屈永強+劉春峰

摘 要：本文結(jié)合新建縣東崗橋至義渡三級公路改建工程，從設(shè)計角度對農(nóng)村公路采用舊水泥路面碎石化加鋪混凝土路面結(jié)構(gòu)（白加白）的方法和理論進行研究探索， 找出該技術(shù)的適用條件和設(shè)計要點。農(nóng)村公路白加白改造舊水泥砼路面技術(shù)有效解決了新鋪路面出現(xiàn)反射裂縫等問題。同時該技術(shù)減少了環(huán)境污染、工程費用較低，是農(nóng)村公路改造舊水泥砼路面的理想方法。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村 公路 改造 水泥

2003年以來，國家加大農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實施村村通公路，水泥混凝土路面因為施工工藝操作簡單、施工設(shè)備投入少等優(yōu)點，在廣大農(nóng)村地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，成為我國農(nóng)村公路路面的主要結(jié)構(gòu)形式。

然而隨著使用時間的推移，在交通量大幅度增長、超載嚴重和施工技術(shù)等因素影響下，很多水泥混凝土道路出現(xiàn)了不同程度斷板、錯板、裂縫等結(jié)構(gòu)性破壞等病害，嚴重影響了正常的交通運輸。我國在改造水泥混凝土路面方面進行了許多嘗試和探索，舊水泥混凝土路面碎石化處理后，直接在其上加鋪厚度瀝青混凝土面層（白加黑）的方法已經(jīng)較為成熟。但是舊水泥路面碎石化加鋪混凝土路面結(jié)構(gòu)（白加白）的方法還處于探索階段。下面本文從設(shè)計的角度對白加白改造舊水泥砼路面的使用和設(shè)計要點進行探討。

1.白加白改造舊水泥砼路面技術(shù)的優(yōu)勢

1.1碎石化技術(shù)

碎石化技術(shù)就是使混凝土路面就地再生，綠色環(huán)保無污染。將破碎后的碎塊直接做為基層或底基層，節(jié)約了路基材料及運輸成本，大大降低了工程費用，同時經(jīng)過碎石化技術(shù)改造后的水泥混凝土不需清除也解決了丟棄水泥碎塊垃圾的環(huán)保問題。

1.2白加白技術(shù)

當前在國內(nèi)舊水泥混凝土路面改造中比較成熟的做法是對舊水泥混凝土路面碎石化處理后，直接在其上加鋪厚度在12cm以上的瀝青混凝土面層（白加白）。但瀝青混凝土路面投資相對較大，對于我國農(nóng)村公路改造建設(shè)來說，資金的來源存在很大的缺口。大部分以村鎮(zhèn)政府為業(yè)主的農(nóng)村公路資金來源由國家政策補助及財政自籌兩種方式籌措，財政自籌資金往往難以保證。同時瀝青路面存在壽命較短、后期養(yǎng)護成本較大等問題。

舊水泥路面碎石化加鋪混凝土路面結(jié)構(gòu)泥輪路面（白加白），具有造價低，路面結(jié)構(gòu)強度高、施工要求較低、機具施工工藝流程簡易，使用耐久性好等優(yōu)點。因而相對于白加黑，白加白技術(shù)更適合農(nóng)村公路舊混凝土路面改造。

2.白加白技術(shù)改造舊水泥砼路面技術(shù)的設(shè)計要點

2.1適用條件

作為一種有效環(huán)保的新技術(shù)，白加白改造舊水泥砼路面相對于挖除就有路面新建一條新的公路來說，具有非常多的優(yōu)點。但是在適用這項技術(shù)做設(shè)計的方案時要注意適用的條件，不能盲目碎石化。

我國農(nóng)村水泥混凝土路面的修筑，由于設(shè)計、施工以及資金短缺等原因，已不同程度地存在一些“硬傷”。很多農(nóng)村公路的的平縱技術(shù)指標過低，甚至談不上技術(shù)指標只是簡單的對原有土路基進行了硬化處理。對于技術(shù)指標不能達到等級公路最低標準要求的農(nóng)村公路不適合白加白改技術(shù)的應(yīng)用。部分不滿等級要求的路段要局部改造使其滿足技術(shù)要求。不能把節(jié)省資金放在第一位，因為老百姓的出行安全大于一切。

目前我國對于農(nóng)村公路的建設(shè)標準沒有全國性的統(tǒng)一標準，各個省份的要求不統(tǒng)一。2012年《安徽省農(nóng)村公路條例》就要求“縣道按照一般不低于三級公路技術(shù)標準建設(shè)，鄉(xiāng)道、村道按照不低于四級公路技術(shù)標準建設(shè)”。過去的地低標準導(dǎo)致非常嚴重的重復(fù)性建設(shè)問題，導(dǎo)致投資資金的巨大浪費。經(jīng)常是不按照設(shè)計標準修建了混凝土路面，在使用兩三年后又重復(fù)性建設(shè)。一般混凝土路面設(shè)計使用年限在20年以上，實際使用過程中經(jīng)常是使用不到3年就出現(xiàn)大量的病害，又要進行重復(fù)性建設(shè)。同時為了降低造價很多農(nóng)村公路不修筑路基，直接沿就混凝土路面“爬”。這樣導(dǎo)致過去不滿足規(guī)范要求的一些小半徑急彎、小偏角、長陡坡等安全隱患繼續(xù)存在。近年來因為農(nóng)村公路轉(zhuǎn)彎半徑不夠、長陡坡等原因而引發(fā)交通事故比比皆是。盲目碎石化的后果嚴重，并且是對社會資源的一種浪費。

