中华路改造工程路面“白改黑”方案探索

■刘 彬 ■江苏港通路桥集团有限公司，江苏 张家港 215600

1 工程项目概况

沿江开发高等级公路中华路是张家港市路网规划中北部的一条主要通道，位于金港镇，路线全长5．382km。该道路为张家港港口和保税区的主要进出通道，交通量大，重车比例高，道路原为水泥混凝土路面，随着交通量的日益增大及重载车辆的增多，路面损坏严重，严重影响了通行能力，制约了地方经济发展。

2 项目改造方案比选

方案一:老水泥板凿除方案。此方案为国内常用的水泥路改建沥青路的方案之一，改造方法较为成熟，质量有保证，但造价较高，工期较长。初步方案如下:(1)凿除原有水泥砼路面;(2)加铺36cm二灰碎石;(3)浇洒沥青封层;(4)加铺12cm沥青砼面层。主车道需抬高25cm。

方案二:加铺橡胶沥青方案。此方案是从美国引进的水泥路改成沥青路的最新方案，在国内还未广泛应用，经验不足，存在一定的质量风险，但造价低，工期较短。其方法为:(1)对原水泥砼路面进行压浆、换板、灌缝等处理，确保板块稳定;(2)加铺1cm应力吸收层(洒布橡胶沥青，撒碎石稳碾);(3)加铺4cm橡胶沥青混合料;行车道部分路面抬高5cm。

经多方论证，决定采用优化方案二，在主车道部分对原有水泥混凝土路面采用压浆、修补等处理方法，其上路面结构层为1cm橡胶沥青应力吸收层+6cmSup20中粒式沥青混凝土+4cmAC-AR-13橡胶沥青混凝土。

3 项目实施过程及质量控制要点

为在合同工期内保质保量完成工程任务，项目部根据专业对口、素质过硬、经验丰富、集中管理为原则，组建了专业施工队，负责本工程的钻孔压浆、应力吸收层、橡胶沥青混凝土等工程施工。

3．1 钻孔压浆

3．1.1 处理方法

当板边15t弯沉车实测弯沉值L≤0．14mm时不作处理，否则认定为面板脱空必须进行压浆稳板。当板边弯沉值0．14mm＜L≤0．4mm时，根据要求，行车道每块混凝土板布灌浆孔5个，钻孔直径50mm左右，钻孔深约25cm(钻穿混凝土板)，灌浆量计算时按板下脱空0．04cm计，浆液损失按板下脱空面积的1/4计。当板角弯沉值＞0．40mm或有两条以上裂缝的断板时，将面板破除换板，同时应挖除基层，用C20砼补强。当面板有错台现象时应按有关要求进行铣刨处理。

3．1.2 具体施工方案

(1)钻孔作业:按布孔——钻孔——清孔顺序。布孔方式如图1。将钻孔机放置在确定的钻孔位置，开动钻孔开关，观察钻头转向无误，方能开始钻孔。临时封孔:大面积流水作业，各种施工车辆来往不断，钻好的孔需临时采用木塞封孔(注意雨天采用塑料薄膜覆盖)，以防杂物落入。

图1 行车道位置

(2)制浆作业。压浆采用的灰浆应具备下列特点:初凝时间长，施工和易性好，早期强度高，收缩性小。

(3)灌浆作业:①灌浆时应先按弯沉从大到小的顺序灌注完板边缘的孔后，再灌注面板中间的孔;②待浆体由其他孔中或板块四周溢出时，表面板下空隙已被注满，应减小压力，并将喷嘴提起，立即用木塞塞孔，防止浆体溢出，至浆体初凝，再拔出木塞，用干浆封孔、抹平;③灌浆区的浆体至少3天的硬化，具备一定的强度后，才可开放交通。

(4)施工工艺:①用风钻成孔。孔径大小为42mm，深度一般为240mm(贯穿板块);②注将孔处理。应用特制的封孔栓塞埋设，并用管子钳绞紧，然后将注浆枪与栓塞联结牢固，进行注浆，注浆压力为2．0-2．5mpa，保持时间60s±10s;③依次按顺序进行压浆，按单条板纵向推进。

3．2 橡胶应力吸收层施工工艺

(1)施工前应进行基层的清扫、吹尘和清洗。

(2)确定橡胶粉的掺量。一般选择几个不同的橡胶粉掺量(例如18%、20%、22%)进行试验，将橡胶粉加入沥青的温度范围在177～204℃之间，拌和1小时后进行试验。根据试验结果选取合适的橡胶粉掺量，橡胶沥青各项指标应满足技术要求。

(3)橡胶沥青的生产。应由熟练人员操作橡胶沥青生产设备，采用间歇式方式生产。操作人员准确控制导热油温度，准确控制配料比例。对成品橡胶沥青及时进行各项检验。

(4)在洒布橡胶沥青前，应注意检查:①空气温度和地面温度都不得低于15℃;②下承层必须干燥，路缘石防护良好;③风速不影响橡胶沥青洒布效果;④需用的设备进入待命状态，包括橡胶沥青洒布车、碎石撒布机、胶轮压路机。

(5)橡胶沥青洒布:①起步和终止位置应铺工程纸，以准确进行横向衔接，洒布车经过后应及时取走工程纸;②纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右;③撒铺碎石前禁止任何车辆、行人通过橡胶沥青层。

(6)撒铺碎石。喷洒橡胶沥青后应立即撒铺碎石，根据试铺情况确定碎石撒布量，以满铺、不散失为度，对于局部碎石撒铺量不足的地方，应人工补足。

(7)碾压。采用25T以上的胶轮压路机进行压实。碎石撒铺后应立即进行碾压作业，两台胶轮压路机应同时进行碾压，紧跟碎石撒铺车。碾压遍数为3～4遍，从洒布橡胶沥青到碾压完成应在规定时间内完成。

