对公路水泥混凝土路面“白改黑”方案的探讨

（芜湖市公路管理局， 安徽 芜湖 241000）

0 前言

近年来，作为安徽省双核城市、国家区域中心城市、南京都市圈成员暨合肥都市圈城市，芜湖市经济社会发展迅猛，城市机动车保有量连年激增，对市域道路行驶舒适性要求日益提高。“十二五”期间，芜湖市水泥混凝土公路路面大部相继进行路面“白改黑”改造升级，结合道路等级、旧水泥板病害、强度以及基底情况等综合因素充分论证“白改黑”的具体改造方案。下面结合芜湖市公路改建项目的经验和补足，对“白改黑”处治方案进行研究和探讨。

3 关键性问题分析

3.1 碎石化前准备工作

1 典型方案和工艺

在芜湖市公路改建和养护项目中，水泥混凝土路面“白改黑”的改造方案主要是针对旧水泥板处治的方法不同，处治后一般均加铺水泥稳定碎石基层和沥青混凝土面层。简要介绍以下几种常用的处治方案：

1.1 打裂压稳（冲击压实）

该方法施工工艺较为简单，工程投资较小；将旧水泥板打裂，减小了板块的尺寸效应，从而减少了接缝处的位移，对延缓反射裂缝起到一定的作用；冲击破碎水泥板块后，板块脱空质量病害得以消除，板块尺寸依旧较大，水泥板块间的裂缝极易反射至新建沥青面层。

1.2 碎石化处理

该方法将水泥板彻底破碎，消除了原路面病害，碎石化后的粒径组合合理，下层裂而不碎、联锁咬合、契合良好，破碎板块在平面上的强度分布较均匀，不易产生应力集中现象，防止反射裂缝的发生。

1.3 全部挖除

该方案处理较为彻底，移除旧水泥板，解决了反射裂缝问题，并且能够较好地查明和解决老路路基所存病害，同时亦可防止因加铺结构层导致的路面抬高。其弊端，主要是被挖除的水泥板废弃，浪费严重也易造成环境污染，容易引起不良社会影响。

2 应用实例

相比其他路面破碎处治工艺，碎石化系一种针对水泥路面养护维修和再生利用的较为实用的新技术。主要原理是通过专业设备将旧水泥混凝土路面碎石化，作为基层或底基层使用，再依次加铺水泥稳定碎石补强层和沥青面层，近年在公路大修工程中广泛应用且效果较好。下面就芜湖市S208柘无路大中修工程简单介绍碎石化处理情况：

2.1 老路基本概况

S208柘无路起于巢湖市柘皋镇，终于芜湖市无为县，全线为二级公路，路面宽 12m，路基宽 15m；现状水泥路面使用状况较差，面板断裂、破碎较多，严重影响行车的舒适性。

S208原水泥混凝土路面情况

2.2 老路水泥混凝土路面处理方案

经调查、检测和评定后，鉴于该路段水泥板断板率较大，确定采取大修补强措施。大修设计方案为：对老路水泥混凝土面板进行碎石化处理，采用水泥稳定碎石调平后，加铺20cm水泥稳定碎石基层和（6+5）cm两层沥青混凝土面层。

2.3 “白改黑”处理效果

施工历时三个月，“白改黑”之后的沥青混凝土路面正式投入使用，现已通车一年有余，按照碎石化技术改造升级处理后，常见路面病害基本消失，路面平整、行车舒适，道路通行能力得到了很大的改善。

(1)排水系统

在进行破碎前应设置好排水设施，使处理后的结构层整体处于较好的排水状态。同时，也消除了旧水泥混凝土路面存在的水损害隐患，排水通畅，使板块下基层及路基的干湿状况得以改善。

(2)特殊路段换填处理

对混凝土板存在严重缺陷的路段，先期修复软弱基层及底基层，必要时结合病害情况对局部路段进行换填处理。

(3)构造物应对措施

由于破碎施工期间，可能产生一定程度的冲击波，容易损坏破碎位置周边构造物，施工期间应注意加强防控，如采用锯缝切断构造物与水泥混凝土板块间的联接。重锤在距离构造物1m范围不宜破碎，超出该范围后方可进行锤击。同时，辅助采取人工破碎或挖除换填进行配合施工。

3.2 试验段施工

项目实施过程中，按照勘察设计文件等有关资料，碎石化全线施工作业前选择长100米以上、宽度一个车道规模的具代表性路段作为碎石化路面施工试验段。试验段施工过程中，全程记录并适时调整破碎参数，待碎石化后路表呈鳞片状，表明碎石化的效果满足要求。

3.3 碎石化质量控制要点

(1)粒径

水泥混凝土板块破碎后颗粒的粒度组成系关键点，直接影响到压实效果及向面层产生反射裂缝的效果。破碎后的粒径较小，会导致水稳定性较差；粒径过大，将导致顶面强度不均匀，不利于加铺层稳定。对于不同板厚路段的颗粒规定了最大粒径，要求 3/4的颗粒满足要求，即破碎粒径底部不超过37.5cm、中间不超过22.5cm、表面不超过7.5cm。

(2)压实

为了有效防止压实过度，需避免在潮湿的条件下实施压实作业，进而在碎石化后压入基层。根据相关规范及施工经验，建议压路机压实遍数：Z纹压路机 3遍以上、振动钢轮压路机1至3遍。

(3)弯沉检测

在碎石化施工后，须对路面顶回弹模量是否满足要求进行验证，对于不满足要求的区域应增加压实次数或换填不稳定的基层。一般而言，碎石化施工后，顶面回弹模量较施工前必将降低，碎石化后路面强度分布相对均匀。

4 结束语

水泥混凝土路面“白改黑”改造方案应根据道路等级、交通量预测、旧水泥混凝土路面结构性能和养护水平等因素科学确定。采用旧水泥路面碎石化处理，不仅提高材料再生利用率，降低工程造价，也能减少改造后沥青路面反射裂缝的产生，同时还缩短了施工工期。结合芜湖市部分公路水泥混凝土路面“白改黑”改造的使用状况，建议我省干线公路养护和改建工程水泥混凝土改造采用“碎石化处理”方案。

[1]李昶、张玉宏、张建，《冲击压实与MHB类设备对水泥混凝土路面破碎效果对比》，公路交通科技，2004；

[2]吴凤霞，《路面碎石化的施工工艺和质量控制》，中国新技术新产品，2011。