張友光

（永泰縣交通運(yùn)輸綜合執(zhí)法大隊(duì)，福建福州 350700）

0 引言

道路不僅是交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，也是衡量一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和文明程度的重要指標(biāo)。然而，在我國(guó)廣大的縣鄉(xiāng)地區(qū)，由于歷史原因，部分道路仍然主要采用水泥混凝土等硬化材料作為路面，該類路面的硬度大、舒適性差、噪聲大[1-2]。這些問(wèn)題不僅影響了道路的使用壽命和運(yùn)輸效率，也難以有效滿足隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步而提升的交通運(yùn)輸需求。

為此，需要對(duì)這類道路進(jìn)行改造。道路改造主要包括道路擴(kuò)容、“白改黑”路面改造、增設(shè)交通信號(hào)設(shè)施、改善路面照明、提高安全設(shè)施等，其中“白改黑”路面改造是提升道路性能和服務(wù)水平的關(guān)鍵。然而，“白改黑”路面改造工程涉及的問(wèn)題復(fù)雜，如何科學(xué)、有效地進(jìn)行路面改造，是目前需要思考的主要問(wèn)題[3]。

基于此，以福建省福州市永泰縣的永泰云頂福道（187 縣道）道路改造工程為例，分析縣鄉(xiāng)水泥混凝土路面改造中的問(wèn)題并提出解決方案，以期為類似縣鄉(xiāng)道路改造工程提供參考。

1 工程概述

永泰縣青云山（云頂）風(fēng)景區(qū)至聯(lián)一線公路工程項(xiàng)目，路線起點(diǎn)（K0+000）位于七斗村村委會(huì)，順接現(xiàn)狀道路，終點(diǎn)位于十八重溪小橋附近，與現(xiàn)狀S202 線相接，全長(zhǎng)19.803km，改造前舊路如圖1 所示。該項(xiàng)目為道路改造工程，采用設(shè)計(jì)速度20km/h、路基寬度7.5m 的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃為雙向二車道四級(jí)公路，以提升道路服務(wù)效能。

圖1 改造前舊路

在長(zhǎng)期服役過(guò)程中，永泰云頂福道的水泥混凝土路面出現(xiàn)了多種問(wèn)題。首先，由于持續(xù)的車輛荷載和行駛作用，路面表層的磨損尤為嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)了大范圍的荷載裂縫（見圖2）和板角破碎現(xiàn)象。其次，由于永泰縣降水量大，路面含水量增加或溫度變化引起的膨脹變形也造成了部分路段出現(xiàn)隆起和龜裂等病害。此外，永泰云頂福道存在的其他問(wèn)題，如排水性能不佳，在雨天會(huì)產(chǎn)生積水等問(wèn)題（見圖3），使得該路段的抗滑性能較差，提高了行車風(fēng)險(xiǎn)。這些問(wèn)題均需要及時(shí)解決，以提高道路的舒適性和安全性。

圖2 荷載裂縫

圖3 雨天積水

2 “白改黑”的優(yōu)點(diǎn)和常見問(wèn)題

“白改黑”即將水泥混凝土路面改造為瀝青路面的工程技術(shù)，該技術(shù)是改善道路質(zhì)量的重要措施，可提高駕駛舒適度、路面性能，且環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、施工便利等[4]。

2.1 改善路面性能

“白改黑”施工能夠提高路面的平整性，提供穩(wěn)定的行駛條件，從而提高行車安全性。瀝青表層具有良好的排水性能，可以有效防止雨天路面積水，降低濕滑路面對(duì)駕駛的影響。此外，瀝青路面的組成結(jié)構(gòu)較為特殊，即使在大流量、高速行駛的車輛壓力下，也能保持良好的耐磨性和抗滑性。相較于水泥混凝土，瀝青路面更具耐久性與抗老化性，尤其后期維護(hù)方便、維護(hù)成本低。

2.2 提高駕駛舒適度

瀝青路面具有特殊的物理特性，對(duì)行駛車輛產(chǎn)生的振動(dòng)有良好的吸收能力，可以顯著提高駕駛舒適性。與剛性的水泥混凝土路面相比，瀝青路面的彈性更高，更能減少車輛行駛產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，從而降低駕駛員的疲勞感。

