打裂压稳在“白加黑”路面中的应用

赖明振

(漳州市市政工程有限公司，漳州 363000)

1 项目背景

漳州市迎宾西路上坂至牛崎头路段是通往南靖、龙岩的主要交通路线， 也是厦漳泉通往南靖土楼的必经之路，多年来一直承担着繁重的交通任务。此路段的始于金峰路口，桩号K0+000，进入南靖县后穿越靖城镇区、上寨新村， 终点位于迎宾西路与山旧线平交路口处， 桩号为K18+400。 路线全长18.402km，其中芗城段11.102 km，南靖段7.3km。

车辆交通运输日益发达造成了道路使用的频率增多，超重、超频次的车辆运输大大缩短了这段道路的使用寿命，优化原有道路已经成为了当务之急，本项目的改造工程，在原有水泥路面加铺沥青混凝土路面“白加黑”已迫在眉睫。

2 “白加黑”水泥混凝土路面加铺方案介绍及对比情况

随着城市化进程的加快，大型车辆行驶、超重超载等情况的频繁出现给当前的水泥混凝土路面带来了沉重的负担。 为改善这一状况，通过多次调查试验，对“白加黑”水泥混凝土路面加铺方案进行了研究。

(1)A 方案：先冲击压实路面，再加铺沥青层

此方案的加铺方法为：先对旧路面进行冲击压实，确认旧路面压实以后，加铺沥青层。加铺以后的路面厚度共计21cm，包括加铺的防水封层和11cm 碎石基层+6cm 下面层+4cm 上面层。

通过结合水泥混凝土板的各项参数， 我们可以计算出该方案中压实加铺后的沥青层层底拉应力， 以供参考(如表1 所示)。

表1 A 方案的沥青加铺层层底拉应力

该方案执行的关键点为做好对旧路面的冲击压实工作，在旧路面被压实之后，加铺沥青层便不会承受太大的拉应力，能较好地实现路面改造效果；反之，旧路面没有做好冲击压实工作时， 旧路面本身存在的病害问题不但得不到解决，还会导致加铺后的路面出现新的病害问题，此时加铺的沥青层将承受相对较大且不均匀的拉应力，长期承重后非常容易发生错台、裂纹甚至脱空等病害，影响公路使用寿命。

(2)B 方案：将旧路面碎石化，再加铺沥青层

此方案的加铺方法为：先对旧路面进行共振碎石化，然后加铺沥青层。 加铺以后的路面厚度共计21cm，包括加铺的防水封层和11cm 的碎石基层+6cm 下面层+4cm上面层。

旧路面在长期承受重型车辆行驶载荷情况下， 除发生裂纹之外，还会有错台的情况。前文中提到的冲击压实方案就不能适用于发生错台的路段，即便压实后，发生错台的路段也难以保证薄厚均匀，导致路面受力不均。而对旧路面进行共振碎石化， 可以破坏旧路面的水泥混凝土板不均匀受力现象， 再进行沥青层加铺后实现较好的整治效果。

通过力学计算， 可以得出碎石化加铺之后的沥青加铺层层底拉应力数据(见表2)。

表2 B 方案的沥青加铺层层底拉应力

通过数据可知， 当碎石化层顶面模量达到200MPa时，可以达到设计要求，其对旧路面的处理效果更具有稳定性， 因此通过B 方案改造的路面使用效果和使用寿命会更好。但是该方案相对来说工艺繁琐，工期长且造价明显高于A 方案，在路面改造中还得分段施工，交通组织难度大。

华南公共驳船快线开辟于2001年，也是我国最早的水上“巴士”.其规模运输、环保等优势得到广泛关注，同时也面临着一些亟待解决的问题.一方面，除运输成本外，货主对运输时间、服务水平的关注度不断提高，驳运与拖运的经济性比较有待研究；另一方面，自2006年广州南沙港开展水上“巴士”以来，便以每年新增3～5条航线的速度迅速覆盖珠三角各码头，其中不乏与深圳港重叠的驳船支线，使其与深圳港的竞争进一步升级.

(3)C 方案：打裂压稳原有水泥混凝土路面，铺设沥青混凝土层

在对原有路面进行打裂压稳之后进行沥青混凝土的铺设。铺设时应该设置三层，防水层一般厚度为11cm；沥青下层6cm；沥青上层4cm。 在进行升级改造的过程中，需要注意不能让水渗入到压稳层， 避免该层长期浸泡造成路面损坏。 在本次设计中主要选择了以下几种方式进行防水：

