公路“白改黑”工程沖擊碾壓技術應用

程宏

（上饒市鄱陽公路事業發展中心，江西 鄱陽 333100）

0 引言

在公路“白改黑”工程中，沖擊碾壓是一項關鍵的施工技術。應用該技術，能夠成功地將老化、破損的白色水泥混凝土路面轉變為平整、耐久的黑色瀝青路面，不僅能提升行車舒適性和安全性，還能延長路面使用壽命，減少維護成本。沖擊碾壓技術為公路建設提供一種高效、可靠的解決方案。在工程中，嚴格控制施工質量，合理設置沖擊碾壓參數，能夠確保路面的平整度和密實度達到要求。

1 沖擊碾壓技術概述

公路“白改黑”工程沖擊碾壓技術的核心是利用沖擊力和振動使水泥混凝土路面中的顆粒重新緊密排列，從而改善路面的密實度、平整度和耐久性。沖擊碾壓技術的優勢如下：

第一，沖擊碾壓設備通過重錘或壓路車的沖擊作用，將高能量傳遞到水泥混凝土路面上，這些沖擊力能夠打破路面中的空隙和松散部分，將顆粒重新排列。

第二，振動效應。除沖擊力，沖擊碾壓設備還能產生高頻振動，將路面顆粒振動到更緊密的狀態，去除路面內的氣泡，提高路面的密實度。

第三，材料改性。沖擊碾壓過程中，局部的高溫和高壓環境會導致水泥混凝土材料微觀結構發生改變，這些改變能夠提高材料的強度和耐久性。

第四，壓實效應。沖擊碾壓設備的車輪或錘頭在路面上反復碾壓，能使路面顆粒之間產生額外的壓力，使它們更加牢固地黏結在一起[1]。

2 公路“白改黑”工程概述

“白改黑”是目前公路項目維修的重要舉措之一，是將原有的白色路面改造為黑色路面，提高路面結構的防塵性及降噪性，提升車輛行駛舒適度，且該改造方案具有較高的環保性。在具體的改造環節，應注意如下問題：

2.1 路面檢測

“白改黑”改造開始前，需要對原公路路面進行全面的調查分析與檢測，掌握區域內地理位置、氣候條件、公路等級、路面設計、交通荷載等多項參數。通過分析相關監測數據，對水泥混凝土路面結構的病害情況進行了解。常見的公路檢測方式包括人工檢測、自動化檢測、半自動化檢測等，應根據公路工程的具體情況選擇最佳的檢測技術，以提高檢測結果的準確性。

2.2 技術方案

在公路“白改黑”工程中，常用的兩種技術方案如下：

2.2.1 舊路維修加鋪技術

舊路維修加鋪技術適用于結構損壞程度較小（舊路面的破碎和裂縫較少）的路面，保留原有的結構形式并進行瀝青混凝土路面鋪設施工，使結構性能得以恢復。

2.2.2 碎石化改造技術

應用碎石化改造技術需要對原有的水泥混凝土結構進行破碎處理。破碎后進行瀝青路面加鋪施工以恢復結構的性能。

以上兩種改造方案存在一定差異：舊路維修加鋪技術可以發揮舊水泥混凝土路面結構的強度性能，組合成為復合式的路面結構形式。但是瀝青面層和水泥混凝土板之間的結合性問題難以解決，極易發生反射裂縫的問題，導致路面無法正常投入使用。碎石化改造技術可以徹底解決反射裂縫的問題，且操作簡單、施工方便。但加鋪之后的基層結構厚度較大，標高會升高，因此需要加強現場的標高分析，再確定具體的方案。

3 工程概況

某公路工程項目按東西走向設計，經過多年運行已出現病害問題，需對其中一段進行改造施工，以恢復性能。該改造路段為10km，為二級公路標準，路面寬11m，原路面為水泥混凝土路面，線路中包含2 座橋梁。改造施工量比較大，且現場地質條件比較特殊，會對施工效果產生一定的影響。