2.3 環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、施工便利

瀝青路面施工過(guò)程中產(chǎn)生的污染較少，舊的瀝青路面可以回收再利用，符合環(huán)保理念。雖然初始投資可能稍高，但由于其維護(hù)成本低、耐用性高和行駛舒適性好，長(zhǎng)期看來(lái)，瀝青路面的經(jīng)濟(jì)效益顯著。并且，瀝青路面施工效率高，對(duì)通行的影響較小。

2.4 “白改黑”的常見問(wèn)題

“白改黑”工程技術(shù)，即水泥混凝土路面向?yàn)r青路面的改造，雖然該技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問(wèn)題，其中最突出的是反射裂縫。主要是原水泥混凝土路面中的裂縫在新的瀝青路面中產(chǎn)生反射，會(huì)形成從下層向上層擴(kuò)展的裂紋，對(duì)路面造成損壞。因此，必須對(duì)施工工藝、材料選擇和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)格的控制，以保證工程質(zhì)量和路面的耐久性與穩(wěn)定性。

3 案例分析

以永泰云頂福道（187 縣道）改造工程為例，評(píng)估問(wèn)題的影響和解決方案的實(shí)施效果。

3.1 原水泥混凝土路面處治

路面“白改黑”典型方案及工藝通常為局部基層修復(fù)、拉毛處理、中間黏結(jié)層施工，攤鋪瀝青面層。在永泰云頂福道案例的改造過(guò)程中，施工方采取了打碎壓穩(wěn)的策略，以保證路面的穩(wěn)定性和使用安全。

首先，為確保改造空間充足、提高材料填充效果，需要使75%以上的路面出現(xiàn)不均勻開裂。為達(dá)到這一目標(biāo)，在打裂過(guò)程中，需要保證錘擊的間距在60cm以內(nèi)，以防止混凝土板塊在擊打過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的位移和碎屑，從而保持整體的穩(wěn)定性。并且，在打裂過(guò)程中，需要注意控制相鄰裂縫圍成的面積為0.6m2左右，這樣可以保證裂縫均勻分布，提高改造效果。

其次，打裂后，可在施工范圍內(nèi)進(jìn)行灑水，這樣可以清晰地觀察到裂縫痕跡，以此來(lái)判斷開裂標(biāo)準(zhǔn)是否符合相關(guān)要求，這是一種實(shí)用的質(zhì)量控制手段，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)施工質(zhì)量，及時(shí)調(diào)整施工方案。

最后，需進(jìn)行壓穩(wěn)處理，以固定打裂后的路面，提高其承載能力和穩(wěn)定性。觀察每次壓穩(wěn)時(shí)路面沉降量的變化，單次壓穩(wěn)沉降量小于5mm 時(shí)，方可停止壓穩(wěn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)意味著路面沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定，后續(xù)壓穩(wěn)對(duì)沉降的影響較小。同時(shí)，需要控制壓穩(wěn)速度在4.8km/h 以內(nèi)，以保證壓穩(wěn)質(zhì)量，防止過(guò)快的壓穩(wěn)速度導(dǎo)致壓穩(wěn)不均勻，影響路面的穩(wěn)定性和使用壽命。

3.2 確定瀝青混凝土加鋪層厚度與材料

水泥混凝土路面加鋪瀝青層的厚度需綜合多方面因素來(lái)確定，包括交通流量和載重、氣候條件、地基條件的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性等，其中，最重要的是交通流量和載重。根據(jù)大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)該工程的交通流量數(shù)據(jù)，借助東南大學(xué)交通學(xué)院提供的路面計(jì)算軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采取添加12cm 瀝青混凝土層的方案。路面結(jié)構(gòu)材料交工驗(yàn)收彎沉值如表1 所示。

