公路工程水泥混凝土路面“白改黑”施工技術(shù)

吳淑敏，陳衛(wèi)貴

（1.撫州市公路局南豐分局，江西 撫州344000；2.樂安縣交通局，江西 樂安344300）

0 引言

水泥混凝土路面作為我國重要的路面結(jié)構(gòu)形式，具有路面強(qiáng)度高、使用壽命長以及施工作業(yè)技術(shù)簡單等一系列優(yōu)點。但是由于水泥混凝土路面行車噪聲大、行車舒適性差以及養(yǎng)護(hù)管理難度高等問題，已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代高等級交通發(fā)展趨勢的需要。因此，在對工程病害嚴(yán)重的水泥混凝土路面進(jìn)行改建處理的方案選擇上，實施“白改黑”技術(shù)，通過在水泥混凝土路面上加鋪黑色瀝青混凝土，已經(jīng)成為水泥混凝土路面技術(shù)改造的主要方案之一。這對于恢復(fù)路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高路面的平整度以及行車舒適度也十分有利。

1 水泥混凝土路面碎石化

水泥混凝土路面進(jìn)行“白改黑”施工，首先應(yīng)該對舊水泥混凝土路面面板進(jìn)行柔化處理，水泥混凝土路面的柔化技術(shù)主要包括水泥混凝土的打裂壓穩(wěn)技術(shù)、打碎壓穩(wěn)技術(shù)以及面板碎石化技術(shù)。對水泥混凝土路面進(jìn)行柔化處理的主要目的在于通過將水泥混凝土路面的面板打碎或者打裂，從而消除水泥混凝土路面的整體性以及剛性，形成具有一定嵌擠性以及柔性的路面結(jié)構(gòu)層。在當(dāng)前水泥混凝土路面“白改黑”施工中，大多數(shù)的施工方案為采用碎石化技術(shù)將水泥混凝土路面進(jìn)行柔性化處理。其施工技術(shù)要求如下。

（1）水泥混凝土路面碎石化的專用設(shè)備。現(xiàn)階段在碎石化施工中，主要使用的機(jī)械設(shè)備為多錘頭破碎機(jī)以及Z 型壓路機(jī)。MHB 多錘頭碎石機(jī)在機(jī)械尾部懸掛兩排重錘，通過按照一定規(guī)律下降的重錘，產(chǎn)生一定的沖擊能量，將水泥混凝土路面破碎。Z型壓路機(jī)則是一種在壓路機(jī)的鋼輪表面帶有Z型紋狀的振動式壓路機(jī)，使用Z型壓路機(jī)不僅可以提高壓碎效果，同時也能夠確保顆粒不會向外擠出，因而有助于水泥混凝土路面碎石化表面的平整。

（2）在水泥混凝土路面碎石化施工作業(yè)開始之前，應(yīng)該首先將混凝土面板縫隙填料清除干凈，同時通過人工或者是高壓空氣清掃水泥混凝土表面，確保混凝土路面干凈之后方可開始碎石化的施工作業(yè)。在水泥混凝土路面大規(guī)模的碎石化施工作業(yè)開始之前，應(yīng)該通過設(shè)置試驗段的方式進(jìn)行水泥混凝土路面的試驗破碎，以便于對水泥混凝土路面的施工破碎機(jī)械參數(shù)以及施工組織措施進(jìn)行調(diào)整，確保水泥混凝土破碎板能夠達(dá)到規(guī)定的粒徑以及強(qiáng)度要求。

（3）舊混凝土路面挖補(bǔ)。對于原路面破損嚴(yán)重及角隅破壞的混凝土板，在碎石化施工作業(yè)之前應(yīng)該先行挖除原路面混凝土面層，填補(bǔ)材料采用貧混凝土，貧混凝土7d 抗壓強(qiáng)度fcu=10.0MPa，28d 設(shè)計抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k=15.0MPa，28d 設(shè)計彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fc，k=3.0MPa，待貧混凝土養(yǎng)生達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度要求后，對整幅水泥路面進(jìn)行碎石化處理。

（4）在水泥混凝土路面碎石化施工作業(yè)過程中，在采用多錘頭破碎機(jī)械破碎之后應(yīng)該及時地使用Z型鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充破碎，然后再使用光輪壓路機(jī)對破碎路面進(jìn)行不少于3 遍的壓實穩(wěn)固，以確保舊路面處于一種穩(wěn)固的狀態(tài)。在碎石化過程中應(yīng)該確保75%的混凝土路面破碎成顆粒（肉眼觀測），表面最大尺寸不超過7.5cm，中間不超過22.5cm，底部不超過37.5cm 的結(jié)構(gòu)層，而且要嚴(yán)格控制水泥混凝土路面表面的最大粒徑不超過30cm。在破碎以及壓實作業(yè)完成之后，應(yīng)該及時檢測水泥混凝土的回彈模量，確保水泥混凝土回彈模量不小于150MPa。

