對(duì)公路水泥混凝土路面“白改黑”方案的探討

（蕪湖市公路管理局， 安徽 蕪湖 241000）

0 前言

近年來(lái)，作為安徽省雙核城市、國(guó)家區(qū)域中心城市、南京都市圈成員暨合肥都市圈城市，蕪湖市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅猛，城市機(jī)動(dòng)車保有量連年激增，對(duì)市域道路行駛舒適性要求日益提高?！笆濉逼陂g，蕪湖市水泥混凝土公路路面大部相繼進(jìn)行路面“白改黑”改造升級(jí)，結(jié)合道路等級(jí)、舊水泥板病害、強(qiáng)度以及基底情況等綜合因素充分論證“白改黑”的具體改造方案。下面結(jié)合蕪湖市公路改建項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)和補(bǔ)足，對(duì)“白改黑”處治方案進(jìn)行研究和探討。

3 關(guān)鍵性問(wèn)題分析

3.1 碎石化前準(zhǔn)備工作

1 典型方案和工藝

在蕪湖市公路改建和養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目中，水泥混凝土路面“白改黑”的改造方案主要是針對(duì)舊水泥板處治的方法不同，處治后一般均加鋪水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青混凝土面層。簡(jiǎn)要介紹以下幾種常用的處治方案：

1.1 打裂壓穩(wěn)（沖擊壓實(shí)）

該方法施工工藝較為簡(jiǎn)單，工程投資較??；將舊水泥板打裂，減小了板塊的尺寸效應(yīng)，從而減少了接縫處的位移，對(duì)延緩反射裂縫起到一定的作用；沖擊破碎水泥板塊后，板塊脫空質(zhì)量病害得以消除，板塊尺寸依舊較大，水泥板塊間的裂縫極易反射至新建瀝青面層。

1.2 碎石化處理

該方法將水泥板徹底破碎，消除了原路面病害，碎石化后的粒徑組合合理，下層裂而不碎、聯(lián)鎖咬合、契合良好，破碎板塊在平面上的強(qiáng)度分布較均勻，不易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，防止反射裂縫的發(fā)生。

1.3 全部挖除

該方案處理較為徹底，移除舊水泥板，解決了反射裂縫問(wèn)題，并且能夠較好地查明和解決老路路基所存病害，同時(shí)亦可防止因加鋪結(jié)構(gòu)層導(dǎo)致的路面抬高。其弊端，主要是被挖除的水泥板廢棄，浪費(fèi)嚴(yán)重也易造成環(huán)境污染，容易引起不良社會(huì)影響。

2 應(yīng)用實(shí)例

相比其他路面破碎處治工藝，碎石化系一種針對(duì)水泥路面養(yǎng)護(hù)維修和再生利用的較為實(shí)用的新技術(shù)。主要原理是通過(guò)專業(yè)設(shè)備將舊水泥混凝土路面碎石化，作為基層或底基層使用，再依次加鋪水泥穩(wěn)定碎石補(bǔ)強(qiáng)層和瀝青面層，近年在公路大修工程中廣泛應(yīng)用且效果較好。下面就蕪湖市S208柘無(wú)路大中修工程簡(jiǎn)單介紹碎石化處理情況：

2.1 老路基本概況

S208柘無(wú)路起于巢湖市柘皋鎮(zhèn)，終于蕪湖市無(wú)為縣，全線為二級(jí)公路，路面寬 12m，路基寬 15m；現(xiàn)狀水泥路面使用狀況較差，面板斷裂、破碎較多，嚴(yán)重影響行車的舒適性。

S208原水泥混凝土路面情況

2.2 老路水泥混凝土路面處理方案

經(jīng)調(diào)查、檢測(cè)和評(píng)定后，鑒于該路段水泥板斷板率較大，確定采取大修補(bǔ)強(qiáng)措施。大修設(shè)計(jì)方案為：對(duì)老路水泥混凝土面板進(jìn)行碎石化處理，采用水泥穩(wěn)定碎石調(diào)平后，加鋪20cm水泥穩(wěn)定碎石基層和（6+5）cm兩層瀝青混凝土面層。