(8)在铺筑上层沥青混合料前，应对橡胶沥青应力吸收层进行清扫，以清除没有粘结的松散碎石，避免影响应力吸收层与沥青面层的粘结。

(9)橡胶沥青应力吸收层施工应与上层沥青混凝土紧凑进行，中间不开放交通，若期间必须开放交通，须待SAMI施工完成3小时后方可开放交通，但车速不宜超过25km/h。在上面层沥青混凝土施工前须加洒粘层油，粘层油洒布量宜控制在0．25kg/m2左右。

3．3 橡胶沥青混凝土

3．3．1 铺筑试铺路面

AR-AC-13橡胶沥青抗滑磨耗层施工开工前，需先做试铺路面。通过合格的混合料组成设计，拟定试铺路面铺筑方案，采用重新调试的正式施工机械，铺筑试铺路面。试铺路面宜选在正线直线段，长度可为100～200m。

3．3．2 施工工艺

(1)把好原材料质量关:①要注意粗细集料和填料的质量，应从源头抓起，对不合格的矿料，不准运进拌和厂;②堆放各种矿料的地坪必须硬化，并具有良好的排水系统，避免材料被污染;各品种材料间应用墙体隔开，以免相互混杂;③细集料及矿粉宜覆盖，细料潮湿将影响喂料数量和拌和楼产量。

(2)沥青混合料的拌制:①严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过10℃。AR-AC-13沥青混合料的施工温度控制范围见表1;②拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核;没有材料用量和温度自动记录装置的拌和楼不得使用;③拌和时间由试拌确定。必须使所有集料颗粒全部裹复沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度，建议外掺剂水泥加入拌和仓后先与矿料干拌5s，再加入橡胶沥青湿拌30s，总拌和时间控制在60～65s。

表1 AR-AC沥青混合料的施工温度(℃)

(3)沥青混合料的运输。沥青混合料运输过程中要注意温度的保持，运料车应有良好的篷布覆盖设施，卸料时，汽车应前后移动三次装料，以减少粗集料的离析现象。连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。

(4)沥青混合料的摊铺:①连续稳定地摊铺，是提高路面平整度最主要措施。对于橡胶沥青混凝土，摊铺机的摊铺速度应根据拌和楼的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，按1～3m/min予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺;②AR-AC沥青混合料上面层宜用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度。两台摊铺机距离不应超过10m，以形成良好的热接缝。

(5)沥青混合料的压实成型:①沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度，初压应尽量在摊铺后较高温度下及时进行。为防止橡胶沥青粘结橡胶轮胎，AR-AC沥青混凝土不宜使用胶轮压路机;②橡胶沥青混凝土施工碾压工艺宜采用5台双钢轮振动压路机，压实工艺分为初压、复压和终压。初压采用两台压路机静压一遍，振动碾压3遍，复压采用两台压路机振动碾压3遍，终压采用一台压路机以静压方式碾压1～2遍以消除轮迹。③压路机应以缓慢而均匀的速度碾压，压路机的适宜碾压速度按表2选用。

表2

3．3．3 施工阶段的质量管理

(1)原材料的质量检查:包括橡胶沥青、粗集料、细集料、外掺剂等;(2)混合料的质量检查:橡胶沥青用量、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、残留稳定度;混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度;混合料拌和均匀性;(3)面层质量检查:厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、横向偏位、渗水系数、构造深度和摩擦系数;摊铺的均匀性;同时还应进行构造深度和摆式摩擦系数的跟踪检测。

面层混合料的离析包括沥青混合料的温度离析和沥青混合料的级配离析，离析可以暂时作如下控制:(1)施工过程中采用红外温度探测器检测的温度差不应超过20℃;(2)核子密度仪检测的密度差不应超过0．075g/cm3(大体上相当于空隙率相差3%)。

4 目前工程营运情况及结论

中华路改造工程“白改黑”后已通车几年，通过对现场的实际营运情况的检查，可以看到以下几个方面情况:(1)在施工过程中，采用该方案的段落由15t进行弯沉检测，模拟超载车辆试验，与实际交通流量吻合，有较强的代表性，达到了原水泥混凝土板块通过压浆加固等方法，改善板底原有受力状态，恢复板体与地基的连续性，解决垂直偏移的目的，而且成本低，见效快，操作简便，既缩短了工期、节约了成本，又最大限度的满足了功能要求，延长了工程使用寿命;(2)在加铺层上采用应力吸收层及橡胶沥青混凝土面层，橡胶沥青应力吸收层本身具有的高弹性、不透水及抗裂性能好的优点，这种加铺组合提高了抗裂和抗老化性能，很好地解决了水泥砼板块之间因热胀冷缩形成的水平偏移问题。

总之，通过对中华路改造工程方案的试验，为“白改黑”道路方案论证取得了宝贵经验，随后，我市永钢大道、保税区长江路等均采用了在主车道部分对原有水泥混凝土路面采用压浆、修补等处理方法，其上加铺橡胶沥青应力吸收层和橡胶沥青混凝土的方案，取得了良好的改造效果。

［1］钟璎．亭枫公路“白改黑”工程的施工工艺和质量控制［J］．上海公路，2004(1)．

［2］朱华春．水泥混凝土路面加铺沥青路面施工技术［J］．中外公路，2005．

［3］交通部公路科学研究所．JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范［S］．北京:人民交通出版社，2004．