4 路面沖擊碾壓技術應用

4.1 施工準備

進行公路“白改黑”工程沖擊碾壓施工前，必須進行充分的施工準備，確保施工過程高效、安全、順利進行。為此，需要組織專業的施工隊伍，確保隊伍中的人員都接受相關的崗前培訓，熟悉施工工藝和操作規程；必須對施工現場進行全面的勘測和評估，包括測量路面的尺寸、坡度、平整度，評估路面的損壞程度和結構狀況，以確定沖擊碾壓施工的范圍和具體需求；施工前需要進行路面清掃和洗凈，確保路面表面干凈，沒有雜物和油污；在施工現場周圍設置合適的交通標志、路障和警示設備，確保施工區域內的交通安全；根據施工計劃和工程要求，準備好所需的機械設備和工具，包括沖擊碾壓機、灑水車、壓路機、平地機、牽引車、檢測設備等，這些設備必須在施工前經過檢查和維護，確保其正常運行和安全性。同時，要備足所需的施工原材料，確保施工過程中材料供應充足[2]。

4.2 地基檢測與測量放樣

進行公路“白改黑”工程沖擊碾壓施工前，地基檢測是至關重要的一步。地基檢測旨在評估原有路面的地基狀況，以確定其承載能力和穩定性是否符合新路面施工要求。首先，進行地質勘測。地質勘測是通過采集土壤和地質樣本，以掌握地下地質情況，包括土壤類型、厚度、含水量等參數的測量和分析。通過地質勘測，可以確定潛在的地基問題，如軟土、沉積物或巖石等，以及地下水位的位置。其次，進行地基承載力測試。地基承載力測試是為了確定原有路面地基的承載能力，以確定其是否能夠支撐新路面的交通負荷。通常需要采用靜載試驗、動力觸探或密度測試等方法來測定地基的抗壓能力。再次，進行地基穩定性評估。地基穩定性評估主要考慮地基的穩定性和變形特性，主要是對地基的沉降、膨脹、側向位移等進行分析，以確定是否需要采取加固措施，確保新路面在不同條件下都能保持穩定。最后，根據地基檢測結果，制訂相應的工程方案。如果發現地基的承載能力不足，需要采取加固措施，如土石方加固、地基改良或樁基加固，以提高地基的承載能力和穩定性。工程方案設計還應考慮地質情況、水文條件和交通負荷等因素，以確保新路面的安全性和耐久性。

測量人員選擇適當的位置，將全站儀安裝在穩定的基準點上，通常是在道路旁的一個點位上，確保其水平和穩固。通過激光或電子信號等方式，讓全站儀建立起與地面的通信。沿路面的特定線路使用全站儀進行測量，全站儀可以通過旋轉激光或電子波束，掃描周圍環境，并獲取地面點位的坐標數據。這些數據包括點的水平坐標、垂直坐標和地面特征等信息。在測量過程中，全站儀會將測得的數據傳輸到計算機或數據采集設備上，以便后續的分析和處理。測量人員應實時查看測量數據，確保測量的準確性和完整性。測量完成后，測量人員可以利用收集到的數據確定放樣點的位置和高程，以指導施工人員進行沖擊碾壓操作。

4.3 沖擊碾壓

4.3.1 碾壓速度

在公路工程施工中，碾壓速度對施工質量和效率有重要影響。為確保施工效果和進度，同時滿足工程質量要求，碾壓速度需要處于合理范圍內。在該項目中，經過試驗分析，確定最佳的碾壓速度為4.5km/h。

4.3.2 碾壓次數

沖擊碾壓設備的輪寬為0.9m，輪子間距為1.17m，沖擊碾壓跨度尺寸為4m。在沖擊碾壓過程中，路面的沖擊碾壓尺寸為7.8m，通過2 次碾壓即可達到壓實度的標準要求。在現場施工中，需要注意以下幾點：首先，第2 次碾壓應在第1 次兩輪中間沒有碾壓的部分進行，以確保各個結構部分的壓實度合格；其次，在沖擊碾壓階段，兩側應預留13cm 的間隙；最后，第2 次碾壓之后，要確保各個部位的精度合格，全部達到碾壓標準。在該項目中，沖擊碾壓施工最終結構厚度達到1.4m[3]。沖擊碾壓施工現場如圖1 所示。

