城市老路“白改黑”路面施工要点研究

陶卫华

上海成寿建设发展有限公司 上海 201899

1 工程概况

某地道路大修工程四标段全长3.12km，经过十几年的运行，特别近年来随着经济飞速发展，尤其集装箱车辆交通量大幅度增加，道路、桥梁损坏严重，部分病害密集或严重的路段，已影响到行车安全。因此，为了改善道路服务水平，对公路段碎石化“白改黑”水泥混凝土路面并加铺沥青层；城镇段采用柔性基层结构“白改黑”水泥混凝土路面，并加铺沥青面层。

2 路面设计

根据结构层设计方案，“白改黑”机动车道路面横坡采用1.5%直线路拱，其余路面采用2%直线横坡；公路段为1.0m 路肩（设盖板明沟）+3.0m 非机动车道+0.5～1.0m 机非分隔带+15m 机动车道+0.5m 机非分隔带+3m 非机动车道+1.0m 路肩（设盖板明沟）。采用共振碎石化对原有水泥混凝土路面碎石化后，加罩沥青混凝土面层，设计路面结构组合为：4cm SMA- 13（SBS 改性，掺0.35%聚酯纤维）；6cm AC～20C（0.35%抗车辙剂）；8cm AC～25C；0.8cm 沥青碎石同步封层；原有水泥混凝土路面碎石化基层为22cm；结构衬垫采用AC～25C。

3 工程特点

施工必须结合工程特点，采取相应的技术措施，一方面要按照进度计划完成“白改黑”作业，尽量减少施工对环境的影响，加快施工进度，争取早日完成工程；另一方面要加强施工中各道工序技术管理，确保施工质量，尤其在碎石化施工中，必须按碎石化工艺要求，在破碎路面之前，需对现状水泥路面进行排查，并翻修碎裂严重的混凝土板块。如原有三渣基层损坏严重，需同步翻挖后，采用C25素混凝土新浇基层及22cm 水泥混凝土面层后再同步共振碎石化。

4“白改黑”路面施工要点

4.1 施工测量

以相关资料为依据，沿线布置临时控制点、水准点，并做好标记。临时水准点每隔150～250m 设一个，主要在道路沿线两侧不受影响的固定物上设置。参照所提供的两个水准点对附合差进行测量，确保差值Fh≤±，待临时水准点复核审批后可使用。

4.2 混凝土板块共振碎石化

（1）本工程“白改黑”工法采用破碎水泥砼面板后加铺水泥稳定基层，摊铺沥青路面。共振碎石化破碎后的碎石尺寸理想、均匀，有效降低了碎石尺寸过大造成应力集中而引起反射裂缝的概率，并可避免碎石尺寸过小而导致路面的承载力过渡减小；其次，破碎后粒度上部较小，下部较大，对路面渗水的横向排除和阻止下渗十分有利；碎石纹路规则排列，并与路面成30°～60°夹角，经压实后相互啮合更紧，从而使碎石层起到更好的砾石稳定层的作用；此外，可有效控制破碎深度，避免损伤路基下的管线设施；并可提高施工效率。

共振碎石化特点优势见图1。

图1 共振碎石化特点优势

（2） 本工程混凝土板块共振碎石化计划采用RB- 500 型的路面破碎机，破碎前应对破碎施工参数进行确定，破碎粒径为2.5～15.2cm，大部分集中在2.5～7.6cm，破碎施工中，应确保粒径大于20.3cm 的含量应≤2%。破碎先在几块板上试样，之后再开挖洞样；为了保证碎石化与沥青面层按照进度计划正常进行，应提前结合天气预报组织施工。正式破碎过程中，破碎机利用振动梁将发动机的强大功率转换为工作锤头的振动，锤头与路面接触。锤头的振动频率通过调节后，使其与水泥面板的固有频率相接近，进而将锤头下的水泥面板在局部范围内产生共振，促进混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃。

（3）本工程在对不需要破碎的匝道或主干道相邻的板块破碎时，应确保彻底锯断需要破碎的板块纵深接合位置，为了避免对路基造成破坏，破碎机在操作时的最大振幅应在25mm 以内。同时，破碎路面前应按照要求将路肩排水系统和出水口安装完成后再进行，第一次破碎操作应从一侧开放边缘开始破碎，之后以之前破碎过的边缘为依据向纵向中线推进。再破碎整幅路面表面时，应按照震动式钢轮压路机碾压一遍→静碾式压路机碾压一遍→震动式钢轮压路机碾压一遍的顺序进行，并按照最多1.5m/ s 控制压路机操作速度。此外，为了确保路面破碎与首次摊铺时间的有效性，一般情况下两道工艺的时间差应在48h 以内，如遇雨天，可适当放宽时间，但应留出足够的时间确保破碎路面的干燥程度达到相关要求。

4.3 地聚物注浆施工

根据设计，对原水泥混凝土板破损不严重的局部路面进行注浆加固。为了加快施工进度，迅速提高注浆地基的强度，本工程采用地聚剂（SDⅡ型），注浆加固主要采用成熟的压密注浆工艺，注浆材料根据注浆部位相应配料。在施工中，应按照1.5m 间距，≥1m 的转孔深度，梅花状布置注浆孔，注浆填充先外后内、单孔连续、高压力依次进行，注浆压力0.1～0.3MPa，当稳定压力达到0.6～0.8MPa 时停止注浆。本工程采用按照1.5m 为一个注浆段分层，并跳孔间隔注浆，从而确保注浆均匀，注浆完毕还应用细石混凝土与沥青混凝土封闭浆孔，待注浆加固达到弯沉值后才可进行路面铣刨、摊铺。

