措之一，是將原有的白色路面改造為黑色路面，提高路面結(jié)構(gòu)的防塵性及降噪性，提升車輛行駛舒適度，且該改造方案具有較高的環(huán)保性。在具體的改造環(huán)節(jié)，應(yīng)注意如下問題：

2.1 路面檢測(cè)

“白改黑”改造開始前，需要對(duì)原公路路面進(jìn)行全面的調(diào)查分析與檢測(cè)，掌握區(qū)域內(nèi)地理位置、氣候條件、公路等級(jí)、路面設(shè)計(jì)、交通荷載等多項(xiàng)參數(shù)。通過分析相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的病害情況進(jìn)行了解。常見的公路檢測(cè)方式包括人工檢測(cè)、自動(dòng)化檢測(cè)、半自動(dòng)化檢測(cè)等，應(yīng)根據(jù)公路工程的具體情況選擇最佳的檢測(cè)技術(shù)，以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 技術(shù)方案

在公路“白改黑”工程中，常用的兩種技術(shù)方案如下：

2.2.1 舊路維修加鋪技術(shù)

舊路維修加鋪技術(shù)適用于結(jié)構(gòu)損壞程度較小（舊路面的破碎和裂縫較少）的路面，保留原有的結(jié)構(gòu)形式并進(jìn)行瀝青混凝土路面鋪設(shè)施工，使結(jié)構(gòu)性能得以恢復(fù)。

2.2.2 碎石化改造技術(shù)

應(yīng)用碎石化改造技術(shù)需要對(duì)原有的水泥混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行破碎處理。破碎后進(jìn)行瀝青路面加鋪施工以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的性能。

以上兩種改造方案存在一定差異：舊路維修加鋪技術(shù)可以發(fā)揮舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能，組合成為復(fù)合式的路面結(jié)構(gòu)形式。但是瀝青面層和水泥混凝土板之間的結(jié)合性問題難以解決，極易發(fā)生反射裂縫的問題，導(dǎo)致路面無法正常投入使用。碎石化改造技術(shù)可以徹底解決反射裂縫的問題，且操作簡(jiǎn)單、施工方便。但加鋪之后的基層結(jié)構(gòu)厚度較大，標(biāo)高會(huì)升高，因此需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)高分析，再確定具體的方案。

3 工程概況

某公路工程項(xiàng)目按東西走向設(shè)計(jì)，經(jīng)過多年運(yùn)行已出現(xiàn)病害問題，需對(duì)其中一段進(jìn)行改造施工，以恢復(fù)性能。該改造路段為10km，為二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，路面寬11m，原路面為水泥混凝土路面，線路中包含2 座橋梁。改造施工量比較大，且現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件比較特殊，會(huì)對(duì)施工效果產(chǎn)生一定的影響。

4 路面沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備

進(jìn)行公路“白改黑”工程沖擊碾壓施工前，必須進(jìn)行充分的施工準(zhǔn)備，確保施工過程高效、安全、順利進(jìn)行。為此，需要組織專業(yè)的施工隊(duì)伍，確保隊(duì)伍中的人員都接受相關(guān)的崗前培訓(xùn)，熟悉施工工藝和操作規(guī)程；必須對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的勘測(cè)和評(píng)估，包括測(cè)量路面的尺寸、坡度、平整度，評(píng)估路面的損壞程度和結(jié)構(gòu)狀況，以確定沖擊碾壓施工的范圍和具體需求；施工前需要進(jìn)行路面清掃和洗凈，確保路面表面干凈，沒有雜物和油污；在施工現(xiàn)場(chǎng)周圍設(shè)置合適的交通標(biāo)志、路障和警示設(shè)備，確保施工區(qū)域內(nèi)的交通安全；根據(jù)施工計(jì)劃和工程要求，準(zhǔn)備好所需的機(jī)械設(shè)備和工具，包括沖擊碾壓機(jī)、灑水車、壓路機(jī)、平地機(jī)、牽引車、檢測(cè)設(shè)備等，這些設(shè)備必須在施工前經(jīng)過檢查和維護(hù)，確保其正常運(yùn)行和安全性。同時(shí)，要備足所需的施工原材料，確保施工過程中材料供應(yīng)充足[2]。

