打裂壓穩(wěn)在“白加黑”路面中的應(yīng)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(jīng)之路，多年來一直承擔(dān)著繁重的交通任務(wù)。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(zhèn)區(qū)、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(fā)達(dá)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(yōu)化原有道路已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)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(xiàn)給當(dāng)前的水泥混凝土路面帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。 為改善這一狀況，通過多次調(diào)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(rèn)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(jié)合水泥混凝土板的各項參數(shù)， 我們可以計算出該方案中壓實加鋪后的瀝青層層底拉應(yīng)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(yīng)力

該方案執(zhí)行的關(guān)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(yīng)力，能較好地實現(xiàn)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(dǎo)致加鋪后的路面出現(xiàn)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(yīng)力，長期承重后非常容易發(fā)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(fā)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(fā)生錯臺的路段，即便壓實后，發(fā)生錯臺的路段也難以保證薄厚均勻，導(dǎo)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(xiàn)象， 再進行瀝青層加鋪后實現(xiàn)較好的整治效果。

通過力學(xué)計算， 可以得出碎石化加鋪之后的瀝青加鋪層層底拉應(yīng)力數(shù)據(jù)(見表2)。

表2 B 方案的瀝青加鋪層層底拉應(yīng)力

通過數(shù)據(jù)可知， 當(dāng)碎石化層頂面模量達(dá)到200MPa時，可以達(dá)到設(shè)計要求，其對舊路面的處理效果更具有穩(wěn)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(guī)模運輸、環(huán)保等優(yōu)勢得到廣泛關(guān)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(wù)水平的關(guān)注度不斷提高，駁運與拖運的經(jīng)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(wěn)原有水泥混凝土路面，鋪設(shè)瀝青混凝土層

在對原有路面進行打裂壓穩(wěn)之后進行瀝青混凝土的鋪設(shè)。鋪設(shè)時應(yīng)該設(shè)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(wěn)層， 避免該層長期浸泡造成路面損壞。 在本次設(shè)計中主要選擇了以下幾種方式進行防水：

(1)完成打裂壓穩(wěn)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(shè)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(wěn)層與瀝青層的強度。

(3)強化瀝青層與打裂壓穩(wěn)層的連接，減少瀝青面的層底受力。

根據(jù)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(chǔ)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(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力

打裂壓穩(wěn)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(chǎn)生的應(yīng)力，能夠顯著改善瀝青路面出現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(shè)的投入。 此外，這種施工技術(shù)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(yōu)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(yōu)缺點， 該項目選用了C 方案打裂壓穩(wěn)的形式進行施工。

3 水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)施工要求及工藝

打裂壓穩(wěn)方法進行道路的建設(shè)過程中保證一定的打裂率， 同時還應(yīng)該確保每個裂縫的寬度、 板塊的大小。 由于打裂過程中產(chǎn)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(yīng)該保持在科學(xué)的范圍內(nèi)。 如果沖擊力太高，會造成路面破碎嚴(yán)重，影響了最終的混凝土路基的強度，而且還產(chǎn)生大量的小板塊， 這些板塊會降低應(yīng)力承受強度。 最終的打裂效果應(yīng)為最少為總量的75%以上，每個裂縫的最大應(yīng)該小于8cm， 臨近的板塊面積應(yīng)為0.3m2～0.6m2。 有些裂縫較小，在路面干燥的狀態(tài)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(zhǔn)。 施工時，一旦出現(xiàn)水下滲或者有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)生了裂痕，待水蒸發(fā)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(wěn)后直接鋪瀝青， 其間距應(yīng)保持在30cm～60cm；對其加鋪水穩(wěn)層和瀝青混凝土?xí)r，其間距應(yīng)為30cm～45cm。

(3)壓實標(biāo)準(zhǔn)

在保證打裂過程符合有關(guān)要求之后， 需要進行壓實標(biāo)準(zhǔn)的確定。 一般情況， 壓實次數(shù)應(yīng)該在3～5 次之間。 壓實標(biāo)準(zhǔn)為，間隔25m 設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)點，標(biāo)準(zhǔn)點數(shù)應(yīng)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(wěn)，即進行一次測量，觀察其下沉量。 最終，所有點的在壓穩(wěn)后下沉均小于5mm 時，視為滿足了施工標(biāo)準(zhǔn)。 需要注意的是，壓穩(wěn)次數(shù)最少也要多于兩遍，速度應(yīng)小于4.8km/h。

(4)打裂

①采取先兩側(cè)、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(dāng)?shù)恼{(diào)整外側(cè)的錘頭，使其降低，避免出現(xiàn)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(xiàn)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(jù)實際情況， 對落錘的各項參數(shù)進行調(diào)整，盡量使得最后的打裂均勻。

(5)壓穩(wěn)

只有在打裂環(huán)節(jié)符合有關(guān)要求之后， 才能進行壓穩(wěn)的流程，一般情況下需要進行3～5 次。 以最后一次壓穩(wěn)后，與前一次壓穩(wěn)差距不超過5mm 為標(biāo)準(zhǔn)，一旦達(dá)到，則認(rèn)為壓穩(wěn)環(huán)節(jié)完成。 需要注意的是，壓穩(wěn)過程必須大于或者等于2 次， 其壓穩(wěn)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(fā)現(xiàn)原有的路基強度出現(xiàn)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(zhì)量， 當(dāng)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(jié)語

截止目前，迎賓西路上坂至牛崎頭路段經(jīng)過“白加黑”改造已經(jīng)5 年，在5 年的使用之中，路面的平穩(wěn)度、開裂程度均達(dá)到了高水平， 且其各項指標(biāo)質(zhì)量均滿足我國有關(guān)道路的要求。 雖然在使用過程之中也曾出現(xiàn)過裂縫等問題，但修補技術(shù)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(xiàn)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(jié)合兩者之間的優(yōu)勢，使舊路發(fā)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(chǎn)生的效益。