应用黏土砖进行过渡的道路修复技术

陈增兵 孟召虎 杨 逍 尹军红 刘广红 王志刚 李 艳 杨 荣

中建三局集团有限公司 陕西 西安 710065

1 工程概况

兰州高新区榆中园区经四路路面下有给水、雨水、污水、中水、热力、燃气、电力、弱电等管线需要敷设。因道路已经开放通行，在进行路面开凿后，需要尽快恢复交通。但由于路面回填空间限制，只能采用小型机械夯实，而道路基层需要较长的自然沉降期，无法在短期内达到沉降值稳定，如果立即铺装路面，容易造成使用一段时间后回填的路面产生质量问题。为此，提出了采用黏土砖作为过渡手段，待回填区域沉降稳定后再重新铺装路面的方法，既解决了道路通行问题，又给自然沉降留足了时间，保证了路面修复质量。

2 传统施工技术

2.1 传统施工工艺流程

传统做法为封闭交通、路面切割、沟槽开挖、管线布设、管沟回填、道路基层恢复、道路面层施工、开放 交通[1-4]。

2.2 道路修复传统方法

由于需修复道路车流量大，长时间封闭难以实现，所以常规做法是在车流量小的夜间采取半幅施工、半幅通行的办法进行施工，主管部门强调对现状交通不能造成太大影响，一般要求在傍晚开始施工，天亮前恢复交通。

通常在管线施工时基层料（水泥稳定碎石居多）已运抵现场，基层一般采用自卸车倒入，人工摊铺，小型压实机械（打夯机或小型压路机）逐层碾压，压实厚度控制在20 cm内，到达基层顶时进行下封层施工（喷底封层油），然后进行面层油摊铺，大型压路机碾压，待沥青混凝土温度降低至50 ℃时开放交通。然而，常规方法施工存在以下问题。

1）路床、基层同时施工无自然沉降时间。路床、基层同时施工虽满足了交通主管部门提出的减少对人民群众出行影响的要求，但是却为后期路面沉降埋下了隐患。空间狭小，大型机械无法展开施工，小批量基层材料质量无法和大批量生产的基层材料相提并论，在车辆荷载作用下最终会引起路面下沉，影响车辆行驶舒适度甚至造成交通事故。而这一切本可以通过自然沉降避免，但城区道路承载车流量大这一特性决定了它不可能通过常规办法消除自然沉降。

2）防水效果差。由于缺乏自然沉降过程，道路通车后在车辆碾压下路面会在短期内出现凹槽性下陷，对防水层造成撕裂裂缝，道路积水会沿着裂缝下渗，下封层防水起不到应有的效果。

3）成本高。一是工程成本高，二是社会成本高。工程成本就是一次没修补好还需要修第二次、第三次；社会成本指道路通行能力降低，路面下陷造成车辆行驶至该位置会下意识的减速或停车观察，造成道路拥堵从而大大降低道路通行能力，更严重者会造成交通事故。

3 应用黏土砖进行过渡的道路修复方法

传统修复法的不足，主要是没有留足自然沉降的时间造成的，应用黏土砖进行过渡的道路修复方法就是针对市政道路修复过程中既要有足够的自然沉降时间又不能使交通中断这一对矛盾而设计的。该方法是用黏土砖暂时代替沥青混凝土面层（图1），作为市政道路修复后的临时面层，待回填的基层沉降基本稳定后，再拆除黏土砖，重新施工沥青混凝土面层。应用黏土砖进行过渡的道路修复方法，既消除了路基沉降，又保护了环境，同时确保了道路畅通。

图1 应用黏土砖进行过渡的修复方法

3.1 提高工程质量

传统路面基层施工完毕后直接进行面层施工的弊端主要表现为：

1）在车辆荷载下造成路面下沉。

2）由于下封层断裂引起地表水渗入路基导致路面开裂加剧。

道路砌块过渡修复法就是为解决上述两个问题而设计的，其根本思路就是在完成路床、基层施工后，在不中断道路通行的条件下给路床和基层留足自然沉降时间，用砌块暂时代替道路面层，铺设时砌块高出原有道路面层3～5 mm，通过车辆碾压路床、基层达到加速沉降的目的。根据交通量不同，一般经过40～50 d后将先期铺设的砌块拆除，进行喷洒封层后铺设沥青混凝土，碾压完成后待沥青温度降低至50 ℃即可恢复交通。

3.2 分析成本

降低成本主要体现在施工成本和社会成本两个方面。

“莫落”一词，最早出现于汉代刘向《新序·杂事二》：“渐台五重，黄金白玉，琅玕龙疏，翡翠珠玑，莫落连饰，万民疲极，此二殆也。”有异文材料，《列女传·辩通传》云：“渐台五重，黄金白玉，琅玕龙疏，翡翠珠玑，幕络连饰，万民疲极，此二殆也。”这里的“莫落”和“幕络”乃为一组异文。

