城市老路“白改黑”路面施工要點研究

陶衛華

上海成壽建設發展有限公司 上海 201899

1 工程概況

某地道路大修工程四標段全長3.12km，經過十幾年的運行，特別近年來隨著經濟飛速發展，尤其集裝箱車輛交通量大幅度增加，道路、橋梁損壞嚴重，部分病害密集或嚴重的路段，已影響到行車安全。因此，為了改善道路服務水平，對公路段碎石化“白改黑”水泥混凝土路面并加鋪瀝青層；城鎮段采用柔性基層結構“白改黑”水泥混凝土路面，并加鋪瀝青面層。

2 路面設計

根據結構層設計方案，“白改黑”機動車道路面橫坡采用1.5%直線路拱，其余路面采用2%直線橫坡；公路段為1.0m 路肩（設蓋板明溝）+3.0m 非機動車道+0.5～1.0m 機非分隔帶+15m 機動車道+0.5m 機非分隔帶+3m 非機動車道+1.0m 路肩（設蓋板明溝）。采用共振碎石化對原有水泥混凝土路面碎石化后，加罩瀝青混凝土面層，設計路面結構組合為：4cm SMA- 13（SBS 改性，摻0.35%聚酯纖維）；6cm AC～20C（0.35%抗車轍劑）；8cm AC～25C；0.8cm 瀝青碎石同步封層；原有水泥混凝土路面碎石化基層為22cm；結構襯墊采用AC～25C。

3 工程特點

施工必須結合工程特點，采取相應的技術措施，一方面要按照進度計劃完成“白改黑”作業，盡量減少施工對環境的影響，加快施工進度，爭取早日完成工程；另一方面要加強施工中各道工序技術管理，確保施工質量，尤其在碎石化施工中，必須按碎石化工藝要求，在破碎路面之前，需對現狀水泥路面進行排查，并翻修碎裂嚴重的混凝土板塊。如原有三渣基層損壞嚴重，需同步翻挖后，采用C25素混凝土新澆基層及22cm 水泥混凝土面層后再同步共振碎石化。

4“白改黑”路面施工要點

4.1 施工測量

以相關資料為依據，沿線布置臨時控制點、水準點，并做好標記。臨時水準點每隔150～250m 設一個，主要在道路沿線兩側不受影響的固定物上設置。參照所提供的兩個水準點對附合差進行測量，確保差值Fh≤±，待臨時水準點復核審批后可使用。

4.2 混凝土板塊共振碎石化

（1）本工程“白改黑”工法采用破碎水泥砼面板后加鋪水泥穩定基層，攤鋪瀝青路面。共振碎石化破碎后的碎石尺寸理想、均勻，有效降低了碎石尺寸過大造成應力集中而引起反射裂縫的概率，并可避免碎石尺寸過小而導致路面的承載力過渡減小；其次，破碎后粒度上部較小，下部較大，對路面滲水的橫向排除和阻止下滲十分有利；碎石紋路規則排列，并與路面成30°～60°夾角，經壓實后相互嚙合更緊，從而使碎石層起到更好的礫石穩定層的作用；此外，可有效控制破碎深度，避免損傷路基下的管線設施；并可提高施工效率。

共振碎石化特點優勢見圖1。

圖1 共振碎石化特點優勢

（2） 本工程混凝土板塊共振碎石化計劃采用RB- 500 型的路面破碎機，破碎前應對破碎施工參數進行確定，破碎粒徑為2.5～15.2cm，大部分集中在2.5～7.6cm，破碎施工中，應確保粒徑大于20.3cm 的含量應≤2%。破碎先在幾塊板上試樣，之后再開挖洞樣；為了保證碎石化與瀝青面層按照進度計劃正常進行，應提前結合天氣預報組織施工。正式破碎過程中，破碎機利用振動梁將發動機的強大功率轉換為工作錘頭的振動，錘頭與路面接觸。錘頭的振動頻率通過調節后，使其與水泥面板的固有頻率相接近，進而將錘頭下的水泥面板在局部范圍內產生共振，促進混凝土內部顆粒間的內摩擦阻力迅速減小而崩潰。

（3）本工程在對不需要破碎的匝道或主干道相鄰的板塊破碎時，應確保徹底鋸斷需要破碎的板塊縱深接合位置，為了避免對路基造成破壞，破碎機在操作時的最大振幅應在25mm 以內。同時，破碎路面前應按照要求將路肩排水系統和出水口安裝完成后再進行，第一次破碎操作應從一側開放邊緣開始破碎，之后以之前破碎過的邊緣為依據向縱向中線推進。再破碎整幅路面表面時，應按照震動式鋼輪壓路機碾壓一遍→靜碾式壓路機碾壓一遍→震動式鋼輪壓路機碾壓一遍的順序進行，并按照最多1.5m/ s 控制壓路機操作速度。此外，為了確保路面破碎與首次攤鋪時間的有效性，一般情況下兩道工藝的時間差應在48h 以內，如遇雨天，可適當放寬時間，但應留出足夠的時間確保破碎路面的干燥程度達到相關要求。

4.3 地聚物注漿施工

根據設計，對原水泥混凝土板破損不嚴重的局部路面進行注漿加固。為了加快施工進度，迅速提高注漿地基的強度，本工程采用地聚劑（SDⅡ型），注漿加固主要采用成熟的壓密注漿工藝，注漿材料根據注漿部位相應配料。在施工中，應按照1.5m 間距，≥1m 的轉孔深度，梅花狀布置注漿孔，注漿填充先外后內、單孔連續、高壓力依次進行，注漿壓力0.1～0.3MPa，當穩定壓力達到0.6～0.8MPa 時停止注漿。本工程采用按照1.5m 為一個注漿段分層，并跳孔間隔注漿，從而確保注漿均勻，注漿完畢還應用細石混凝土與瀝青混凝土封閉漿孔，待注漿加固達到彎沉值后才可進行路面銑刨、攤鋪。

