打裂壓穩在“白加黑”路面中的應用

賴明振

(漳州市市政工程有限公司，漳州 363000)

1 項目背景

漳州市迎賓西路上坂至牛崎頭路段是通往南靖、龍巖的主要交通路線， 也是廈漳泉通往南靖土樓的必經之路，多年來一直承擔著繁重的交通任務。此路段的始于金峰路口，樁號K0+000，進入南靖縣后穿越靖城鎮區、上寨新村， 終點位于迎賓西路與山舊線平交路口處， 樁號為K18+400。 路線全長18.402km，其中薌城段11.102 km，南靖段7.3km。

車輛交通運輸日益發達造成了道路使用的頻率增多，超重、超頻次的車輛運輸大大縮短了這段道路的使用壽命，優化原有道路已經成為了當務之急，本項目的改造工程，在原有水泥路面加鋪瀝青混凝土路面“白加黑”已迫在眉睫。

2 “白加黑”水泥混凝土路面加鋪方案介紹及對比情況

隨著城市化進程的加快，大型車輛行駛、超重超載等情況的頻繁出現給當前的水泥混凝土路面帶來了沉重的負擔。 為改善這一狀況，通過多次調查試驗，對“白加黑”水泥混凝土路面加鋪方案進行了研究。

(1)A 方案：先沖擊壓實路面，再加鋪瀝青層

此方案的加鋪方法為：先對舊路面進行沖擊壓實，確認舊路面壓實以后，加鋪瀝青層。加鋪以后的路面厚度共計21cm，包括加鋪的防水封層和11cm 碎石基層+6cm 下面層+4cm 上面層。

通過結合水泥混凝土板的各項參數， 我們可以計算出該方案中壓實加鋪后的瀝青層層底拉應力， 以供參考(如表1 所示)。

表1 A 方案的瀝青加鋪層層底拉應力

該方案執行的關鍵點為做好對舊路面的沖擊壓實工作，在舊路面被壓實之后，加鋪瀝青層便不會承受太大的拉應力，能較好地實現路面改造效果；反之，舊路面沒有做好沖擊壓實工作時， 舊路面本身存在的病害問題不但得不到解決，還會導致加鋪后的路面出現新的病害問題，此時加鋪的瀝青層將承受相對較大且不均勻的拉應力，長期承重后非常容易發生錯臺、裂紋甚至脫空等病害，影響公路使用壽命。

(2)B 方案：將舊路面碎石化，再加鋪瀝青層

此方案的加鋪方法為：先對舊路面進行共振碎石化，然后加鋪瀝青層。 加鋪以后的路面厚度共計21cm，包括加鋪的防水封層和11cm 的碎石基層+6cm 下面層+4cm上面層。

舊路面在長期承受重型車輛行駛載荷情況下， 除發生裂紋之外，還會有錯臺的情況。前文中提到的沖擊壓實方案就不能適用于發生錯臺的路段，即便壓實后，發生錯臺的路段也難以保證薄厚均勻，導致路面受力不均。而對舊路面進行共振碎石化， 可以破壞舊路面的水泥混凝土板不均勻受力現象， 再進行瀝青層加鋪后實現較好的整治效果。

通過力學計算， 可以得出碎石化加鋪之后的瀝青加鋪層層底拉應力數據(見表2)。

表2 B 方案的瀝青加鋪層層底拉應力

通過數據可知， 當碎石化層頂面模量達到200MPa時，可以達到設計要求，其對舊路面的處理效果更具有穩定性， 因此通過B 方案改造的路面使用效果和使用壽命會更好。但是該方案相對來說工藝繁瑣，工期長且造價明顯高于A 方案，在路面改造中還得分段施工，交通組織難度大。

華南公共駁船快線開辟于2001年，也是我國最早的水上“巴士”.其規模運輸、環保等優勢得到廣泛關注，同時也面臨著一些亟待解決的問題.一方面，除運輸成本外，貨主對運輸時間、服務水平的關注度不斷提高，駁運與拖運的經濟性比較有待研究；另一方面，自2006年廣州南沙港開展水上“巴士”以來，便以每年新增3～5條航線的速度迅速覆蓋珠三角各碼頭，其中不乏與深圳港重疊的駁船支線，使其與深圳港的競爭進一步升級.

(3)C 方案：打裂壓穩原有水泥混凝土路面，鋪設瀝青混凝土層

在對原有路面進行打裂壓穩之后進行瀝青混凝土的鋪設。鋪設時應該設置三層，防水層一般厚度為11cm；瀝青下層6cm；瀝青上層4cm。 在進行升級改造的過程中，需要注意不能讓水滲入到壓穩層， 避免該層長期浸泡造成路面損壞。 在本次設計中主要選擇了以下幾種方式進行防水：

