县乡水泥混凝土路面加铺沥青面层问题分析

张友光

（永泰县交通运输综合执法大队，福建福州 350700）

0 引言

道路不仅是交通运输基础设施，也是衡量一个地区经济发展水平和文明程度的重要指标。然而，在我国广大的县乡地区，由于历史原因，部分道路仍然主要采用水泥混凝土等硬化材料作为路面，该类路面的硬度大、舒适性差、噪声大[1-2]。这些问题不仅影响了道路的使用寿命和运输效率，也难以有效满足随社会经济发展和科技进步而提升的交通运输需求。

为此，需要对这类道路进行改造。道路改造主要包括道路扩容、“白改黑”路面改造、增设交通信号设施、改善路面照明、提高安全设施等，其中“白改黑”路面改造是提升道路性能和服务水平的关键。然而，“白改黑”路面改造工程涉及的问题复杂，如何科学、有效地进行路面改造，是目前需要思考的主要问题[3]。

基于此，以福建省福州市永泰县的永泰云顶福道（187 县道）道路改造工程为例，分析县乡水泥混凝土路面改造中的问题并提出解决方案，以期为类似县乡道路改造工程提供参考。

1 工程概述

永泰县青云山（云顶）风景区至联一线公路工程项目，路线起点（K0+000）位于七斗村村委会，顺接现状道路，终点位于十八重溪小桥附近，与现状S202 线相接，全长19.803km，改造前旧路如图1 所示。该项目为道路改造工程，采用设计速度20km/h、路基宽度7.5m 的标准，规划为双向二车道四级公路，以提升道路服务效能。

图1 改造前旧路

在长期服役过程中，永泰云顶福道的水泥混凝土路面出现了多种问题。首先，由于持续的车辆荷载和行驶作用，路面表层的磨损尤为严重，甚至出现了大范围的荷载裂缝（见图2）和板角破碎现象。其次，由于永泰县降水量大，路面含水量增加或温度变化引起的膨胀变形也造成了部分路段出现隆起和龟裂等病害。此外，永泰云顶福道存在的其他问题，如排水性能不佳，在雨天会产生积水等问题（见图3），使得该路段的抗滑性能较差，提高了行车风险。这些问题均需要及时解决，以提高道路的舒适性和安全性。

图2 荷载裂缝

图3 雨天积水

2 “白改黑”的优点和常见问题

“白改黑”即将水泥混凝土路面改造为沥青路面的工程技术，该技术是改善道路质量的重要措施，可提高驾驶舒适度、路面性能，且环保、经济、施工便利等[4]。

2.1 改善路面性能

“白改黑”施工能够提高路面的平整性，提供稳定的行驶条件，从而提高行车安全性。沥青表层具有良好的排水性能，可以有效防止雨天路面积水，降低湿滑路面对驾驶的影响。此外，沥青路面的组成结构较为特殊，即使在大流量、高速行驶的车辆压力下，也能保持良好的耐磨性和抗滑性。相较于水泥混凝土，沥青路面更具耐久性与抗老化性，尤其后期维护方便、维护成本低。

2.2 提高驾驶舒适度

沥青路面具有特殊的物理特性，对行驶车辆产生的振动有良好的吸收能力，可以显著提高驾驶舒适性。与刚性的水泥混凝土路面相比，沥青路面的弹性更高，更能减少车辆行驶产生的振动和噪声，从而降低驾驶员的疲劳感。

2.3 环保、经济、施工便利

沥青路面施工过程中产生的污染较少，旧的沥青路面可以回收再利用，符合环保理念。虽然初始投资可能稍高，但由于其维护成本低、耐用性高和行驶舒适性好，长期看来，沥青路面的经济效益显著。并且，沥青路面施工效率高，对通行的影响较小。

2.4 “白改黑”的常见问题

“白改黑”工程技术，即水泥混凝土路面向沥青路面的改造，虽然该技术具有许多优点，但也存在一些问题，其中最突出的是反射裂缝。主要是原水泥混凝土路面中的裂缝在新的沥青路面中产生反射，会形成从下层向上层扩展的裂纹，对路面造成损坏。因此，必须对施工工艺、材料选择和设计方案进行细致严格的控制，以保证工程质量和路面的耐久性与稳定性。

3 案例分析

以永泰云顶福道（187 县道）改造工程为例，评估问题的影响和解决方案的实施效果。

3.1 原水泥混凝土路面处治

路面“白改黑”典型方案及工艺通常为局部基层修复、拉毛处理、中间黏结层施工，摊铺沥青面层。在永泰云顶福道案例的改造过程中，施工方采取了打碎压稳的策略，以保证路面的稳定性和使用安全。