（5）由于水泥混凝土路面破碎以及壓實之后會形成類似于級配碎石結(jié)構(gòu)的柔性基層，為了提高碎石結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性以及防滲水功能，應(yīng)該按照3.0～3.5L/m2的用量，在水泥混凝土路面碎石化結(jié)構(gòu)層上灑布乳化瀝青，同時及時撒布5～15mm碎石進(jìn)行嵌縫處理。

2 防水封層的施工

對于已經(jīng)碎石化的水泥混凝土路面面板，為了避免水分沿著舊水泥混凝土路面面板的裂縫滲入基層，造成基層的水損壞，應(yīng)該在破碎的水泥混凝土路面面板上加鋪封層。為了提高“白改黑”工程整體施工質(zhì)量，現(xiàn)階段在實際工程中使用的封層主要為同步碎石封層，施工工藝如下所示。

（1）同步碎石封層施工機(jī)械以及技術(shù)準(zhǔn)備工作。同步碎石封層的施工機(jī)械主要是同步碎石封層撒布車以及膠輪壓路機(jī)兩種機(jī)械。施工工藝流程為首先對碎石化的舊水泥路面面板進(jìn)行清掃，然后測量放樣，之后備料撒布，在確保撒布數(shù)量合格以及均勻性滿足要求之后，即可進(jìn)行碾壓施工。

（2）同步碎石封層通常采用熱瀝青+預(yù)拌碎石封層。撒布量大致在1.0～1.5kg/m2，具體用量應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場試驗確定，為了提高施工質(zhì)量，石屑應(yīng)該采用單一粒徑的玄武巖，并確保表面干凈無雜質(zhì)。

3 瀝青混凝土面層的攤鋪

在完成封層的施工之后，即可以進(jìn)行“白改黑”第二階段的施工，瀝青混凝土面層的攤鋪。在現(xiàn)階段的工程實踐中，較多的組合設(shè)計為在碎石化的水泥混凝土面板上加鋪一層2～4cm的應(yīng)力吸收層，本文也將以這種路面結(jié)構(gòu)為例，介紹其施工工藝。

（1）加鋪瀝青混凝土面層的反射裂縫控制措施。由于水泥混凝土面板碎石化之后會存在大量裂縫，因此，在加鋪瀝青混凝土面層之前應(yīng)該采取相應(yīng)的反射裂縫預(yù)防以及延緩措施。現(xiàn)階段，采取最多的方式就是通過設(shè)置土工格柵來避免反射裂縫的發(fā)生。對于土工格柵的施工，應(yīng)該在封層施工結(jié)束后直接進(jìn)行鋪設(shè)，同時做好搭接工作，橫向搭接寬度應(yīng)該超過15cm，縱向搭接寬度應(yīng)該超過20cm，以便于控制混凝土板體的輕微裂縫的反射。

（2）應(yīng)力吸收層的施工。設(shè)置應(yīng)力吸收層主要是為了在減小瀝青混凝土加鋪厚度的同時避免反射裂縫的發(fā)生。應(yīng)力吸收層一般采取AC—10 細(xì)粒式瀝青混合料層，現(xiàn)階段為了提高對于反射裂縫的防治效果，一般采取橡膠瀝青混合料作為應(yīng)力吸收層材料，應(yīng)力吸收層混合料級配設(shè)計可以參照表1。

表1 應(yīng)力吸收層瀝青混合料礦料級配參考表

（3）瀝青混凝土面層的施工。在瀝青混凝土面層施工作業(yè)之前，首先應(yīng)該進(jìn)行試鋪，通過試驗確定材料組成和施工工藝，經(jīng)檢驗合格后再進(jìn)行大面積施工。對于瀝青混合料的攤鋪、碾壓要一次完成，在盡可能高的溫度下進(jìn)行。當(dāng)溫度低于10℃時不得鋪裝瀝青混合料。對于瀝青混合料的拌和過程，要從混合料級配、瀝青用量、拌和溫度等方面進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。在攤鋪施工作業(yè)過程中應(yīng)該確保攤鋪的平整度，并按照施工技術(shù)要求控制好攤鋪的溫度。瀝青混凝土面層的碾壓應(yīng)該配備鋼輪壓路機(jī)、大噸位輪胎壓路機(jī)以及大噸位振動壓路機(jī)等機(jī)械組合，通過初壓、復(fù)壓以及終壓三個階段，確保瀝青混凝土壓實度滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求。

4 結(jié)語

“白改黑”作為水泥混凝土路面技術(shù)改造的重要方案，不僅可以充分地利用舊路材料，同時也可以實現(xiàn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及等級的提升。在水泥混凝土路面“白改黑”施工管理中，應(yīng)該嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，做好施工階段的工藝控制，并積極引進(jìn)新技術(shù)、新材料以及新工藝，提高公路工程的整體建設(shè)水平。

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