嚴(yán)增祥

（福州市規(guī)劃設(shè)計研究院）

城市道路路面改造實(shí)例探討

嚴(yán)增祥

（福州市規(guī)劃設(shè)計研究院）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車保有量不斷膨脹，許多現(xiàn)狀的道路已經(jīng)達(dá)到了使用年限，早期修筑的道路已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的破損，影響車輛行駛和行人通行。在此背景下，舊路路面改造成為城市道路建設(shè)必不可少的一項(xiàng)工作。由于早期的道路路面結(jié)構(gòu)以混凝土路面為主，因此路面改造主要為白改黑。所謂白改黑就是對一些損壞的路面處理之后，攤鋪瀝青混合料，以此增強(qiáng)道路的穩(wěn)定性和安全性，提高車輛的舒適度。白改黑技術(shù)在我國公路施工中已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用，具有工期短、路面修復(fù)性強(qiáng)的特點(diǎn)。

白改黑設(shè)計；道路施工；混凝土路面；公路建設(shè)；城市道路

1　工程概況

福州市某工程道路等級為城市主干道，雙向六車道，設(shè)計速度為50km/h，路面設(shè)計荷載為標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100。

車行道路面結(jié)構(gòu)為混凝土路面，混凝土路面寬度為9m，非機(jī)動車道路面結(jié)構(gòu)為瀝青路面，瀝青路面寬度為4.5m，道路總寬度為47m。

2　現(xiàn)狀路面概況

2.1現(xiàn)狀調(diào)查

現(xiàn)狀路面機(jī)動車道為水泥路面，非機(jī)動車道為瀝青路面，水泥路面寬度為9m，瀝青路面寬度為4.5m，現(xiàn)狀采用中央分隔帶綠化分離，寬度為6m。

現(xiàn)狀混凝土路面：通過對原路面的現(xiàn)場破損調(diào)查情況來看，現(xiàn)有道路路面整體狀況較好，路面的主要病害有坑槽，板角破壞，裂縫等。

現(xiàn)狀瀝青路面：通過現(xiàn)場破損調(diào)查情況來看，原路側(cè)分隔帶改成的瀝青路面破損較嚴(yán)重，路面管線施工開挖后修補(bǔ)的情況不理想，瀝青路面破損狀況評價等級為中等。

圖1　混凝土路面結(jié)構(gòu)破損

從現(xiàn)場調(diào)查情況看劃分三車道后最右側(cè)車道行車軌跡位于瀝青水泥路面剛?cè)峤唤犹帲瑒側(cè)峤唤拥慕涌p處及瀝青混凝土路面已出現(xiàn)不同程度的破損或坑洞。

從保持道路長期使用效果和提高城市道路服務(wù)水平，建設(shè)文明城市的角度來看，對道路路面病害進(jìn)行處治，修復(fù)各種損壞的道路設(shè)施具有重要的意義。

2.2彎沉檢測

為了解原機(jī)動車道瀝青路面的承載能力及綜合使用狀況，對原路幅水泥混凝土路面機(jī)動車道和瀝青路面非機(jī)動車道分別進(jìn)行了彎沉檢測及路面破損調(diào)查。

2.3路面加鋪改造

2.3.1交通量計算

計算設(shè)計年限內(nèi)的一個車道的累計當(dāng)量軸次。

2.3.2舊路當(dāng)量回彈模量

根據(jù)彎沉檢測結(jié)果，計算舊路路面當(dāng)量回彈模量。

表1　當(dāng)量回彈模量計算結(jié)果

2.3.3路面加鋪方案

本次設(shè)計采用HPDS2011路面設(shè)計系統(tǒng)，對瀝青加鋪層厚度進(jìn)行了計算。計算中假設(shè)上面層為4cm SMA-13，計算下面層瀝青混凝土厚度。下面層厚度計算結(jié)果：7.1cm。

為滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，需要7.1cm厚度的下面層，即總厚度11.1cm的瀝青混凝土加鋪層可滿足路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，由于大型客貨車較多，因而設(shè)計交通量大，故取整至12cm。故本次路面改造擬全線對原混凝土路面和瀝青路面進(jìn)行修復(fù)，路面病害處治完全后，加鋪“8cm厚AC-20C中粒式瀝青混凝土兼調(diào)平層+ 4cm SMA-13SBS改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料上面層。