4.4 同步碎石封层施工

本工程石料的粒径范围根据路面平整度情况及文件所规定的抗滑性能要求进行确定。一般情况下，路面只进行一次碎石封层，但如路面平整度较差，可先为下封层找平后再做上封层。封层前应清扫原路面，为了确保在沥青温度降低之前或乳化沥青破乳后能及时完成碾压定位工序，在作业过程中的胶轮压路机数量必须满足碾压需求。本工程使用改性沥青作为黏结料，故必须保证沥青温度在160～170℃范围内，以此在雾状喷洒后形成均匀、等厚度的沥青膜。

4.5 沥青混凝土路面施工

（1）本工程沥青混凝土路面施工按照规定工艺进行，其主要工序包括混合料检查、摊铺、碾压、接缝处理等。为了确保沥青摊铺满足设计规范要求，必须要严格控制原材料质量，因此，由工厂运至工地的沥青混合料要检查其外观质量，如存在油少松散、油多发亮、温度过低拌和不均匀、离析现象，则为外观质量不合格，应退厂改进。同时，沥青混凝土运输应选择晴朗天气，加强运输车辆保温，沥青混合料≤180℃的原出厂温度运至工地时的温度应不低于140℃，摊铺前也应对沥青混合料量温，保证温度与规定相符规定。此外，汽车在卸料，倾入沥青砼摊铺机受料斗时，必须有专人指挥，需提前做好组织安排，做到快卸、快铺、快整平、快碾压。

（2）本工程以施工现场环境与工程量为依据，沥青面层摊铺采用一台进口摊铺机摊铺面层。摊铺前，应全面检查沥青摊铺机是否符合起步要求，待奥平板预热至65℃以上即可将振动捣实开关开启，运转正常后方可起步。为了提高摊铺效率和质量，应根据之前划定的摊铺段落和分层的平整度控制标准，采取阶段性目标控制，确保摊铺平整度与控制标准误差在可控范围内。在摊铺过程中，应根据实际对摊铺机振动频率与振动幅度进行适度调整，使沥青混合料初始密度达到85%上下，进而符合预期平整度和压实度要求。

（3）沥青混凝土碾压分为初压、中压和终压三次。碾压前，为了避免黏轮，先喷洒水于碾轮上，平整摊铺沥青混凝土后，待混合料温度至100℃左右即可开始碾压。在碾压过程中应对压路机的行驶速度进行控制，按照25～50m/ min 碾压行进，并保持速度均匀。本工程初压采用8～10t 二轮压路机，中压采用10～12t 压路机或相应的轮胎压路机碾压，终压再用二轮压路机碾压。初压碾压二遍后，应及时对平整度进行修正，检查路拱，并采取必要整修，如有推移情况，则应在混合料温度稍低后再碾压；中压一般为4～6 遍，碾压程度直到稳定和无明显轮迹为止；终压为2～4 遍，碾压过程中应消除轮迹，确保表面平整度。碾压之前，施工人员禁止踩踏入内，碾压时应避免杂物落入新摊铺的面层上。

（4）沥青砼路面施工应确保路面各作业段相连的横缝或纵缝搭接平整，并在施工缝及构筑物两端的连接处仔细操作，确保紧密、平顺。当后铺设部分完成摊铺作业后，应立即碾压两段路面纵缝，通常压路机已经先压好一部分路面，并留有10～15cm 宽度压于新铺设的车道上，之后再慢慢跨缝移动碾压，直至消除缝迹；本工程部分路段采用半幅施工，在与旧沥青路面进行纵缝连接时，采用挡板加设，铺设半幅前清扫干净连接缝边缘，并涂刷黏层沥青。横缝的处理应确保与路中线垂直，可采用热处理，将热混合料铺筑在已压实的部分上面，使之预热软化，从而使新旧混合料的黏结得以加强。上面层采用平接方式，先清扫干净接缝处，并切齐边缘涂黏层、沥青，压实应充分，连接平顺，为了防止接缝处渗水，用热烙铁在压实后烫平，再在缝口涂黏层沥青，撒石粉封口；中面层和下面层可斜接横向缝，斜接缝的搭接长度根据厚度确定，通常为0.8～1.4m，应做到充分压实并搭接平整；

（5）本工程对旧沥青路面层上加铺沥青层的路段喷洒黏层油，黏层油采用与主层沥青混合料相同基质沥青标号的快裂乳化沥青，采用沥青洒布车喷洒黏层油，施工时应确保洒布速度和喷洒量保持稳定，必须由熟练的技术工人操作，均匀洒布。由于较薄沥青面层的铣刨加罩会存在新老路面黏结不好的问题，或老沥青路面性能降低产生严重变形。对此，根据近年来各类路面的中、小修经验，可将改性乳化沥青喷涂于新老沥青路面之间，或热沥青作为黏层，确保新老路面黏结质量，提高路面性能。