縣鄉水泥混凝土路面加鋪瀝青面層問題分析

張友光

（永泰縣交通運輸綜合執法大隊，福建福州 350700）

0 引言

道路不僅是交通運輸基礎設施，也是衡量一個地區經濟發展水平和文明程度的重要指標。然而，在我國廣大的縣鄉地區，由于歷史原因，部分道路仍然主要采用水泥混凝土等硬化材料作為路面，該類路面的硬度大、舒適性差、噪聲大[1-2]。這些問題不僅影響了道路的使用壽命和運輸效率，也難以有效滿足隨社會經濟發展和科技進步而提升的交通運輸需求。

為此，需要對這類道路進行改造。道路改造主要包括道路擴容、“白改黑”路面改造、增設交通信號設施、改善路面照明、提高安全設施等，其中“白改黑”路面改造是提升道路性能和服務水平的關鍵。然而，“白改黑”路面改造工程涉及的問題復雜，如何科學、有效地進行路面改造，是目前需要思考的主要問題[3]。

基于此，以福建省福州市永泰縣的永泰云頂福道（187 縣道）道路改造工程為例，分析縣鄉水泥混凝土路面改造中的問題并提出解決方案，以期為類似縣鄉道路改造工程提供參考。

1 工程概述

永泰縣青云山（云頂）風景區至聯一線公路工程項目，路線起點（K0+000）位于七斗村村委會，順接現狀道路，終點位于十八重溪小橋附近，與現狀S202 線相接，全長19.803km，改造前舊路如圖1 所示。該項目為道路改造工程，采用設計速度20km/h、路基寬度7.5m 的標準，規劃為雙向二車道四級公路，以提升道路服務效能。

圖1 改造前舊路

在長期服役過程中，永泰云頂福道的水泥混凝土路面出現了多種問題。首先，由于持續的車輛荷載和行駛作用，路面表層的磨損尤為嚴重，甚至出現了大范圍的荷載裂縫（見圖2）和板角破碎現象。其次，由于永泰縣降水量大，路面含水量增加或溫度變化引起的膨脹變形也造成了部分路段出現隆起和龜裂等病害。此外，永泰云頂福道存在的其他問題，如排水性能不佳，在雨天會產生積水等問題（見圖3），使得該路段的抗滑性能較差，提高了行車風險。這些問題均需要及時解決，以提高道路的舒適性和安全性。

圖2 荷載裂縫

圖3 雨天積水

2 “白改黑”的優點和常見問題

“白改黑”即將水泥混凝土路面改造為瀝青路面的工程技術，該技術是改善道路質量的重要措施，可提高駕駛舒適度、路面性能，且環保、經濟、施工便利等[4]。

2.1 改善路面性能

“白改黑”施工能夠提高路面的平整性，提供穩定的行駛條件，從而提高行車安全性。瀝青表層具有良好的排水性能，可以有效防止雨天路面積水，降低濕滑路面對駕駛的影響。此外，瀝青路面的組成結構較為特殊，即使在大流量、高速行駛的車輛壓力下，也能保持良好的耐磨性和抗滑性。相較于水泥混凝土，瀝青路面更具耐久性與抗老化性，尤其后期維護方便、維護成本低。

2.2 提高駕駛舒適度

瀝青路面具有特殊的物理特性，對行駛車輛產生的振動有良好的吸收能力，可以顯著提高駕駛舒適性。與剛性的水泥混凝土路面相比，瀝青路面的彈性更高，更能減少車輛行駛產生的振動和噪聲，從而降低駕駛員的疲勞感。

2.3 環保、經濟、施工便利

瀝青路面施工過程中產生的污染較少，舊的瀝青路面可以回收再利用，符合環保理念。雖然初始投資可能稍高，但由于其維護成本低、耐用性高和行駛舒適性好，長期看來，瀝青路面的經濟效益顯著。并且，瀝青路面施工效率高，對通行的影響較小。

2.4 “白改黑”的常見問題

“白改黑”工程技術，即水泥混凝土路面向瀝青路面的改造，雖然該技術具有許多優點，但也存在一些問題，其中最突出的是反射裂縫。主要是原水泥混凝土路面中的裂縫在新的瀝青路面中產生反射，會形成從下層向上層擴展的裂紋，對路面造成損壞。因此，必須對施工工藝、材料選擇和設計方案進行細致嚴格的控制，以保證工程質量和路面的耐久性與穩定性。

3 案例分析

以永泰云頂福道（187 縣道）改造工程為例，評估問題的影響和解決方案的實施效果。

3.1 原水泥混凝土路面處治

路面“白改黑”典型方案及工藝通常為局部基層修復、拉毛處理、中間黏結層施工，攤鋪瀝青面層。在永泰云頂福道案例的改造過程中，施工方采取了打碎壓穩的策略，以保證路面的穩定性和使用安全。