4.2 地基檢測(cè)與測(cè)量放樣

進(jìn)行公路“白改黑”工程沖擊碾壓施工前，地基檢測(cè)是至關(guān)重要的一步。地基檢測(cè)旨在評(píng)估原有路面的地基狀況，以確定其承載能力和穩(wěn)定性是否符合新路面施工要求。首先，進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)。地質(zhì)勘測(cè)是通過采集土壤和地質(zhì)樣本，以掌握地下地質(zhì)情況，包括土壤類型、厚度、含水量等參數(shù)的測(cè)量和分析。通過地質(zhì)勘測(cè)，可以確定潛在的地基問題，如軟土、沉積物或巖石等，以及地下水位的位置。其次，進(jìn)行地基承載力測(cè)試。地基承載力測(cè)試是為了確定原有路面地基的承載能力，以確定其是否能夠支撐新路面的交通負(fù)荷。通常需要采用靜載試驗(yàn)、動(dòng)力觸探或密度測(cè)試等方法來測(cè)定地基的抗壓能力。再次，進(jìn)行地基穩(wěn)定性評(píng)估。地基穩(wěn)定性評(píng)估主要考慮地基的穩(wěn)定性和變形特性，主要是對(duì)地基的沉降、膨脹、側(cè)向位移等進(jìn)行分析，以確定是否需要采取加固措施，確保新路面在不同條件下都能保持穩(wěn)定。最后，根據(jù)地基檢測(cè)結(jié)果，制訂相應(yīng)的工程方案。如果發(fā)現(xiàn)地基的承載能力不足，需要采取加固措施，如土石方加固、地基改良或樁基加固，以提高地基的承載能力和穩(wěn)定性。工程方案設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮地質(zhì)情況、水文條件和交通負(fù)荷等因素，以確保新路面的安全性和耐久性。

測(cè)量人員選擇適當(dāng)?shù)奈恢茫瑢⑷緝x安裝在穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)上，通常是在道路旁的一個(gè)點(diǎn)位上，確保其水平和穩(wěn)固。通過激光或電子信號(hào)等方式，讓全站儀建立起與地面的通信。沿路面的特定線路使用全站儀進(jìn)行測(cè)量，全站儀可以通過旋轉(zhuǎn)激光或電子波束，掃描周圍環(huán)境，并獲取地面點(diǎn)位的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括點(diǎn)的水平坐標(biāo)、垂直坐標(biāo)和地面特征等信息。在測(cè)量過程中，全站儀會(huì)將測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)采集設(shè)備上，以便后續(xù)的分析和處理。測(cè)量人員應(yīng)實(shí)時(shí)查看測(cè)量數(shù)據(jù)，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和完整性。測(cè)量完成后，測(cè)量人員可以利用收集到的數(shù)據(jù)確定放樣點(diǎn)的位置和高程，以指導(dǎo)施工人員進(jìn)行沖擊碾壓操作。

4.3 沖擊碾壓

4.3.1 碾壓速度

在公路工程施工中，碾壓速度對(duì)施工質(zhì)量和效率有重要影響。為確保施工效果和進(jìn)度，同時(shí)滿足工程質(zhì)量要求，碾壓速度需要處于合理范圍內(nèi)。在該項(xiàng)目中，經(jīng)過試驗(yàn)分析，確定最佳的碾壓速度為4.5km/h。

4.3.2 碾壓次數(shù)

沖擊碾壓設(shè)備的輪寬為0.9m，輪子間距為1.17m，沖擊碾壓跨度尺寸為4m。在沖擊碾壓過程中，路面的沖擊碾壓尺寸為7.8m，通過2 次碾壓即可達(dá)到壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)要求。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，需要注意以下幾點(diǎn)：首先，第2 次碾壓應(yīng)在第1 次兩輪中間沒有碾壓的部分進(jìn)行，以確保各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的壓實(shí)度合格；其次，在沖擊碾壓階段，兩側(cè)應(yīng)預(yù)留13cm 的間隙；最后，第2 次碾壓之后，要確保各個(gè)部位的精度合格，全部達(dá)到碾壓標(biāo)準(zhǔn)。在該項(xiàng)目中，沖擊碾壓施工最終結(jié)構(gòu)厚度達(dá)到1.4m[3]。沖擊碾壓施工現(xiàn)場(chǎng)如圖1 所示。

圖1 沖擊碾壓施工現(xiàn)場(chǎng)

5 公路“白改黑”工程沖擊碾壓施工質(zhì)量控制

5.1 合理選用機(jī)型

在公路“白改黑”工程中，合理選擇沖擊碾壓機(jī)型至關(guān)重要，需要綜合考慮多個(gè)因素，以保證施工的高效性和質(zhì)量。

首先，要根據(jù)工程的具體要求和規(guī)模選擇機(jī)型。大型沖擊碾壓機(jī)適用于大面積的路面改造，小型機(jī)型則更適合于狹窄或復(fù)雜區(qū)域的施工。因此，需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況來確定合適的機(jī)型。