表1 路面結(jié)構(gòu)材料交工驗(yàn)收彎沉值

在瀝青混凝土混合料的配制環(huán)節(jié)，對(duì)級(jí)配的確定、材料規(guī)格的選取以及用量的約束，均需嚴(yán)格遵從國(guó)家所劃定的規(guī)范[5]。在級(jí)配試驗(yàn)階段，需始終保持高度的精準(zhǔn)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，以確保所有操作均嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行。尤其在實(shí)際混合過(guò)程中，需確保改性瀝青的用量充足，嚴(yán)格避免用量不足的情況發(fā)生。同時(shí)，在礦粒料的選用上，也應(yīng)嚴(yán)格控制其強(qiáng)度和含泥量等關(guān)鍵指標(biāo)。此外，在該項(xiàng)目中，將花崗巖粒料替換為玄武巖，旨在提升混合料的整體質(zhì)量。在后續(xù)的碾壓過(guò)程中，幾乎沒有礦粒料被壓碎的現(xiàn)象，這證明材料選擇恰當(dāng)。

3.3 施工要點(diǎn)

第一，基層表面的清潔度和干燥程度對(duì)后續(xù)施工質(zhì)量具有顯著影響，因此在預(yù)施工階段對(duì)5%的水泥碎石穩(wěn)定基層進(jìn)行了清理和整修。

第二，熱拌瀝青混合料的合理運(yùn)輸和溫度控制是確保混合料質(zhì)量的關(guān)鍵。該工程使用載重為15t 至20t的自卸汽車，并對(duì)每車混合料的溫度進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控。

第三，根據(jù)運(yùn)距、運(yùn)量及拌和能力進(jìn)行車輛數(shù)量的調(diào)配以優(yōu)化運(yùn)輸效率，并在瀝青混合料攤鋪過(guò)程（見圖4）中保持穩(wěn)定、均勻、連續(xù)施工，全程攤鋪溫度始終保持在130～160℃范圍內(nèi)，以保證混合料的性能。

圖4 瀝青混合料攤鋪

第四，熱拌瀝青混合料的碾壓（見圖5）環(huán)節(jié)主要分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段，每個(gè)階段都應(yīng)有專人進(jìn)行溫度測(cè)量和指導(dǎo)，以防止低溫碾壓造成的裂紋問(wèn)題。

圖5 熱拌瀝青混合料碾壓

第五，橫縫處理是施工縫和構(gòu)造物兩端連接處的重要部位，為了保證操作的精確性以實(shí)現(xiàn)緊密、平順的連接，每日施工結(jié)束后，將切割清除25cm 的端頭，以保證工程質(zhì)量。

施工階段檢查內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、頻率如表2 所示。

表2 施工階段檢查內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、頻率

3.4 質(zhì)量檢測(cè)及運(yùn)營(yíng)跟蹤

改造處理完成后，對(duì)改造后的路段進(jìn)行了一系列檢測(cè)，包括彎沉檢測(cè)、瀝青鋪設(shè)厚度（鉆孔取芯測(cè)量）、平整度等，所有檢測(cè)結(jié)果都符合預(yù)設(shè)設(shè)計(jì)的規(guī)定。該項(xiàng)目主要服務(wù)于小汽車、大巴車、中巴車以及小貨車等多種類型的車輛，自項(xiàng)目完工并投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)，該路段的服務(wù)性能表現(xiàn)優(yōu)異，經(jīng)受住了兩個(gè)四季循環(huán)以及雨季的嚴(yán)峻考驗(yàn)（見圖6）。并且，在此期間，路面未出現(xiàn)任何反射裂縫、開裂、車轍以及脫層、掉料等缺陷。

圖6 施工完成后兩年

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐觀察和技術(shù)評(píng)估，發(fā)現(xiàn)路面的整體狀況完全符合道路使用要求，且表現(xiàn)出優(yōu)良的穩(wěn)定性和耐用性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，“白改黑”工程技術(shù)可提升駕駛舒適度、路面性能，且環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、施工便利，但反射裂縫控制是“白改黑”工程施工的難點(diǎn)。永泰云頂福道改造工程的成功實(shí)踐表明，通過(guò)嚴(yán)格控制打碎壓穩(wěn)技術(shù)、大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)、重視材料品控和質(zhì)量檢測(cè)等方法，能有效解決“白改黑”工程技術(shù)中的反射裂縫問(wèn)題。此外，妥善處理水泥路面接縫，嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行瀝青混凝土鋪設(shè)和壓實(shí)，能保證施工質(zhì)量、延長(zhǎng)道路使用壽命。永泰云頂福道改造工程的成功實(shí)踐，可為縣鄉(xiāng)道路改造工程提供參考。