4.4 同步碎石封層施工

本工程石料的粒徑范圍根據路面平整度情況及文件所規定的抗滑性能要求進行確定。一般情況下，路面只進行一次碎石封層，但如路面平整度較差，可先為下封層找平后再做上封層。封層前應清掃原路面，為了確保在瀝青溫度降低之前或乳化瀝青破乳后能及時完成碾壓定位工序，在作業過程中的膠輪壓路機數量必須滿足碾壓需求。本工程使用改性瀝青作為黏結料，故必須保證瀝青溫度在160～170℃范圍內，以此在霧狀噴灑后形成均勻、等厚度的瀝青膜。

4.5 瀝青混凝土路面施工

（1）本工程瀝青混凝土路面施工按照規定工藝進行，其主要工序包括混合料檢查、攤鋪、碾壓、接縫處理等。為了確保瀝青攤鋪滿足設計規范要求，必須要嚴格控制原材料質量，因此，由工廠運至工地的瀝青混合料要檢查其外觀質量，如存在油少松散、油多發亮、溫度過低拌和不均勻、離析現象，則為外觀質量不合格，應退廠改進。同時，瀝青混凝土運輸應選擇晴朗天氣，加強運輸車輛保溫，瀝青混合料≤180℃的原出廠溫度運至工地時的溫度應不低于140℃，攤鋪前也應對瀝青混合料量溫，保證溫度與規定相符規定。此外，汽車在卸料，傾入瀝青砼攤鋪機受料斗時，必須有專人指揮，需提前做好組織安排，做到快卸、快鋪、快整平、快碾壓。

（2）本工程以施工現場環境與工程量為依據，瀝青面層攤鋪采用一臺進口攤鋪機攤鋪面層。攤鋪前，應全面檢查瀝青攤鋪機是否符合起步要求，待奧平板預熱至65℃以上即可將振動搗實開關開啟，運轉正常后方可起步。為了提高攤鋪效率和質量，應根據之前劃定的攤鋪段落和分層的平整度控制標準，采取階段性目標控制，確保攤鋪平整度與控制標準誤差在可控范圍內。在攤鋪過程中，應根據實際對攤鋪機振動頻率與振動幅度進行適度調整，使瀝青混合料初始密度達到85%上下，進而符合預期平整度和壓實度要求。

（3）瀝青混凝土碾壓分為初壓、中壓和終壓三次。碾壓前，為了避免黏輪，先噴灑水于碾輪上，平整攤鋪瀝青混凝土后，待混合料溫度至100℃左右即可開始碾壓。在碾壓過程中應對壓路機的行駛速度進行控制，按照25～50m/ min 碾壓行進，并保持速度均勻。本工程初壓采用8～10t 二輪壓路機，中壓采用10～12t 壓路機或相應的輪胎壓路機碾壓，終壓再用二輪壓路機碾壓。初壓碾壓二遍后，應及時對平整度進行修正，檢查路拱，并采取必要整修，如有推移情況，則應在混合料溫度稍低后再碾壓；中壓一般為4～6 遍，碾壓程度直到穩定和無明顯輪跡為止；終壓為2～4 遍，碾壓過程中應消除輪跡，確保表面平整度。碾壓之前，施工人員禁止踩踏入內，碾壓時應避免雜物落入新攤鋪的面層上。

（4）瀝青砼路面施工應確保路面各作業段相連的橫縫或縱縫搭接平整，并在施工縫及構筑物兩端的連接處仔細操作，確保緊密、平順。當后鋪設部分完成攤鋪作業后，應立即碾壓兩段路面縱縫，通常壓路機已經先壓好一部分路面，并留有10～15cm 寬度壓于新鋪設的車道上，之后再慢慢跨縫移動碾壓，直至消除縫跡；本工程部分路段采用半幅施工，在與舊瀝青路面進行縱縫連接時，采用擋板加設，鋪設半幅前清掃干凈連接縫邊緣，并涂刷黏層瀝青。橫縫的處理應確保與路中線垂直，可采用熱處理，將熱混合料鋪筑在已壓實的部分上面，使之預熱軟化，從而使新舊混合料的黏結得以加強。上面層采用平接方式，先清掃干凈接縫處，并切齊邊緣涂黏層、瀝青，壓實應充分，連接平順，為了防止接縫處滲水，用熱烙鐵在壓實后燙平，再在縫口涂黏層瀝青，撒石粉封口；中面層和下面層可斜接橫向縫，斜接縫的搭接長度根據厚度確定，通常為0.8～1.4m，應做到充分壓實并搭接平整；

（5）本工程對舊瀝青路面層上加鋪瀝青層的路段噴灑黏層油，黏層油采用與主層瀝青混合料相同基質瀝青標號的快裂乳化瀝青，采用瀝青灑布車噴灑黏層油，施工時應確保灑布速度和噴灑量保持穩定，必須由熟練的技術工人操作，均勻灑布。由于較薄瀝青面層的銑刨加罩會存在新老路面黏結不好的問題，或老瀝青路面性能降低產生嚴重變形。對此，根據近年來各類路面的中、小修經驗，可將改性乳化瀝青噴涂于新老瀝青路面之間，或熱瀝青作為黏層，確保新老路面黏結質量，提高路面性能。