其次，要考慮機(jī)型的沖擊力和振動(dòng)頻率。不同的機(jī)型具有不同的沖擊力和振動(dòng)頻率，需要根據(jù)路面類型和厚度來選擇合適的機(jī)型。較硬的路面需要較高的沖擊力，而較薄的路面需要較低的振動(dòng)頻率，以避免損壞路面或影響施工質(zhì)量。

再次，需要考慮機(jī)型的機(jī)動(dòng)性和操作性。機(jī)動(dòng)性是指機(jī)型在施工現(xiàn)場(chǎng)的移動(dòng)能力，特別是在狹窄或復(fù)雜的道路條件下。操作性包括駕駛員的視野、操控方式和操作便捷性等，合適的機(jī)型應(yīng)能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)靈活操作，可提高工作效率和安全性。

最后，要考慮機(jī)型的維護(hù)和保養(yǎng)成本。不同的機(jī)型有不同的維護(hù)和保養(yǎng)需要，包括更換零部件、定期檢查和維修等。施工期間需要評(píng)估機(jī)型的維護(hù)成本和可用性，以確保在施工期間設(shè)備能夠保持高效穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)[4]。

5.2 控制路面含水量

在公路“白改黑”工程沖擊碾壓施工中，需要注意路面含水量管理。路面如果含水量過高，容易導(dǎo)致彈簧、翻漿等問題。因此，在施工前需要進(jìn)行含水量檢測(cè)。通常含水量檢測(cè)在路面表層以下5cm 的深度范圍內(nèi)進(jìn)行，為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要采用專業(yè)的含水量檢測(cè)儀器和方法。如果在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)路面的含水量較高，需要采取一些措施進(jìn)行處理。

如果在沖擊碾壓施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)降雨或地表水較多的情況，應(yīng)立即停工。停工期間，可以采取晾曬處理，讓路面充分曝曬，促使水分蒸發(fā)，晾曬時(shí)間需要根據(jù)具體情況而定，通常要等到含水量符合要求才能繼續(xù)施工。

5.3 施工過程控制

在公路“白改黑”工程中，沖擊碾壓施工是重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量直接關(guān)系到路面的性能和使用壽命。為確保施工質(zhì)量，施工人員需要遵循規(guī)范要求進(jìn)行操作。進(jìn)行沖擊碾壓施工前，必須對(duì)路面進(jìn)行充分的處理。包括清理路面表面的雜物、碎石，確保路面平整，沒有明顯的凹凸不平和松散的土壤，以確保沖擊碾壓能夠均勻地施加在路面上，從而保證路面的均勻性和密實(shí)度。

在沖擊碾壓施工過程中，施工人員應(yīng)按照合理的順序和路徑進(jìn)行碾壓。通常從路面中間向兩側(cè)進(jìn)行碾壓，以確保整個(gè)路面被均勻壓實(shí)，避免出現(xiàn)未碾壓或重復(fù)碾壓的區(qū)域。此外，在碾壓時(shí)，還需要注意對(duì)碾壓機(jī)械設(shè)備速度和振動(dòng)頻率的調(diào)整，以滿足規(guī)范要求的碾壓壓力和密實(shí)度[5]。

完成沖擊碾壓作業(yè)后，需要進(jìn)行后續(xù)的處理和檢查。施工人員應(yīng)檢查碾壓后路面的平整度和密實(shí)度是否符合規(guī)范要求，若不符合必須及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和修正。對(duì)于碾壓作業(yè)中產(chǎn)生的坑洞或凹陷，需要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)和回填，以提高路面的平整度和穩(wěn)定性。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路“白改黑”工程中采用沖擊碾壓技術(shù)，對(duì)提高“白改黑”工程的施工效率及質(zhì)量有重要作用。在實(shí)際施工中應(yīng)加強(qiáng)路面檢測(cè)、做好路面處理，合理設(shè)置碾壓速度、振動(dòng)頻率等參數(shù)，以切實(shí)保證公路“白改黑”工程質(zhì)量。今后還要加強(qiáng)沖擊碾壓技術(shù)更新及優(yōu)化，從而進(jìn)一步提高公路“白改黑”工程建設(shè)效果，為車輛的安全通行提供保障。