首先，为确保改造空间充足、提高材料填充效果，需要使75%以上的路面出现不均匀开裂。为达到这一目标，在打裂过程中，需要保证锤击的间距在60cm以内，以防止混凝土板块在击打过程中产生过大的位移和碎屑，从而保持整体的稳定性。并且，在打裂过程中，需要注意控制相邻裂缝围成的面积为0.6m2左右，这样可以保证裂缝均匀分布，提高改造效果。

其次，打裂后，可在施工范围内进行洒水，这样可以清晰地观察到裂缝痕迹，以此来判断开裂标准是否符合相关要求，这是一种实用的质量控制手段，可以实时检测施工质量，及时调整施工方案。

最后，需进行压稳处理，以固定打裂后的路面，提高其承载能力和稳定性。观察每次压稳时路面沉降量的变化，单次压稳沉降量小于5mm 时，方可停止压稳。这个标准意味着路面沉降已经趋于稳定，后续压稳对沉降的影响较小。同时，需要控制压稳速度在4.8km/h 以内，以保证压稳质量，防止过快的压稳速度导致压稳不均匀，影响路面的稳定性和使用寿命。

3.2 确定沥青混凝土加铺层厚度与材料

水泥混凝土路面加铺沥青层的厚度需综合多方面因素来确定，包括交通流量和载重、气候条件、地基条件的稳定性和经济性等，其中，最重要的是交通流量和载重。根据大数据预测该工程的交通流量数据，借助东南大学交通学院提供的路面计算软件进行数据处理，采取添加12cm 沥青混凝土层的方案。路面结构材料交工验收弯沉值如表1 所示。

表1 路面结构材料交工验收弯沉值

在沥青混凝土混合料的配制环节，对级配的确定、材料规格的选取以及用量的约束，均需严格遵从国家所划定的规范[5]。在级配试验阶段，需始终保持高度的精准性和严谨性，以确保所有操作均严格按照规定进行。尤其在实际混合过程中，需确保改性沥青的用量充足，严格避免用量不足的情况发生。同时，在矿粒料的选用上，也应严格控制其强度和含泥量等关键指标。此外，在该项目中，将花岗岩粒料替换为玄武岩，旨在提升混合料的整体质量。在后续的碾压过程中，几乎没有矿粒料被压碎的现象，这证明材料选择恰当。

3.3 施工要点

第一，基层表面的清洁度和干燥程度对后续施工质量具有显著影响，因此在预施工阶段对5%的水泥碎石稳定基层进行了清理和整修。

第二，热拌沥青混合料的合理运输和温度控制是确保混合料质量的关键。该工程使用载重为15t 至20t的自卸汽车，并对每车混合料的温度进行严格监控。

第三，根据运距、运量及拌和能力进行车辆数量的调配以优化运输效率，并在沥青混合料摊铺过程（见图4）中保持稳定、均匀、连续施工，全程摊铺温度始终保持在130～160℃范围内，以保证混合料的性能。

图4 沥青混合料摊铺

第四，热拌沥青混合料的碾压（见图5）环节主要分为初压、复压和终压三个阶段，每个阶段都应有专人进行温度测量和指导，以防止低温碾压造成的裂纹问题。

图5 热拌沥青混合料碾压

第五，横缝处理是施工缝和构造物两端连接处的重要部位，为了保证操作的精确性以实现紧密、平顺的连接，每日施工结束后，将切割清除25cm 的端头，以保证工程质量。

施工阶段检查内容、标准、频率如表2 所示。

表2 施工阶段检查内容、标准、频率

3.4 质量检测及运营跟踪

改造处理完成后，对改造后的路段进行了一系列检测，包括弯沉检测、沥青铺设厚度（钻孔取芯测量）、平整度等，所有检测结果都符合预设设计的规定。该项目主要服务于小汽车、大巴车、中巴车以及小货车等多种类型的车辆，自项目完工并投入运营以来，该路段的服务性能表现优异，经受住了两个四季循环以及雨季的严峻考验（见图6）。并且，在此期间，路面未出现任何反射裂缝、开裂、车辙以及脱层、掉料等缺陷。

图6 施工完成后两年

经过长期的实践观察和技术评估，发现路面的整体状况完全符合道路使用要求，且表现出优良的稳定性和耐用性。

4 结语

综上所述，“白改黑”工程技术可提升驾驶舒适度、路面性能，且环保、经济、施工便利，但反射裂缝控制是“白改黑”工程施工的难点。永泰云顶福道改造工程的成功实践表明，通过严格控制打碎压稳技术、大数据预测、重视材料品控和质量检测等方法，能有效解决“白改黑”工程技术中的反射裂缝问题。此外，妥善处理水泥路面接缝，严格按规范进行沥青混凝土铺设和压实，能保证施工质量、延长道路使用寿命。永泰云顶福道改造工程的成功实践，可为县乡道路改造工程提供参考。