(1)完成打裂压稳工作后，洒铺高渗乳化层，使沥青与混凝土路面的粘接更加牢固。

(2)铺设水封层，避免水透过沥青层进入打裂层，同时也可以增加压稳层与沥青层的强度。

(3)强化沥青层与打裂压稳层的连接，减少沥青面的层底受力。

根据混凝土路面进行沥青覆盖后的受力， 在水泥混凝土板的基础上，进行体积测量，并计算层底拉力。 如表3 所示。

表3 C 方案加铺结构层层底拉应力

打裂压稳的方式效果更加明显。 此种改造方法有利于减少、吸收路面产生的应力，能够显著改善沥青路面出现反射裂缝。 施工时， 先用破碎锤将混凝土道路表面砸碎，再使用轮胎压路机将破碎混凝土压实，使不同的碎块之间紧密连接，强化整体强度。这种方法能够有效的避免混凝土板块下的虚空， 使得混凝土裂块能够与路基紧密相连。 这种路面结构相较于冲击压实或者碎石化效果明显，不但保证了原有道路的强度，也能够减少工程建设的投入。 此外，这种施工技术效率高、施工速度快。

对三种改造水泥混凝土路面方法比较如表4 所示。

表4 三种方案优缺点对比分析

整体分析上述三种水泥混凝土路面升级改造方式，综合比较其强度及优缺点， 该项目选用了C 方案打裂压稳的形式进行施工。

3 水泥混凝土路面打裂压稳施工要求及工艺

打裂压稳方法进行道路的建设过程中保证一定的打裂率， 同时还应该确保每个裂缝的宽度、 板块的大小。 由于打裂过程中产生了碎渣，因此也需要对碎渣进行处理， 进而保证最终的水泥混凝土路面与沥青混凝土粘接强度。 该工艺既能够保留原始路基强度，又能确保新路面的舒适度， 也能够增加水泥混凝土面与沥青混凝土的接触面积，进而增强了粘接程度，提高了整体的道路强度。

(1)打裂分析

在进行打裂的过程中合理控制落锤的力度， 落锤冲击力应该保持在科学的范围内。 如果冲击力太高，会造成路面破碎严重，影响了最终的混凝土路基的强度，而且还产生大量的小板块， 这些板块会降低应力承受强度。 最终的打裂效果应为最少为总量的75%以上，每个裂缝的最大应该小于8cm， 临近的板块面积应为0.3m2～0.6m2。 有些裂缝较小，在路面干燥的状态下难以识别裂缝。 基于此，可以在施工之前对路面进行洒水，水量以能够自由存储一定量的水为准。 施工时，一旦出现水下渗或者有气泡产生，则证明产生了裂痕，待水蒸发之后，则可看到较为明显的裂纹。

(2)打裂强度

在选择锤头的距离时， 如果对原有水泥混凝土路面采取打裂压稳后直接铺沥青， 其间距应保持在30cm～60cm；对其加铺水稳层和沥青混凝土时，其间距应为30cm～45cm。

(3)压实标准

在保证打裂过程符合有关要求之后， 需要进行压实标准的确定。 一般情况， 压实次数应该在3～5 次之间。 压实标准为，间隔25m 设置标准点，标准点数应该高于5 个。 在完成打裂工作之后，测量所有点。 每进行完一次压稳，即进行一次测量，观察其下沉量。 最终，所有点的在压稳后下沉均小于5mm 时，视为满足了施工标准。 需要注意的是，压稳次数最少也要多于两遍，速度应小于4.8km/h。

(4)打裂

①采取先两侧、后中部的打裂顺序处理道路。

②在进行打裂的过程中， 要适当的调整外侧的锤头，使其降低，避免出现落锤不均匀的情况。 这样，不但使得打裂效果得以保证， 还能够避免出现打裂过度的情况。

③进行打裂时，需要确保在10cm，同时两列之间要有衔接。

④在施工时要根据实际情况， 对落锤的各项参数进行调整，尽量使得最后的打裂均匀。

(5)压稳

只有在打裂环节符合有关要求之后， 才能进行压稳的流程，一般情况下需要进行3～5 次。 以最后一次压稳后，与前一次压稳差距不超过5mm 为标准，一旦达到，则认为压稳环节完成。 需要注意的是，压稳过程必须大于或者等于2 次， 其压稳过程的速度不能大于4.8km/h。

(6)路基强化

在施工过程中一旦发现原有的路基强度出现问题，尤其是路基暴露或者损坏的情况。 这种情况下必须对路基进行清楚并重新添加材料进行压实， 进而保证路基的强度。

(7)清扫

为了保证最终的施工质量， 当对混凝土路面打裂完成之后，还需要去除表面的碎屑，进而保证在其上面施工时的强度。

4 结语

截止目前，迎宾西路上坂至牛崎头路段经过“白加黑”改造已经5 年，在5 年的使用之中，路面的平稳度、开裂程度均达到了高水平， 且其各项指标质量均满足我国有关道路的要求。 虽然在使用过程之中也曾出现过裂缝等问题，但修补技术要求低、时间短，这充分说明了“白加黑”这种旧路改造方式能够较好的迎合现有的道路情况，不仅能够降低道路重新整修的成本，还能够结合两者之间的优势，使旧路发挥出更好的性能。 通过“白加黑”的方式进行旧路的升级改造，延长了道路的使用寿命，提高了道路所产生的效益。