2.2技術(shù)要點

（1）對于處理軟土路基及彈簧土路基的前期處理。路基設(shè)計要重視路基的加固。軟土路基及彈簧土路基必須在碎石化前處理，因為碎石化不能消除路基的病害問題。碎石化只是針對反射裂縫有效，路基的病害還是存在的。

（2）路基加寬部分新舊路基搭接處理措施。路基加寬時由于新舊路基的不均勻沉降，產(chǎn)生以縱向裂縫為代表的病害，從而對公路產(chǎn)生破壞。因此，應(yīng)該加強公路路基加寬時處理措施，使沉降量降低，從而保證公路的質(zhì)量。

拓寬原有路堤最常用最經(jīng)濟的方法是在原有路基坡面開挖臺階，現(xiàn)行公路設(shè)計規(guī)范規(guī)定：二級及二級以下公路路基拓寬原有路堤時，應(yīng)在原有路基坡面開挖臺階，臺階寬度不應(yīng)小于1.0m，當加寬拼接寬度小于0.75m時，可采取超寬填筑或翻挖原有路基等工程措施。高速公路、一級公路原有路基的拓寬改建當路堤高度超過3m時，可在新老路基間橫向鋪設(shè)土工格柵，以提高路基的整體性。筆者認為路基沉降量的產(chǎn)生是和路基的填土高度有關(guān)，不能因為公路等級而改變設(shè)計方案。隨著農(nóng)村公路交通量的增加和載重車輛的增多，相應(yīng)的設(shè)計標準也要提高。設(shè)計標準較低是導(dǎo)致大量農(nóng)村白加白改造舊路面失敗的重要原因。

2.3工程實例

新建縣東崗橋至義渡公路改建工程是新建縣的一條農(nóng)村通鄉(xiāng)公路，本項目為三級公路設(shè)計速度30km/h，路基寬7.5m，路面寬6.5m，平曲線半徑一般值65m，最大縱坡不大于8%。原道路線性較好，路面破損較為嚴重。老路面為6米寬混凝土路面，原路基寬為6.5m～7.0m。

（1）道路設(shè)計方案。根據(jù)外業(yè)調(diào)查，原水泥混凝土路面板板塊松動明顯，出現(xiàn)普遍的橫向、縱向或斜向裂縫、錯臺等病害，據(jù)統(tǒng)計該路段60.24%的路面出現(xiàn)嚴重破損或中等以上的破壞， 96%的路面有輕度破損，路面整體損壞狀況等級為差。舊水泥混凝土路面大面積破壞而喪失整體承載能力，并且通過局部的挖除，壓漿等處理方式已不能恢復(fù)其使用功能。

經(jīng)過反復(fù)論證計算，本設(shè)計對原路面采用白加白改造舊水泥砼路面技術(shù)方案。路面設(shè)計標準軸載為BZZ-100，路面面層為水泥混凝土，厚度22cm，面層設(shè)計彎拉強度不小于4.5Mpa，用C35混凝土試配；基層為18cm水泥穩(wěn)定碎石，原路面碎石化以后做墊層，破碎壓穩(wěn)后面層頂面當量回彈模量均應(yīng)不小于80Mpa。路基拓寬部分墊層用20cm未篩分碎石做墊層。

（2）路面結(jié)構(gòu)計算。①基本參數(shù)。公路自然區(qū)劃：區(qū)；公路等級：三級公路；公路安全等級：四級；設(shè)計基準期（年）：20；目標可靠度（%）：80；目標可靠指標：0.84；變異水平等級：中～高；標準軸載累計作用次數(shù)Ne： 805604.4；交通等級：中等；混凝土彎拉強度標準值（MPa）：4.5。②路面結(jié)構(gòu)及參數(shù)。面層厚度（m）：0.22，面層彎拉彈性模量（MPa）：29000；基層厚度（m）：0.18，基層回彈模量（MPa）：1300；墊層厚度（m）：0.20，墊層回彈模量（MPa）：170；路基回彈模量（MPa）：35 應(yīng)力折減系數(shù)Kr：0.87；疲勞應(yīng)力系數(shù)Kf：2.170946；綜合系數(shù)Kc：1.1；最大溫度梯度Tg（℃/m）：88；溫度應(yīng)力系數(shù)Bx：0.65；可靠度系數(shù)：1.07；計算所得基層頂面當量回彈模量Et（MPa）：154.5509；計算所得混凝土面層的相對剛度半徑r（m）：0.614865；荷載疲勞應(yīng)力pr（MPa）：2.987167；溫度疲勞應(yīng)力tr（MPa）：0.7496385。③判斷結(jié)果：r（pr+tr）=1.07（2.987167+0.7496385）=3.998382MPafr=4.5MPa，滿足設(shè)計要求。

新建縣東崗橋至義渡公路改建工程2011年5月交付使用，目前道路使用狀況良好，未出現(xiàn)反射裂縫。實踐證明，該技術(shù)的在滿足一定的技術(shù)指標的條件下，把握好設(shè)計的技術(shù)要點，是可以取得良好經(jīng)濟效益和社會效益的。該技術(shù)充分利用舊路面廢料、減少環(huán)境污染、工程費用較低。該方案技術(shù)上可行經(jīng)濟上合理，是農(nóng)村公路改造舊水泥砼路面的理想方法。

參考文獻：

韓冰，廖述清.“白加黑”路面罩面改造設(shè)計要點.公路與汽運.2012.