3　路面改造設(shè)計原則

（1）道路恢復(fù)和改善道路行車的安全性、舒適性。

（2）重視舊路面的病害處理。

（3）改善路面的平整度。

（4）強(qiáng)調(diào)改造后路面的高溫穩(wěn)定性。

（5）強(qiáng)調(diào)路面的降噪性能。

（6）強(qiáng)調(diào)表面抗滑性能。

（7）注意水損害問題。

（8）注意本項(xiàng)目的道路施工對現(xiàn)有交通的影響。

4　舊路面的病害處理

本次在進(jìn)行病害處理的設(shè)計過程中，本著節(jié)約投資、保證質(zhì)量的原則，病害處治設(shè)計針對不同的病害類型分段設(shè)計了以下幾種方案：

4.1舊機(jī)動車道（水泥混凝土路面）病害處治

4.1.1混凝土換板

（1）整塊換板

當(dāng)板塊內(nèi)有2條以上的裂縫或該板塊有兩個以上的角損壞，或者一個角的損壞面積大于1/4板塊，同時出現(xiàn)了錯臺或沉陷，或者混凝土板角的彎沉（BZZ-100）測試結(jié)果大于40（0.01mm），進(jìn)行整體換板。

（2）板塊局部更換（含角隅修補(bǔ)和板邊修補(bǔ)）

當(dāng)混凝土面板內(nèi)僅有一條貫穿裂縫，或一個角破損，且破損板角的面積小于1/4塊板的面積時，只進(jìn)行板塊的局部更換。混凝土板塊的局部維修應(yīng)注意兩個問題：①平面切割的幾何尺寸；②與舊板塊的連接。在同一塊板內(nèi)不能有兩塊修補(bǔ)塊。

經(jīng)過以上技術(shù)處理措施的混凝土板應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求：混凝土板彎沉（BZZ-100）應(yīng)小于20（0.01mm），相鄰混凝土板間的彎沉（BZZ-100）差應(yīng)小于6（0.01mm）。

4.1.2裂縫

裂縫維修根據(jù)損壞嚴(yán)重程度分別處治，當(dāng)板內(nèi)有裂縫且板內(nèi)無錯臺時，則不需要換板，只進(jìn)行裂縫維修或混凝土板加固處理即可，但經(jīng)處理后，斷塊間應(yīng)滿足彎沉（BZZ-100）不大于20 （0.01mm），彎沉差（BZZ-100）不大于6（0.01mm）的技術(shù)要求，否則應(yīng)采取灌漿等技術(shù)措施進(jìn)行再處理。如果混凝土板有錯臺時，則應(yīng)進(jìn)行換板處理。

對于裂縫寬小于1.0cm的縫，先用清縫機(jī)進(jìn)行清縫，然后用聚氨酯填縫料進(jìn)行灌縫。清縫時，縫壁應(yīng)垂直，如縫寬小于0.5cm，則擴(kuò)縫寬度為0.6～1.0cm，深度2.5～3.0cm，如縫寬大于0.5cm，清縫后采用聚氨酯填縫料直接進(jìn)行灌縫處理。

當(dāng)縫寬大于1.0cm時，若裂縫處無翻漿，說明基層未受影響，在不影響行車安全及舒適性的前提下可在清縫后采用聚氨酯填縫料灌縫。處理后的混凝土板應(yīng)滿足彎沉（BZZ-100）不大于20 （0.01mm），彎沉差（BZZ-100）不大于6（0.01mm）的技術(shù)要求。

4.1.3構(gòu)造縫

構(gòu)造縫是指縱縫、縮縫、脹縫和施工縫，經(jīng)調(diào)查，全線的填縫材料脫落、老化，或已和結(jié)構(gòu)縫分離的現(xiàn)象較多，本設(shè)計對全線的構(gòu)造縫進(jìn)行清縫、填縫等恢復(fù)處治。