(1)完成打裂壓穩工作后，灑鋪高滲乳化層，使瀝青與混凝土路面的粘接更加牢固。

(2)鋪設水封層，避免水透過瀝青層進入打裂層，同時也可以增加壓穩層與瀝青層的強度。

(3)強化瀝青層與打裂壓穩層的連接，減少瀝青面的層底受力。

根據混凝土路面進行瀝青覆蓋后的受力， 在水泥混凝土板的基礎上，進行體積測量，并計算層底拉力。 如表3 所示。

表3 C 方案加鋪結構層層底拉應力

打裂壓穩的方式效果更加明顯。 此種改造方法有利于減少、吸收路面產生的應力，能夠顯著改善瀝青路面出現反射裂縫。 施工時， 先用破碎錘將混凝土道路表面砸碎，再使用輪胎壓路機將破碎混凝土壓實，使不同的碎塊之間緊密連接，強化整體強度。這種方法能夠有效的避免混凝土板塊下的虛空， 使得混凝土裂塊能夠與路基緊密相連。 這種路面結構相較于沖擊壓實或者碎石化效果明顯，不但保證了原有道路的強度，也能夠減少工程建設的投入。 此外，這種施工技術效率高、施工速度快。

對三種改造水泥混凝土路面方法比較如表4 所示。

表4 三種方案優缺點對比分析

整體分析上述三種水泥混凝土路面升級改造方式，綜合比較其強度及優缺點， 該項目選用了C 方案打裂壓穩的形式進行施工。

3 水泥混凝土路面打裂壓穩施工要求及工藝

打裂壓穩方法進行道路的建設過程中保證一定的打裂率， 同時還應該確保每個裂縫的寬度、 板塊的大小。 由于打裂過程中產生了碎渣，因此也需要對碎渣進行處理， 進而保證最終的水泥混凝土路面與瀝青混凝土粘接強度。 該工藝既能夠保留原始路基強度，又能確保新路面的舒適度， 也能夠增加水泥混凝土面與瀝青混凝土的接觸面積，進而增強了粘接程度，提高了整體的道路強度。

(1)打裂分析

在進行打裂的過程中合理控制落錘的力度， 落錘沖擊力應該保持在科學的范圍內。 如果沖擊力太高，會造成路面破碎嚴重，影響了最終的混凝土路基的強度，而且還產生大量的小板塊， 這些板塊會降低應力承受強度。 最終的打裂效果應為最少為總量的75%以上，每個裂縫的最大應該小于8cm， 臨近的板塊面積應為0.3m2～0.6m2。 有些裂縫較小，在路面干燥的狀態下難以識別裂縫。 基于此，可以在施工之前對路面進行灑水，水量以能夠自由存儲一定量的水為準。 施工時，一旦出現水下滲或者有氣泡產生，則證明產生了裂痕，待水蒸發之后，則可看到較為明顯的裂紋。

(2)打裂強度

在選擇錘頭的距離時， 如果對原有水泥混凝土路面采取打裂壓穩后直接鋪瀝青， 其間距應保持在30cm～60cm；對其加鋪水穩層和瀝青混凝土時，其間距應為30cm～45cm。

(3)壓實標準

在保證打裂過程符合有關要求之后， 需要進行壓實標準的確定。 一般情況， 壓實次數應該在3～5 次之間。 壓實標準為，間隔25m 設置標準點，標準點數應該高于5 個。 在完成打裂工作之后，測量所有點。 每進行完一次壓穩，即進行一次測量，觀察其下沉量。 最終，所有點的在壓穩后下沉均小于5mm 時，視為滿足了施工標準。 需要注意的是，壓穩次數最少也要多于兩遍，速度應小于4.8km/h。

(4)打裂

①采取先兩側、后中部的打裂順序處理道路。

②在進行打裂的過程中， 要適當的調整外側的錘頭，使其降低，避免出現落錘不均勻的情況。 這樣，不但使得打裂效果得以保證， 還能夠避免出現打裂過度的情況。

③進行打裂時，需要確保在10cm，同時兩列之間要有銜接。

④在施工時要根據實際情況， 對落錘的各項參數進行調整，盡量使得最后的打裂均勻。

(5)壓穩

只有在打裂環節符合有關要求之后， 才能進行壓穩的流程，一般情況下需要進行3～5 次。 以最后一次壓穩后，與前一次壓穩差距不超過5mm 為標準，一旦達到，則認為壓穩環節完成。 需要注意的是，壓穩過程必須大于或者等于2 次， 其壓穩過程的速度不能大于4.8km/h。

(6)路基強化

在施工過程中一旦發現原有的路基強度出現問題，尤其是路基暴露或者損壞的情況。 這種情況下必須對路基進行清楚并重新添加材料進行壓實， 進而保證路基的強度。

(7)清掃

為了保證最終的施工質量， 當對混凝土路面打裂完成之后，還需要去除表面的碎屑，進而保證在其上面施工時的強度。

4 結語

截止目前，迎賓西路上坂至牛崎頭路段經過“白加黑”改造已經5 年，在5 年的使用之中，路面的平穩度、開裂程度均達到了高水平， 且其各項指標質量均滿足我國有關道路的要求。 雖然在使用過程之中也曾出現過裂縫等問題，但修補技術要求低、時間短，這充分說明了“白加黑”這種舊路改造方式能夠較好的迎合現有的道路情況，不僅能夠降低道路重新整修的成本，還能夠結合兩者之間的優勢，使舊路發揮出更好的性能。 通過“白加黑”的方式進行舊路的升級改造，延長了道路的使用壽命，提高了道路所產生的效益。