圖1 沖擊碾壓施工現場

5 公路“白改黑”工程沖擊碾壓施工質量控制

5.1 合理選用機型

在公路“白改黑”工程中，合理選擇沖擊碾壓機型至關重要，需要綜合考慮多個因素，以保證施工的高效性和質量。

首先，要根據工程的具體要求和規模選擇機型。大型沖擊碾壓機適用于大面積的路面改造，小型機型則更適合于狹窄或復雜區域的施工。因此，需要根據項目的實際情況來確定合適的機型。

其次，要考慮機型的沖擊力和振動頻率。不同的機型具有不同的沖擊力和振動頻率，需要根據路面類型和厚度來選擇合適的機型。較硬的路面需要較高的沖擊力，而較薄的路面需要較低的振動頻率，以避免損壞路面或影響施工質量。

再次，需要考慮機型的機動性和操作性。機動性是指機型在施工現場的移動能力，特別是在狹窄或復雜的道路條件下。操作性包括駕駛員的視野、操控方式和操作便捷性等，合適的機型應能夠在施工現場靈活操作，可提高工作效率和安全性。

最后，要考慮機型的維護和保養成本。不同的機型有不同的維護和保養需要，包括更換零部件、定期檢查和維修等。施工期間需要評估機型的維護成本和可用性，以確保在施工期間設備能夠保持高效穩定的運行狀態[4]。

5.2 控制路面含水量

在公路“白改黑”工程沖擊碾壓施工中，需要注意路面含水量管理。路面如果含水量過高，容易導致彈簧、翻漿等問題。因此，在施工前需要進行含水量檢測。通常含水量檢測在路面表層以下5cm 的深度范圍內進行，為保證檢測結果的準確性，需要采用專業的含水量檢測儀器和方法。如果在檢測中發現路面的含水量較高，需要采取一些措施進行處理。

如果在沖擊碾壓施工環節出現降雨或地表水較多的情況，應立即停工。停工期間，可以采取晾曬處理，讓路面充分曝曬，促使水分蒸發，晾曬時間需要根據具體情況而定，通常要等到含水量符合要求才能繼續施工。

5.3 施工過程控制

在公路“白改黑”工程中，沖擊碾壓施工是重要環節，該環節的施工質量直接關系到路面的性能和使用壽命。為確保施工質量，施工人員需要遵循規范要求進行操作。進行沖擊碾壓施工前，必須對路面進行充分的處理。包括清理路面表面的雜物、碎石，確保路面平整，沒有明顯的凹凸不平和松散的土壤，以確保沖擊碾壓能夠均勻地施加在路面上，從而保證路面的均勻性和密實度。

在沖擊碾壓施工過程中，施工人員應按照合理的順序和路徑進行碾壓。通常從路面中間向兩側進行碾壓，以確保整個路面被均勻壓實，避免出現未碾壓或重復碾壓的區域。此外，在碾壓時，還需要注意對碾壓機械設備速度和振動頻率的調整，以滿足規范要求的碾壓壓力和密實度[5]。

完成沖擊碾壓作業后，需要進行后續的處理和檢查。施工人員應檢查碾壓后路面的平整度和密實度是否符合規范要求，若不符合必須及時進行調整和修正。對于碾壓作業中產生的坑洞或凹陷，需要及時進行修補和回填，以提高路面的平整度和穩定性。

6 結語

綜上所述，在公路“白改黑”工程中采用沖擊碾壓技術，對提高“白改黑”工程的施工效率及質量有重要作用。在實際施工中應加強路面檢測、做好路面處理，合理設置碾壓速度、振動頻率等參數，以切實保證公路“白改黑”工程質量。今后還要加強沖擊碾壓技術更新及優化，從而進一步提高公路“白改黑”工程建設效果，為車輛的安全通行提供保障。