填縫采用混凝土路面專用填縫料。在混凝土板維修后，對全線填縫料已失效的構(gòu)造縫進(jìn)行清縫，清縫后重新灌縫處理。

4.1.4錯臺

對于板與板之間發(fā)生錯臺的地方：如果混凝土板與板之間發(fā)生錯臺，且錯臺位移在10mm以下，可以不進(jìn)行處理；如果錯臺位移大于10mm，則需判定位置低的一塊是否存在板塊脫空，如果存在板塊脫空則按第7.1.5的情況進(jìn)行處理。

4.1.5板塊脫空處治方案

當(dāng)混凝土板板角彎沉測試（BZZ-100）在20～40（0.01mm）時，該混凝土板視為脫空，按照圖紙鉆注漿孔，之后用壓縮空氣將孔中的混凝土碎屑、雜物清除干凈，并保持干燥；之后采用專用設(shè)備灌注，灌注壓力為1.5～2.0MPa；當(dāng)注漿量小于0.4L/min或釋放孔大量冒漿后穩(wěn)定壓力30min后完成注漿。注漿處理完成后，需經(jīng)過2～3d的養(yǎng)生，才能開發(fā)交通。

4.2原非機(jī)動車道（瀝青混凝土路面）病害處治

4.2.1車轍

舊瀝青混凝土路面加鋪超薄磨耗層前，應(yīng)先將現(xiàn)狀路面清掃干凈，對原路面出現(xiàn)的車轍必須進(jìn)行處理，原則如下：

深度≥10mm的車轍，應(yīng)將臃包和上面層4cm（細(xì)粒式瀝青混凝土）銑刨后，用4cmAC-13C型細(xì)粒式改性瀝青混凝土修復(fù)。

深度<10mm的車轍，可以直接加鋪罩面。

4.2.2單純網(wǎng)裂

（1）對于寬度<3mm的裂縫不做處理，在清除縫內(nèi)泥沙等雜質(zhì)后直接加鋪罩面；

（2）對于裂縫寬度≥3mm的裂縫，銑刨4cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土后，用聚氨酯填縫料灌縫，并加鋪防水卷材，全線統(tǒng)一加鋪瀝青混凝土修復(fù)。

4.2.3網(wǎng)裂+沉陷

瀝青路面網(wǎng)裂+沉陷：采用單液注漿處理。注漿孔間距1.2m，梅花狀布置，中心孔為釋放孔。注漿管內(nèi)徑50mm，管頂外露舊路面35cm。自管頂向下46cm處以下每隔10cm鉆2對5mm孔，每層孔間角度為45°。

4.2.4單條反射裂縫處理

舊瀝青混凝土路面加鋪罩面前，應(yīng)先將現(xiàn)狀路面清掃干凈，對原路面出現(xiàn)的縱、橫向裂縫必須進(jìn)行處理，原則如下：

縫寬≥3mm時，應(yīng)在其兩側(cè)銑刨各50cm寬瀝青上面層（4cm細(xì)粒式瀝青混凝土），用聚氨酯填縫料灌縫搗實(shí)，貼一層防水卷材，最后統(tǒng)一鋪筑罩面。

縫寬<3mm時，在清除縫內(nèi)泥沙等雜質(zhì)后直接加鋪罩面。

4.2.5注漿

由于原非機(jī)動車道部分路面沉降嚴(yán)重，與周邊路面出現(xiàn)較大的沉降差，故對彎沉值大于32mm，且與周圍路面彎沉差大于10mm的路面采取注漿處理。

5　結(jié)語

隨著城市的發(fā)展，社會的進(jìn)步，城市道路改造在市政工程施工中所占的比例越來越大，道路改造工程因其特殊的地理位置和社會環(huán)境，存在著許多設(shè)計施工難點(diǎn)和注意事項(xiàng)。一項(xiàng)設(shè)計、施工、服務(wù)好的舊路改造工程有利于提升政府在民眾中的形象、滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求、提升周邊土地利用價值、改善周邊居民的出行條件。

[1]包惠明，曹曉巖.路基路面工程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]甘新眾，許衛(wèi)秀.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層技術(shù).中外公路，2006.

[3]夏克佳.城市道路舊水泥混凝土路面“白改黑”設(shè)計流程分析[J].重慶建筑，2014（7）.

U416.2

A

1673-0038（2015）41-0249-02

2015-9-23

嚴(yán)增祥（1984-），男，中級，主要從事道路工程設(shè)計工作。