公路“白改黑”工程冲击碾压技术应用

程宏

（上饶市鄱阳公路事业发展中心，江西 鄱阳 333100）

0 引言

在公路“白改黑”工程中，冲击碾压是一项关键的施工技术。应用该技术，能够成功地将老化、破损的白色水泥混凝土路面转变为平整、耐久的黑色沥青路面，不仅能提升行车舒适性和安全性，还能延长路面使用寿命，减少维护成本。冲击碾压技术为公路建设提供一种高效、可靠的解决方案。在工程中，严格控制施工质量，合理设置冲击碾压参数，能够确保路面的平整度和密实度达到要求。

1 冲击碾压技术概述

公路“白改黑”工程冲击碾压技术的核心是利用冲击力和振动使水泥混凝土路面中的颗粒重新紧密排列，从而改善路面的密实度、平整度和耐久性。冲击碾压技术的优势如下：

第一，冲击碾压设备通过重锤或压路车的冲击作用，将高能量传递到水泥混凝土路面上，这些冲击力能够打破路面中的空隙和松散部分，将颗粒重新排列。

第二，振动效应。除冲击力，冲击碾压设备还能产生高频振动，将路面颗粒振动到更紧密的状态，去除路面内的气泡，提高路面的密实度。

第三，材料改性。冲击碾压过程中，局部的高温和高压环境会导致水泥混凝土材料微观结构发生改变，这些改变能够提高材料的强度和耐久性。

第四，压实效应。冲击碾压设备的车轮或锤头在路面上反复碾压，能使路面颗粒之间产生额外的压力，使它们更加牢固地黏结在一起[1]。

2 公路“白改黑”工程概述

“白改黑”是目前公路项目维修的重要举措之一，是将原有的白色路面改造为黑色路面，提高路面结构的防尘性及降噪性，提升车辆行驶舒适度，且该改造方案具有较高的环保性。在具体的改造环节，应注意如下问题：

2.1 路面检测

“白改黑”改造开始前，需要对原公路路面进行全面的调查分析与检测，掌握区域内地理位置、气候条件、公路等级、路面设计、交通荷载等多项参数。通过分析相关监测数据，对水泥混凝土路面结构的病害情况进行了解。常见的公路检测方式包括人工检测、自动化检测、半自动化检测等，应根据公路工程的具体情况选择最佳的检测技术，以提高检测结果的准确性。

2.2 技术方案

在公路“白改黑”工程中，常用的两种技术方案如下：

2.2.1 旧路维修加铺技术

旧路维修加铺技术适用于结构损坏程度较小（旧路面的破碎和裂缝较少）的路面，保留原有的结构形式并进行沥青混凝土路面铺设施工，使结构性能得以恢复。

2.2.2 碎石化改造技术

应用碎石化改造技术需要对原有的水泥混凝土结构进行破碎处理。破碎后进行沥青路面加铺施工以恢复结构的性能。

以上两种改造方案存在一定差异：旧路维修加铺技术可以发挥旧水泥混凝土路面结构的强度性能，组合成为复合式的路面结构形式。但是沥青面层和水泥混凝土板之间的结合性问题难以解决，极易发生反射裂缝的问题，导致路面无法正常投入使用。碎石化改造技术可以彻底解决反射裂缝的问题，且操作简单、施工方便。但加铺之后的基层结构厚度较大，标高会升高，因此需要加强现场的标高分析，再确定具体的方案。

3 工程概况

某公路工程项目按东西走向设计，经过多年运行已出现病害问题，需对其中一段进行改造施工，以恢复性能。该改造路段为10km，为二级公路标准，路面宽11m，原路面为水泥混凝土路面，线路中包含2 座桥梁。改造施工量比较大，且现场地质条件比较特殊，会对施工效果产生一定的影响。

4 路面冲击碾压技术应用

4.1 施工准备

进行公路“白改黑”工程冲击碾压施工前，必须进行充分的施工准备，确保施工过程高效、安全、顺利进行。为此，需要组织专业的施工队伍，确保队伍中的人员都接受相关的岗前培训，熟悉施工工艺和操作规程；必须对施工现场进行全面的勘测和评估，包括测量路面的尺寸、坡度、平整度，评估路面的损坏程度和结构状况，以确定冲击碾压施工的范围和具体需求；施工前需要进行路面清扫和洗净，确保路面表面干净，没有杂物和油污；在施工现场周围设置合适的交通标志、路障和警示设备，确保施工区域内的交通安全；根据施工计划和工程要求，准备好所需的机械设备和工具，包括冲击碾压机、洒水车、压路机、平地机、牵引车、检测设备等，这些设备必须在施工前经过检查和维护，确保其正常运行和安全性。同时，要备足所需的施工原材料，确保施工过程中材料供应充足[2]。

4.2 地基检测与测量放样

进行公路“白改黑”工程冲击碾压施工前，地基检测是至关重要的一步。地基检测旨在评估原有路面的地基状况，以确定其承载能力和稳定性是否符合新路面施工要求。首先，进行地质勘测。地质勘测是通过采集土壤和地质样本，以掌握地下地质情况，包括土壤类型、厚度、含水量等参数的测量和分析。通过地质勘测，可以确定潜在的地基问题，如软土、沉积物或岩石等，以及地下水位的位置。其次，进行地基承载力测试。地基承载力测试是为了确定原有路面地基的承载能力，以确定其是否能够支撑新路面的交通负荷。通常需要采用静载试验、动力触探或密度测试等方法来测定地基的抗压能力。再次，进行地基稳定性评估。地基稳定性评估主要考虑地基的稳定性和变形特性，主要是对地基的沉降、膨胀、侧向位移等进行分析，以确定是否需要采取加固措施，确保新路面在不同条件下都能保持稳定。最后，根据地基检测结果，制订相应的工程方案。如果发现地基的承载能力不足，需要采取加固措施，如土石方加固、地基改良或桩基加固，以提高地基的承载能力和稳定性。工程方案设计还应考虑地质情况、水文条件和交通负荷等因素，以确保新路面的安全性和耐久性。