3.2.1 降低施工成本

传统修复方法因没有解决路床基层的沉降问题，往往造成下封层、面层的破坏，基层上表面也会被路面雨水污染而引起返工。经四路K2＋100处坑槽修补的底层、中层、面层的工程量为90 m2，应用黏土砖进行过渡的修复方法相较传统方法，可节约成本1 070元。

3.2.2 提高社会效益

传统修复法在施工第2天即可恢复正常交通。根据对经四路K1＋730处传统修复处进行观察得知，随着车辆碾压，从第7天起路面明显下陷，车辆通过时会产生明显的颠簸，第10天起大部分司机会有意识地减速通行，第20天起会明显出现压车，一个月左右部分车辆会出现剐底盘，此时需要开始进行第2次道路修复。

砌块过渡修复法第2天亦可恢复正常交通。经现场观察统计得知，在恢复交通第1天由于路面形式发生变化（由原来沥青路面变为砖铺路面）部分司机在视觉刺激下会下意识减速通过，3 d后基本恢复正常，第20天经测量原突出部分基本消失，拆除路面砌进行面层沥青施工，此后道路运行平稳。

4 工艺流程与施工要点

4.1 施工工艺流程

封闭交通→路面切割→沟槽开挖→管道布设→管沟回填→道路基层施工→黏土砖铺设→临时开放交通→沉降观测→黏土砖拆除→下封层施工→道路面层施工→开放交通

4.2 主要施工工艺操作要点

由于路床及基层施工方法与传统方法相同，不再赘述，在此只对基层以上部分进行详细说明。

4.2.1 基层顶施工

由于黏土砖尺寸固定，而面层厚度由于道路等级、所处区域不同略有差异，但基本都大于10 cm。铺设黏土砖的目的一是确保通行正常，二是加速自然沉降，故基层顶面控制在低于路面11 cm位置即可（根据黏土砖立面尺寸决定，确保黏土砖铺装后高出既有路面3～5 mm）。

4.2.2 黏土砖铺设

由于黏土砖结构尺寸特点，要确保道路运行平稳，需尽量减少对黏土砖的破坏，黏土砖采用立面铺设。

4.2.3 黏土砖拆除、基层顶标高精调

在黏土砖顶面与路面顶平齐时表明路基沉降基本结束，可拆除黏土砖进行面层施工。根据面层厚度对已经压实的基层顶进行部分剔除（个别低等级道路可能需要加高，可用沥青混凝土一次填平碾压），清理浮渣。

4.2.4 下封层施工

基层清理干净后可进行喷洒下封层施工，下封层一般为乳化石油沥青，采用沥青撒布机喷洒，使底部及两侧喷洒均匀，确保新铺沥青与基层和旧沥青黏结牢固。

4.2.5 面层沥青混凝土施工

由于大部分城市道路沥青面层都不是1层，一般分为上面层和下面层，个别高等级道路分为上中下3层。为确保施工质量路面开槽时宽度不小于1 m，以便于小型压路机作业。沥青混凝土摊铺碾压作业严格按照下层自然降温后进行上层施工的原则进行。面层沥青混凝土可采用大型压路机碾压作业。

4.3 施工要点

4.3.1 砌块顶面标高控制

由于砌块需要把车辆荷载传递到基层，因此，所有砖顶面必需高出原有路面。但为了确保车辆行驶舒适性，高度又不能太高，根据以往经验，该凸出值一般控制在3～5 mm为宜。

4.3.2 下封层施工控制要点

封层材料一般为乳化石油沥青，其作用是防止路面雨水渗入基层和确保新铺沥青混凝土与四周紧密黏结，所以在喷洒封层材料时必须对基层浮渣进行彻底清理，一般采用高压风机吹扫，沥青洒布机喷洒1 h内进行沥青混凝土铺设作业。

5 结语

应用黏土砖进行过渡的修复方法以降低成本，确保安全，提供更为舒适的道路服务为根本出发点，目标是提供舒适、安全的交通服务。

通过技术革新不但降低了施工成本、提高了工效而且保证了道路运行的稳定。应用黏土砖进行过渡的道路修复技术具有很强的适用性，可用于城市道路开挖施工后的路面修复工程。

我国目前处于并将长期处于城市建设高速发展期，虽然城市综合管廊的出现在很大程度上减少了拉链道路的出现，但一些老城区和低等级道路，采用管廊解决这些问题显得有些本末倒置，所以应用黏土砖进行过渡的修复方法正好可以弥补这一空缺。

当然该项技术的出现只是我国城市化进程中的权宜之计，我们期待着有一天我们的城市规划与社会发展能够高度的统一，不再有拉链道路现象的出现。