對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，作為安徽省雙核城市、國家區域中心城市、南京都市圈成員暨合肥都市圈城市，蕪湖市經濟社會發展迅猛，城市機動車保有量連年激增，對市域道路行駛舒適性要求日益提高。“十二五”期間，蕪湖市水泥混凝土公路路面大部相繼進行路面“白改黑”改造升級，結合道路等級、舊水泥板病害、強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。下面結合蕪湖市公路改建項目的經驗和補足，對“白改黑”處治方案進行研究和探討。

3 關鍵性問題分析

3.1 碎石化前準備工作

1 典型方案和工藝

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

1.1 打裂壓穩（沖擊壓實）

該方法施工工藝較為簡單，工程投資較??；將舊水泥板打裂，減小了板塊的尺寸效應，從而減少了接縫處的位移，對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、聯鎖咬合、契合良好，破碎板塊在平面上的強度分布較均勻，不易產生應力集中現象，防止反射裂縫的發生。

1.3 全部挖除

該方案處理較為徹底，移除舊水泥板，解決了反射裂縫問題，并且能夠較好地查明和解決老路路基所存病害，同時亦可防止因加鋪結構層導致的路面抬高。其弊端，主要是被挖除的水泥板廢棄，浪費嚴重也易造成環境污染，容易引起不良社會影響。

2 應用實例

相比其他路面破碎處治工藝，碎石化系一種針對水泥路面養護維修和再生利用的較為實用的新技術。主要原理是通過專業設備將舊水泥混凝土路面碎石化，作為基層或底基層使用，再依次加鋪水泥穩定碎石補強層和瀝青面層，近年在公路大修工程中廣泛應用且效果較好。下面就蕪湖市S208柘無路大中修工程簡單介紹碎石化處理情況：

2.1 老路基本概況

S208柘無路起于巢湖市柘皋鎮，終于蕪湖市無為縣，全線為二級公路，路面寬 12m，路基寬 15m；現狀水泥路面使用狀況較差，面板斷裂、破碎較多，嚴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

經調查、檢測和評定后，鑒于該路段水泥板斷板率較大，確定采取大修補強措施。大修設計方案為：對老路水泥混凝土面板進行碎石化處理，采用水泥穩定碎石調平后，加鋪20cm水泥穩定碎石基層和（6+5）cm兩層瀝青混凝土面層。

2.3 “白改黑”處理效果

施工歷時三個月，“白改黑”之后的瀝青混凝土路面正式投入使用，現已通車一年有余，按照碎石化技術改造升級處理后，常見路面病害基本消失，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

在進行破碎前應設置好排水設施，使處理后的結構層整體處于較好的排水狀態。同時，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

對混凝土板存在嚴重缺陷的路段，先期修復軟弱基層及底基層，必要時結合病害情況對局部路段進行換填處理。

(3)構造物應對措施

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

3.2 試驗段施工

項目實施過程中，按照勘察設計文件等有關資料，碎石化全線施工作業前選擇長100米以上、寬度一個車道規模的具代表性路段作為碎石化路面施工試驗段。試驗段施工過程中，全程記錄并適時調整破碎參數，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 碎石化質量控制要點

(1)粒徑

水泥混凝土板塊破碎后顆粒的粒度組成系關鍵點，直接影響到壓實效果及向面層產生反射裂縫的效果。破碎后的粒徑較小，會導致水穩定性較差；粒徑過大，將導致頂面強度不均勻，不利于加鋪層穩定。對于不同板厚路段的顆粒規定了最大粒徑，要求 3/4的顆粒滿足要求，即破碎粒徑底部不超過37.5cm、中間不超過22.5cm、表面不超過7.5cm。

(2)壓實

為了有效防止壓實過度，需避免在潮濕的條件下實施壓實作業，進而在碎石化后壓入基層。根據相關規范及施工經驗，建議壓路機壓實遍數：Z紋壓路機 3遍以上、振動鋼輪壓路機1至3遍。

(3)彎沉檢測

在碎石化施工后，須對路面頂回彈模量是否滿足要求進行驗證，對于不滿足要求的區域應增加壓實次數或換填不穩定的基層。一般而言，碎石化施工后，頂面回彈模量較施工前必將降低，碎石化后路面強度分布相對均勻。

4 結束語

水泥混凝土路面“白改黑”改造方案應根據道路等級、交通量預測、舊水泥混凝土路面結構性能和養護水平等因素科學確定。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，也能減少改造后瀝青路面反射裂縫的產生，同時還縮短了施工工期。結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護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，《沖擊壓實與MHB類設備對水泥混凝土路面破碎效果對比》，公路交通科技，2004；

[2]吳鳳霞，《路面碎石化的施工工藝和質量控制》，中國新技術新產品，2011。