張鶴峰

（撫寧區(qū)農(nóng)村公路發(fā)展中心，河北 秦皇島 066300）

1 引言

早期修建的農(nóng)村公路路面主要為水泥混凝土路面，混凝土路面主要由水泥膠結料和碎石集料構成，具備一定的承載能力，但隨著農(nóng)村交通的不斷完善，公路保有車輛逐漸增多，行車荷載的長期作用會導致路面病害的產(chǎn)生，縮減公路壽命，使得現(xiàn)有水泥混凝土路面無法滿足現(xiàn)階段使用要求[1]。針對這種情況，常采用“白改黑”技術進行水泥混凝土路面養(yǎng)護，常使用的技術有直接罩面方案，機械破碎、棄運、重鋪方案以及碎石化方案3類。本文對直接罩面方案，機械破碎、棄運、重鋪方案以及碎石化方案3類技術進行分析，重點對碎石化方案進行研究，并在具體工程中進行應用。

2 “白改黑”技術方案設計

2.1 直接罩面方案

當水泥混凝土路面實際路況較好時，采用的“白改黑”技術主要為直接罩面方案。在舊板病害處治完畢后可直接在路面上鋪設抗裂材料，再施工一層瀝青混凝土面層結構[2]。直接罩面方案可充分利用舊板強度，且施工便利，以預防反射裂縫為原則。直接罩面施工工程特性如下：

1）直接罩面方案可有效改善舊水泥路面使用質量，提高水泥路面的平整度、防水性以及防滑能力，并有助于消除交通障礙，對周邊環(huán)境污染較小，可快速開放交通，具備一定的環(huán)保要求。

2）直接罩面施工對水泥路面板塊破損較低，無須進行板塊的破碎和清運，節(jié)約施工成本，加快施工效率，且可縮短工期。

3）直接罩面施工方案的工期最短，成本最低，且在實施過程中無任何明顯噪聲，對周邊居民生活影響較小。

4）直接罩面方案對原水泥混凝土路面的質量要求較高，且在施作過程中對外界溫度、機械設備有較大的要求。

直接罩面施工方案的注意事項如下：

1）直接罩面施工之前應針對既有路面進行清掃，尤其是新鋪板層上的浮泥，還有接縫處的碎石，應保證足夠的干燥、整潔。

2）在寒冷季節(jié)，溫度低于10℃時，不得使用黏性油。另外，噴涂量和噴涂速度需保持穩(wěn)定。

3）黏層油不得長時間保存，在稀釋瀝青揮發(fā)完畢后需立即完成瀝青混凝土層的鋪筑。

4）待黏層油噴灑完畢后，不得讓任何車輛行人進入施工現(xiàn)場。同時在施工過程中嚴禁破壞周邊附屬設施。

2.2 機械重鋪法

機械重鋪法主要是借助履帶式液壓壓錘機對舊水泥混凝土路面進行破碎[3]，首先將水泥路面主板破碎至較小的網(wǎng)狀碎塊，再將其進行清運，處理完路基后重新鋪筑同厚度水穩(wěn)層，待透層瀝青灑布完后鋪筑瀝青混凝土面層，主要工程特性如下：

1）機械破碎、棄運、重鋪方案需重鋪水穩(wěn)層，具備足夠的剛度和強度，有效緩解反射裂縫問題，確保了面層的平整度。

2）機械破碎、棄運、重鋪方案能徹底處治舊水泥路面病害問題，但其施工緩慢，工期較長，增大施工成本，同時產(chǎn)生的噪聲較大，容易影響周邊環(huán)境。

3）機械破碎、棄運、重鋪方案對施工溫度條件要求較高，水穩(wěn)層鋪設完畢后需及時安裝密封層，否則容易產(chǎn)生干縮裂縫。

機械破碎、棄運、重鋪方案施工注意事項：

1）將不同粒徑材料隔離分類存放，當遇下雨天氣時，不得進行水泥穩(wěn)定碎石及瀝青混凝土施工。

2）運輸車輛在裝料前應徹底清洗，并在車廂內部涂抹一層薄膜劑，并在混合料上蓋上帆布袋，以免熱量散失。

3）透層油灑布時間控制在24 h以內為宜。

4）當新鋪路面時應防止因加油、停機、加水等操作引發(fā)的污染問題。

2.3 碎石化方案

碎石化方案技術主要是對舊水泥路面進行徹底破碎以有效降低混凝土板尺寸，避免產(chǎn)生反射裂縫[4]。碎石化方案需利用破碎能量較高的機械設備，其破碎成本較大。碎石化方案工程特性具體如下：