首先，為確保改造空間充足、提高材料填充效果，需要使75%以上的路面出現不均勻開裂。為達到這一目標，在打裂過程中，需要保證錘擊的間距在60cm以內，以防止混凝土板塊在擊打過程中產生過大的位移和碎屑，從而保持整體的穩定性。并且，在打裂過程中，需要注意控制相鄰裂縫圍成的面積為0.6m2左右，這樣可以保證裂縫均勻分布，提高改造效果。

其次，打裂后，可在施工范圍內進行灑水，這樣可以清晰地觀察到裂縫痕跡，以此來判斷開裂標準是否符合相關要求，這是一種實用的質量控制手段，可以實時檢測施工質量，及時調整施工方案。

最后，需進行壓穩處理，以固定打裂后的路面，提高其承載能力和穩定性。觀察每次壓穩時路面沉降量的變化，單次壓穩沉降量小于5mm 時，方可停止壓穩。這個標準意味著路面沉降已經趨于穩定，后續壓穩對沉降的影響較小。同時，需要控制壓穩速度在4.8km/h 以內，以保證壓穩質量，防止過快的壓穩速度導致壓穩不均勻，影響路面的穩定性和使用壽命。

3.2 確定瀝青混凝土加鋪層厚度與材料

水泥混凝土路面加鋪瀝青層的厚度需綜合多方面因素來確定，包括交通流量和載重、氣候條件、地基條件的穩定性和經濟性等，其中，最重要的是交通流量和載重。根據大數據預測該工程的交通流量數據，借助東南大學交通學院提供的路面計算軟件進行數據處理，采取添加12cm 瀝青混凝土層的方案。路面結構材料交工驗收彎沉值如表1 所示。

表1 路面結構材料交工驗收彎沉值

在瀝青混凝土混合料的配制環節，對級配的確定、材料規格的選取以及用量的約束，均需嚴格遵從國家所劃定的規范[5]。在級配試驗階段，需始終保持高度的精準性和嚴謹性，以確保所有操作均嚴格按照規定進行。尤其在實際混合過程中，需確保改性瀝青的用量充足，嚴格避免用量不足的情況發生。同時，在礦粒料的選用上，也應嚴格控制其強度和含泥量等關鍵指標。此外，在該項目中，將花崗巖粒料替換為玄武巖，旨在提升混合料的整體質量。在后續的碾壓過程中，幾乎沒有礦粒料被壓碎的現象，這證明材料選擇恰當。

3.3 施工要點

第一，基層表面的清潔度和干燥程度對后續施工質量具有顯著影響，因此在預施工階段對5%的水泥碎石穩定基層進行了清理和整修。

第二，熱拌瀝青混合料的合理運輸和溫度控制是確保混合料質量的關鍵。該工程使用載重為15t 至20t的自卸汽車，并對每車混合料的溫度進行嚴格監控。

第三，根據運距、運量及拌和能力進行車輛數量的調配以優化運輸效率，并在瀝青混合料攤鋪過程（見圖4）中保持穩定、均勻、連續施工，全程攤鋪溫度始終保持在130～160℃范圍內，以保證混合料的性能。

圖4 瀝青混合料攤鋪

第四，熱拌瀝青混合料的碾壓（見圖5）環節主要分為初壓、復壓和終壓三個階段，每個階段都應有專人進行溫度測量和指導，以防止低溫碾壓造成的裂紋問題。

圖5 熱拌瀝青混合料碾壓

第五，橫縫處理是施工縫和構造物兩端連接處的重要部位，為了保證操作的精確性以實現緊密、平順的連接，每日施工結束后，將切割清除25cm 的端頭，以保證工程質量。

施工階段檢查內容、標準、頻率如表2 所示。

表2 施工階段檢查內容、標準、頻率

3.4 質量檢測及運營跟蹤

改造處理完成后，對改造后的路段進行了一系列檢測，包括彎沉檢測、瀝青鋪設厚度（鉆孔取芯測量）、平整度等，所有檢測結果都符合預設設計的規定。該項目主要服務于小汽車、大巴車、中巴車以及小貨車等多種類型的車輛，自項目完工并投入運營以來，該路段的服務性能表現優異，經受住了兩個四季循環以及雨季的嚴峻考驗（見圖6）。并且，在此期間，路面未出現任何反射裂縫、開裂、車轍以及脫層、掉料等缺陷。

圖6 施工完成后兩年

經過長期的實踐觀察和技術評估，發現路面的整體狀況完全符合道路使用要求，且表現出優良的穩定性和耐用性。

4 結語

綜上所述，“白改黑”工程技術可提升駕駛舒適度、路面性能，且環保、經濟、施工便利，但反射裂縫控制是“白改黑”工程施工的難點。永泰云頂福道改造工程的成功實踐表明，通過嚴格控制打碎壓穩技術、大數據預測、重視材料品控和質量檢測等方法，能有效解決“白改黑”工程技術中的反射裂縫問題。此外，妥善處理水泥路面接縫，嚴格按規范進行瀝青混凝土鋪設和壓實，能保證施工質量、延長道路使用壽命。永泰云頂福道改造工程的成功實踐，可為縣鄉道路改造工程提供參考。