2.3 “白改黑”處理效果

施工歷時(shí)三個(gè)月，“白改黑”之后的瀝青混凝土路面正式投入使用，現(xiàn)已通車一年有余，按照碎石化技術(shù)改造升級(jí)處理后，常見(jiàn)路面病害基本消失，路面平整、行車舒適，道路通行能力得到了很大的改善。

(1)排水系統(tǒng)

在進(jìn)行破碎前應(yīng)設(shè)置好排水設(shè)施，使處理后的結(jié)構(gòu)層整體處于較好的排水狀態(tài)。同時(shí)，也消除了舊水泥混凝土路面存在的水損害隱患，排水通暢，使板塊下基層及路基的干濕狀況得以改善。

(2)特殊路段換填處理

對(duì)混凝土板存在嚴(yán)重缺陷的路段，先期修復(fù)軟弱基層及底基層，必要時(shí)結(jié)合病害情況對(duì)局部路段進(jìn)行換填處理。

(3)構(gòu)造物應(yīng)對(duì)措施

由于破碎施工期間，可能產(chǎn)生一定程度的沖擊波，容易損壞破碎位置周邊構(gòu)造物，施工期間應(yīng)注意加強(qiáng)防控，如采用鋸縫切斷構(gòu)造物與水泥混凝土板塊間的聯(lián)接。重錘在距離構(gòu)造物1m范圍不宜破碎，超出該范圍后方可進(jìn)行錘擊。同時(shí)，輔助采取人工破碎或挖除換填進(jìn)行配合施工。

3.2 試驗(yàn)段施工

項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，按照勘察設(shè)計(jì)文件等有關(guān)資料，碎石化全線施工作業(yè)前選擇長(zhǎng)100米以上、寬度一個(gè)車道規(guī)模的具代表性路段作為碎石化路面施工試驗(yàn)段。試驗(yàn)段施工過(guò)程中，全程記錄并適時(shí)調(diào)整破碎參數(shù)，待碎石化后路表呈鱗片狀，表明碎石化的效果滿足要求。

3.3 碎石化質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)粒徑

水泥混凝土板塊破碎后顆粒的粒度組成系關(guān)鍵點(diǎn)，直接影響到壓實(shí)效果及向面層產(chǎn)生反射裂縫的效果。破碎后的粒徑較小，會(huì)導(dǎo)致水穩(wěn)定性較差；粒徑過(guò)大，將導(dǎo)致頂面強(qiáng)度不均勻，不利于加鋪層穩(wěn)定。對(duì)于不同板厚路段的顆粒規(guī)定了最大粒徑，要求 3/4的顆粒滿足要求，即破碎粒徑底部不超過(guò)37.5cm、中間不超過(guò)22.5cm、表面不超過(guò)7.5cm。

(2)壓實(shí)

為了有效防止壓實(shí)過(guò)度，需避免在潮濕的條件下實(shí)施壓實(shí)作業(yè)，進(jìn)而在碎石化后壓入基層。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及施工經(jīng)驗(yàn)，建議壓路機(jī)壓實(shí)遍數(shù)：Z紋壓路機(jī) 3遍以上、振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)1至3遍。

(3)彎沉檢測(cè)

在碎石化施工后，須對(duì)路面頂回彈模量是否滿足要求進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)于不滿足要求的區(qū)域應(yīng)增加壓實(shí)次數(shù)或換填不穩(wěn)定的基層。一般而言，碎石化施工后，頂面回彈模量較施工前必將降低，碎石化后路面強(qiáng)度分布相對(duì)均勻。

4 結(jié)束語(yǔ)

水泥混凝土路面“白改黑”改造方案應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、交通量預(yù)測(cè)、舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)性能和養(yǎng)護(hù)水平等因素科學(xué)確定。采用舊水泥路面碎石化處理，不僅提高材料再生利用率，降低工程造價(jià)，也能減少改造后瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)還縮短了施工工期。結(jié)合蕪湖市部分公路水泥混凝土路面“白改黑”改造的使用狀況，建議我省干線公路養(yǎng)護(hù)和改建工程水泥混凝土改造采用“碎石化處理”方案。

[1]李昶、張玉宏、張建，《沖擊壓實(shí)與MHB類設(shè)備對(duì)水泥混凝土路面破碎效果對(duì)比》，公路交通科技，2004；

[2]吳鳳霞，《路面碎石化的施工工藝和質(zhì)量控制》，中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011。