测量人员选择适当的位置，将全站仪安装在稳定的基准点上，通常是在道路旁的一个点位上，确保其水平和稳固。通过激光或电子信号等方式，让全站仪建立起与地面的通信。沿路面的特定线路使用全站仪进行测量，全站仪可以通过旋转激光或电子波束，扫描周围环境，并获取地面点位的坐标数据。这些数据包括点的水平坐标、垂直坐标和地面特征等信息。在测量过程中，全站仪会将测得的数据传输到计算机或数据采集设备上，以便后续的分析和处理。测量人员应实时查看测量数据，确保测量的准确性和完整性。测量完成后，测量人员可以利用收集到的数据确定放样点的位置和高程，以指导施工人员进行冲击碾压操作。

4.3 冲击碾压

4.3.1 碾压速度

在公路工程施工中，碾压速度对施工质量和效率有重要影响。为确保施工效果和进度，同时满足工程质量要求，碾压速度需要处于合理范围内。在该项目中，经过试验分析，确定最佳的碾压速度为4.5km/h。

4.3.2 碾压次数

冲击碾压设备的轮宽为0.9m，轮子间距为1.17m，冲击碾压跨度尺寸为4m。在冲击碾压过程中，路面的冲击碾压尺寸为7.8m，通过2 次碾压即可达到压实度的标准要求。在现场施工中，需要注意以下几点：首先，第2 次碾压应在第1 次两轮中间没有碾压的部分进行，以确保各个结构部分的压实度合格；其次，在冲击碾压阶段，两侧应预留13cm 的间隙；最后，第2 次碾压之后，要确保各个部位的精度合格，全部达到碾压标准。在该项目中，冲击碾压施工最终结构厚度达到1.4m[3]。冲击碾压施工现场如图1 所示。

图1 冲击碾压施工现场

5 公路“白改黑”工程冲击碾压施工质量控制

5.1 合理选用机型

在公路“白改黑”工程中，合理选择冲击碾压机型至关重要，需要综合考虑多个因素，以保证施工的高效性和质量。

首先，要根据工程的具体要求和规模选择机型。大型冲击碾压机适用于大面积的路面改造，小型机型则更适合于狭窄或复杂区域的施工。因此，需要根据项目的实际情况来确定合适的机型。

其次，要考虑机型的冲击力和振动频率。不同的机型具有不同的冲击力和振动频率，需要根据路面类型和厚度来选择合适的机型。较硬的路面需要较高的冲击力，而较薄的路面需要较低的振动频率，以避免损坏路面或影响施工质量。

再次，需要考虑机型的机动性和操作性。机动性是指机型在施工现场的移动能力，特别是在狭窄或复杂的道路条件下。操作性包括驾驶员的视野、操控方式和操作便捷性等，合适的机型应能够在施工现场灵活操作，可提高工作效率和安全性。

最后，要考虑机型的维护和保养成本。不同的机型有不同的维护和保养需要，包括更换零部件、定期检查和维修等。施工期间需要评估机型的维护成本和可用性，以确保在施工期间设备能够保持高效稳定的运行状态[4]。

5.2 控制路面含水量

在公路“白改黑”工程冲击碾压施工中，需要注意路面含水量管理。路面如果含水量过高，容易导致弹簧、翻浆等问题。因此，在施工前需要进行含水量检测。通常含水量检测在路面表层以下5cm 的深度范围内进行，为保证检测结果的准确性，需要采用专业的含水量检测仪器和方法。如果在检测中发现路面的含水量较高，需要采取一些措施进行处理。

如果在冲击碾压施工环节出现降雨或地表水较多的情况，应立即停工。停工期间，可以采取晾晒处理，让路面充分曝晒，促使水分蒸发，晾晒时间需要根据具体情况而定，通常要等到含水量符合要求才能继续施工。

5.3 施工过程控制

在公路“白改黑”工程中，冲击碾压施工是重要环节，该环节的施工质量直接关系到路面的性能和使用寿命。为确保施工质量，施工人员需要遵循规范要求进行操作。进行冲击碾压施工前，必须对路面进行充分的处理。包括清理路面表面的杂物、碎石，确保路面平整，没有明显的凹凸不平和松散的土壤，以确保冲击碾压能够均匀地施加在路面上，从而保证路面的均匀性和密实度。

在冲击碾压施工过程中，施工人员应按照合理的顺序和路径进行碾压。通常从路面中间向两侧进行碾压，以确保整个路面被均匀压实，避免出现未碾压或重复碾压的区域。此外，在碾压时，还需要注意对碾压机械设备速度和振动频率的调整，以满足规范要求的碾压压力和密实度[5]。

完成冲击碾压作业后，需要进行后续的处理和检查。施工人员应检查碾压后路面的平整度和密实度是否符合规范要求，若不符合必须及时进行调整和修正。对于碾压作业中产生的坑洞或凹陷，需要及时进行修补和回填，以提高路面的平整度和稳定性。

6 结语

综上所述，在公路“白改黑”工程中采用冲击碾压技术，对提高“白改黑”工程的施工效率及质量有重要作用。在实际施工中应加强路面检测、做好路面处理，合理设置碾压速度、振动频率等参数，以切实保证公路“白改黑”工程质量。今后还要加强冲击碾压技术更新及优化，从而进一步提高公路“白改黑”工程建设效果，为车辆的安全通行提供保障。