應用黏土磚進行過渡的道路修復技術(shù)

陳增兵 孟召虎 楊 逍 尹軍紅 劉廣紅 王志剛 李 艷 楊 榮

中建三局集團有限公司 陜西 西安 710065

1 工程概況

蘭州高新區(qū)榆中園區(qū)經(jīng)四路路面下有給水、雨水、污水、中水、熱力、燃氣、電力、弱電等管線需要敷設。因道路已經(jīng)開放通行，在進行路面開鑿后，需要盡快恢復交通。但由于路面回填空間限制，只能采用小型機械夯實，而道路基層需要較長的自然沉降期，無法在短期內(nèi)達到沉降值穩(wěn)定，如果立即鋪裝路面，容易造成使用一段時間后回填的路面產(chǎn)生質(zhì)量問題。為此，提出了采用黏土磚作為過渡手段，待回填區(qū)域沉降穩(wěn)定后再重新鋪裝路面的方法，既解決了道路通行問題，又給自然沉降留足了時間，保證了路面修復質(zhì)量。

2 傳統(tǒng)施工技術(shù)

2.1 傳統(tǒng)施工工藝流程

傳統(tǒng)做法為封閉交通、路面切割、溝槽開挖、管線布設、管溝回填、道路基層恢復、道路面層施工、開放 交通[1-4]。

2.2 道路修復傳統(tǒng)方法

由于需修復道路車流量大，長時間封閉難以實現(xiàn)，所以常規(guī)做法是在車流量小的夜間采取半幅施工、半幅通行的辦法進行施工，主管部門強調(diào)對現(xiàn)狀交通不能造成太大影響，一般要求在傍晚開始施工，天亮前恢復交通。

通常在管線施工時基層料（水泥穩(wěn)定碎石居多）已運抵現(xiàn)場，基層一般采用自卸車倒入，人工攤鋪，小型壓實機械（打夯機或小型壓路機）逐層碾壓，壓實厚度控制在20 cm內(nèi)，到達基層頂時進行下封層施工（噴底封層油），然后進行面層油攤鋪，大型壓路機碾壓，待瀝青混凝土溫度降低至50 ℃時開放交通。然而，常規(guī)方法施工存在以下問題。

1）路床、基層同時施工無自然沉降時間。路床、基層同時施工雖滿足了交通主管部門提出的減少對人民群眾出行影響的要求，但是卻為后期路面沉降埋下了隱患。空間狹小，大型機械無法展開施工，小批量基層材料質(zhì)量無法和大批量生產(chǎn)的基層材料相提并論，在車輛荷載作用下最終會引起路面下沉，影響車輛行駛舒適度甚至造成交通事故。而這一切本可以通過自然沉降避免，但城區(qū)道路承載車流量大這一特性決定了它不可能通過常規(guī)辦法消除自然沉降。

2）防水效果差。由于缺乏自然沉降過程，道路通車后在車輛碾壓下路面會在短期內(nèi)出現(xiàn)凹槽性下陷，對防水層造成撕裂裂縫，道路積水會沿著裂縫下滲，下封層防水起不到應有的效果。

3）成本高。一是工程成本高，二是社會成本高。工程成本就是一次沒修補好還需要修第二次、第三次；社會成本指道路通行能力降低，路面下陷造成車輛行駛至該位置會下意識的減速或停車觀察，造成道路擁堵從而大大降低道路通行能力，更嚴重者會造成交通事故。

3 應用黏土磚進行過渡的道路修復方法

傳統(tǒng)修復法的不足，主要是沒有留足自然沉降的時間造成的，應用黏土磚進行過渡的道路修復方法就是針對市政道路修復過程中既要有足夠的自然沉降時間又不能使交通中斷這一對矛盾而設計的。該方法是用黏土磚暫時代替瀝青混凝土面層（圖1），作為市政道路修復后的臨時面層，待回填的基層沉降基本穩(wěn)定后，再拆除黏土磚，重新施工瀝青混凝土面層。應用黏土磚進行過渡的道路修復方法，既消除了路基沉降，又保護了環(huán)境，同時確保了道路暢通。

圖1 應用黏土磚進行過渡的修復方法

3.1 提高工程質(zhì)量

傳統(tǒng)路面基層施工完畢后直接進行面層施工的弊端主要表現(xiàn)為：

1）在車輛荷載下造成路面下沉。

2）由于下封層斷裂引起地表水滲入路基導致路面開裂加劇。

道路砌塊過渡修復法就是為解決上述兩個問題而設計的，其根本思路就是在完成路床、基層施工后，在不中斷道路通行的條件下給路床和基層留足自然沉降時間，用砌塊暫時代替道路面層，鋪設時砌塊高出原有道路面層3～5 mm，通過車輛碾壓路床、基層達到加速沉降的目的。根據(jù)交通量不同，一般經(jīng)過40～50 d后將先期鋪設的砌塊拆除，進行噴灑封層后鋪設瀝青混凝土，碾壓完成后待瀝青溫度降低至50 ℃即可恢復交通。

3.2 分析成本

降低成本主要體現(xiàn)在施工成本和社會成本兩個方面。

“莫落”一詞，最早出現(xiàn)于漢代劉向《新序·雜事二》：“漸臺五重，黃金白玉，瑯玕龍疏，翡翠珠璣，莫落連飾，萬民疲極，此二殆也?！庇挟愇牟牧希读信畟鳌まq通傳》云：“漸臺五重，黃金白玉，瑯玕龍疏，翡翠珠璣，幕絡連飾，萬民疲極，此二殆也?！边@里的“莫落”和“幕絡”乃為一組異文。