1）碎石化技術主要是將舊水泥路面進行破碎至碎石層，可避免產(chǎn)生反射裂縫，經(jīng)過壓實后呈典型嵌鎖形結構，結合碎石塊的緊密結合、嵌擠作用、強度增大等，進而防止應力集中。

2）碎石化施作時不需清運舊水泥路面，直接就地破碎后壓實，因此，可降低運輸成本，減少對交通同行的影響。

3 工程概況

某農(nóng)村公路總長8 650m，設計為4級縣道，寬6 m，設計行車速度為30 km/h，路面設計為水泥混凝土路面。該公路現(xiàn)已運營較長時間，路面已存在較多病害問題，導致路面平整度、抗滑性等性能均發(fā)生較大程度的降低，直接影響了行車安全性和舒適性。通過對該公路路面病害情況進行全面調查可知，路面存在的主要病害有啃邊、錯臺、板角斷裂等，結合規(guī)范指標，水泥混凝土路面破損狀況見表1，現(xiàn)場實際情況見圖1。為改善水泥路面病害問題，現(xiàn)計劃采用“白改黑”技術進行路面養(yǎng)護維修處理，并選擇采用碎石化方案進行施作。

表1 舊水泥混凝土路面破損狀況

圖1 舊水泥路面破損情況

4 碎石化施工技術要點

4.1 舊路面清理和構筑物標識

對舊水泥混凝土路面進行必要的清理和處治，其中包括路面板清潔、破碎板開挖換填、排水系統(tǒng)的修復以及瀝青補塊銑刨處理等，并對公路沿線的樁基、井蓋、箱涵等構造物進行標識處理，以免在碎石化施工過程中破壞構筑物[5]。

4.2 隔振溝和應力釋放渠設置

針對一般構造物，如井蓋等，可采取漏振措施，與其周邊0.5 m以外范圍設定施工間距，而針對重要構造物，如箱涵等，應在其周邊設置隔振溝，確保其寬度大于0.1 m，深度大于0.8 m。公路兩側路緣石挖除時應設定應力釋放渠，確保在進行共振破碎施工時可將周邊側向應力進行釋放。

4.3 共振破碎施工

結合試振段的破碎效果確定出共振碎石化施工各項施工參數(shù)，所用錘頭振幅為16 mm，錘距在14~16 mm，對應的共振頻率在48~50 Hz，工作速度不得低于1.1 km/h。共振碎石化施工質量檢驗標準見表2。

表2 質量檢驗標準

4.4 碎石化層清理與碾壓

待路面板破碎施工完畢后，應及時予以清理和處治，主要包括清除瀝青填縫料、未均勻破碎區(qū)域換填壓實以及隔振溝回填夯實等，確保碎石化層局部的沉降小于2 cm，且頂面模量超過200 MPa。緊接著于表面處進行4~5遍的灑水處理，直至碎石化層得到充分浸濕后即可開展碾壓施工。碾壓施工時應先采用12 t雙鋼輪壓路機進行一遍靜壓初壓，接著采用22 t單鋼輪壓路機進行3遍振動壓實復壓，最后再終壓靜壓2遍。待碾壓施工完畢后，直接灑布一層1.0 kg/m2左右的乳化瀝青透層，以確保表層結構密實度。

4.5 瀝青加鋪層施工

在第二層再次灑布1.0 kg/m2左右的乳化瀝青透層，再直接灑布1 cm厚度的同步碎石封層，施作ATB-25下面層作為共振碎石化調平層，最終形成共振碎石化瀝青加鋪路面。

4.6 碎石化方案施工注意事項

1）共振碎石化施工不宜在下雨等異常天氣下展開，且在施工中應注重對周邊構造物的保護。

2）共振碎石化破碎施工應遵循先兩側后中間的順序，且在施工中應對雜物進行及時清除，破碎時需設置重復破碎搭接面，寬度確保大于5 cm。

3）破碎完畢后應及時對頂面高程進行測量，并對高程進行準確調整后施工調平層，選用級配碎石作為調平層材料。

4）在下雨天氣時，需對雨水進行合理控制，設置好相應的排水系統(tǒng)，確保破碎層和舊路基礎內水徹底蒸發(fā)后方可進行瀝青層攤鋪作業(yè)。

5 結語

本文結合實際農(nóng)村公路路面養(yǎng)護工程為例，分別介紹了直接罩面方案，機械破碎、棄運、重鋪方案以及碎石化方案3類技術，并以碎石化方案施工技術要點進行了研究，研究結果證實了農(nóng)村公路水泥混凝土路面“白改黑”施工技術應用的可行性和實用性。