3.2.1 降低施工成本

傳統(tǒng)修復方法因沒有解決路床基層的沉降問題，往往造成下封層、面層的破壞，基層上表面也會被路面雨水污染而引起返工。經(jīng)四路K2＋100處坑槽修補的底層、中層、面層的工程量為90 m2，應用黏土磚進行過渡的修復方法相較傳統(tǒng)方法，可節(jié)約成本1 070元。

3.2.2 提高社會效益

傳統(tǒng)修復法在施工第2天即可恢復正常交通。根據(jù)對經(jīng)四路K1＋730處傳統(tǒng)修復處進行觀察得知，隨著車輛碾壓，從第7天起路面明顯下陷，車輛通過時會產(chǎn)生明顯的顛簸，第10天起大部分司機會有意識地減速通行，第20天起會明顯出現(xiàn)壓車，一個月左右部分車輛會出現(xiàn)剮底盤，此時需要開始進行第2次道路修復。

砌塊過渡修復法第2天亦可恢復正常交通。經(jīng)現(xiàn)場觀察統(tǒng)計得知，在恢復交通第1天由于路面形式發(fā)生變化（由原來瀝青路面變?yōu)榇u鋪路面）部分司機在視覺刺激下會下意識減速通過，3 d后基本恢復正常，第20天經(jīng)測量原突出部分基本消失，拆除路面砌進行面層瀝青施工，此后道路運行平穩(wěn)。

4 工藝流程與施工要點

4.1 施工工藝流程

封閉交通→路面切割→溝槽開挖→管道布設→管溝回填→道路基層施工→黏土磚鋪設→臨時開放交通→沉降觀測→黏土磚拆除→下封層施工→道路面層施工→開放交通

4.2 主要施工工藝操作要點

由于路床及基層施工方法與傳統(tǒng)方法相同，不再贅述，在此只對基層以上部分進行詳細說明。

4.2.1 基層頂施工

由于黏土磚尺寸固定，而面層厚度由于道路等級、所處區(qū)域不同略有差異，但基本都大于10 cm。鋪設黏土磚的目的一是確保通行正常，二是加速自然沉降，故基層頂面控制在低于路面11 cm位置即可（根據(jù)黏土磚立面尺寸決定，確保黏土磚鋪裝后高出既有路面3～5 mm）。

4.2.2 黏土磚鋪設

由于黏土磚結(jié)構(gòu)尺寸特點，要確保道路運行平穩(wěn)，需盡量減少對黏土磚的破壞，黏土磚采用立面鋪設。

4.2.3 黏土磚拆除、基層頂標高精調(diào)

在黏土磚頂面與路面頂平齊時表明路基沉降基本結(jié)束，可拆除黏土磚進行面層施工。根據(jù)面層厚度對已經(jīng)壓實的基層頂進行部分剔除（個別低等級道路可能需要加高，可用瀝青混凝土一次填平碾壓），清理浮渣。

4.2.4 下封層施工

基層清理干凈后可進行噴灑下封層施工，下封層一般為乳化石油瀝青，采用瀝青撒布機噴灑，使底部及兩側(cè)噴灑均勻，確保新鋪瀝青與基層和舊瀝青黏結(jié)牢固。

4.2.5 面層瀝青混凝土施工

由于大部分城市道路瀝青面層都不是1層，一般分為上面層和下面層，個別高等級道路分為上中下3層。為確保施工質(zhì)量路面開槽時寬度不小于1 m，以便于小型壓路機作業(yè)。瀝青混凝土攤鋪碾壓作業(yè)嚴格按照下層自然降溫后進行上層施工的原則進行。面層瀝青混凝土可采用大型壓路機碾壓作業(yè)。

4.3 施工要點

4.3.1 砌塊頂面標高控制

由于砌塊需要把車輛荷載傳遞到基層，因此，所有磚頂面必需高出原有路面。但為了確保車輛行駛舒適性，高度又不能太高，根據(jù)以往經(jīng)驗，該凸出值一般控制在3～5 mm為宜。

4.3.2 下封層施工控制要點

封層材料一般為乳化石油瀝青，其作用是防止路面雨水滲入基層和確保新鋪瀝青混凝土與四周緊密黏結(jié)，所以在噴灑封層材料時必須對基層浮渣進行徹底清理，一般采用高壓風機吹掃，瀝青灑布機噴灑1 h內(nèi)進行瀝青混凝土鋪設作業(yè)。

5 結(jié)語

應用黏土磚進行過渡的修復方法以降低成本，確保安全，提供更為舒適的道路服務為根本出發(fā)點，目標是提供舒適、安全的交通服務。

通過技術(shù)革新不但降低了施工成本、提高了工效而且保證了道路運行的穩(wěn)定。應用黏土磚進行過渡的道路修復技術(shù)具有很強的適用性，可用于城市道路開挖施工后的路面修復工程。

我國目前處于并將長期處于城市建設高速發(fā)展期，雖然城市綜合管廊的出現(xiàn)在很大程度上減少了拉鏈道路的出現(xiàn)，但一些老城區(qū)和低等級道路，采用管廊解決這些問題顯得有些本末倒置，所以應用黏土磚進行過渡的修復方法正好可以彌補這一空缺。

當然該項技術(shù)的出現(xiàn)只是我國城市化進程中的權(quán)宜之計，我們期待著有一天我們的城市規(guī)劃與社會發(fā)展能夠高度的統(tǒng)一，不再有拉鏈道路現(xiàn)象的出現(xiàn)。