■張國(guó)兵

（中鐵隧道勘察設(shè)計(jì)院有限公司廈門分公司，廈門 361004）

1 前言

目前，在現(xiàn)有城市道路水泥混凝土路面中，有相當(dāng)一部分已經(jīng)超過(guò)設(shè)計(jì)年限，有的由于交通量劇增、汽車軸載日益重型化或施工方面等原因，出現(xiàn)路面破損、使用品質(zhì)下降的情況，影響著道路使用功能，面臨著修復(fù)工作。在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青罩面可以改善道路使用品質(zhì)，延長(zhǎng)路面使用壽命。由于瀝青罩面能有效的改善舊水泥路面的使用功能，同時(shí)充分利用舊水泥混凝土路面，造價(jià)低，施工方便且對(duì)交通、環(huán)境影響小。因此在國(guó)內(nèi)外舊水泥混凝土路面改造工程中應(yīng)用最廣。本文以廈門市南山路改造工程為例，探討城市道路瀝青罩面設(shè)計(jì)。

2 工程概況

廈門市南山路為城市次干路，原為水泥混凝土路面，設(shè)計(jì)時(shí)速30km/h。隨著廈門市的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，交通量劇增，該道路出現(xiàn)了大量混凝土裂縫、破碎、沉陷等病害。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和道路彎沉檢測(cè)資料（南山路代表彎沉值為28.96mm）,原道路結(jié)構(gòu)為24cm 厚C30 砼+20cm厚4%水泥穩(wěn)定碎石+20cm 級(jí)配碎石厚，已使用6 年,現(xiàn)狀道路普遍存在錯(cuò)臺(tái)、斷板、唧泥、接縫破壞等病害，需要換板補(bǔ)強(qiáng)約占道路總面積的15.6%?，F(xiàn)狀調(diào)查照片見(jiàn)圖1 和圖2。

圖1 南山路現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車道路面圖

圖2 南山路現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車道路面

3 設(shè)計(jì)思路

3.1 道路現(xiàn)狀調(diào)查及分析

在開(kāi)展瀝青罩面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,需要對(duì)道路路面現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查及分析，評(píng)估現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)能力。它和交通量都是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要輸入?yún)?shù),是瀝青罩面結(jié)構(gòu)選擇和最終成敗的關(guān)鍵。其主要工作包括：路面破壞類型和數(shù)量的調(diào)查；在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)需承擔(dān)交通量的預(yù)估(必須包括總的交通量和單獨(dú)大型客、貨車的交通量）；結(jié)構(gòu)能力評(píng)價(jià)（通常采用全路段的彎沉檢測(cè))。

3.2 路段劃分

路段劃分的目的是使每一個(gè)施工路段只有一種相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。路段劃分應(yīng)考慮同一路段內(nèi)的路基路面結(jié)構(gòu)、使用性能、交通狀況基本相同，且各路段最小長(zhǎng)度與施工方法相適應(yīng)。

3.3 現(xiàn)有路面狀況的評(píng)定方法

對(duì)于水泥混凝土路面上瀝青加鋪層設(shè)計(jì)，舊路面使用狀況可使用路面狀況指數(shù)PCI、板下脫空度V 和接縫性能指數(shù)S 來(lái)評(píng)定。

3.4 原有混凝土路面病害的處理措施

3.4.1 原有混凝土板塊的修復(fù)處理

（1）斷裂板塊處理

針對(duì)出現(xiàn)交叉貫穿全板的裂縫板塊，嚴(yán)重破碎、完全斷裂及錯(cuò)臺(tái)的斷裂板塊，板底唧泥并出現(xiàn)活動(dòng)的板塊，均采取挖除舊板和澆筑新板的處理措施。

（2）板邊、板角錯(cuò)臺(tái)處理

當(dāng)錯(cuò)臺(tái)≤5mm 時(shí)，可采用機(jī)器磨平或人工鑿；當(dāng)錯(cuò)臺(tái)＞5mm 時(shí)，可采用先鑿平處理，再加鋪調(diào)平層，或局部翻挖新建的方法進(jìn)行處理。

（3）板塊坑洞處理

對(duì)個(gè)別坑洞修補(bǔ)，清除洞內(nèi)雜物，用水泥砂漿等材料填充，達(dá)到平整密實(shí)。對(duì)較多坑洞且連成一片的，應(yīng)采取薄層修補(bǔ)方法進(jìn)行修補(bǔ)。將坑洞切割深度為6cm以上的槽，并將切割面內(nèi)的光滑面鑿毛。用混凝土拌和物填入槽內(nèi)，振搗密實(shí)，并保持與原混凝土面板齊平。

（4）原水泥混凝土板塊翻挖換板處理

根據(jù)業(yè)主提供的板塊實(shí)測(cè)彎沉資料，現(xiàn)場(chǎng)確定翻挖換板處理范圍。損壞嚴(yán)重及交叉口范圍內(nèi)加罩厚度不到10cm 的板塊，均進(jìn)行板塊翻挖處理，舊板鑿除應(yīng)注意對(duì)相鄰板塊的影響，盡可能保留原有拉桿或傳力桿，宜用液壓鎬鑿除破碎混凝土，應(yīng)及時(shí)清運(yùn)混凝土碎塊，并用C35 混凝土更換被翻挖板塊（抗折強(qiáng)度達(dá)到4.5MPa)?；鶎訐p壞部分應(yīng)予清除，采用25cmC35 混凝土將路面基層補(bǔ)強(qiáng)，若基層損壞較深，則采用級(jí)配碎石，其補(bǔ)強(qiáng)混凝土頂面標(biāo)高應(yīng)與舊路面基層地面。

3.4.2 拓寬車道板處理

開(kāi)挖清除后，內(nèi)側(cè)混凝土面板下舊基層則暴露出來(lái)。在開(kāi)挖時(shí)應(yīng)用鐵鎬進(jìn)行開(kāi)鑿，去除疏松的舊基層和附粘在其表面的土塊、雜物，保留堅(jiān)硬的路基。開(kāi)鑿出的廢棄料可平鋪在土路基頂面，但不可堆聚在搭接處。開(kāi)鑿后的原有基層應(yīng)形成新鮮鑿開(kāi)表面并挖成臺(tái)階狀，以利新舊基層的搭接。

3.4.3 接縫處理

（1）橫向縮縫、施工縫、脹縫處理

拓寬的水泥混凝土結(jié)構(gòu)層，橫向縮縫、施工縫、脹縫設(shè)置位置與原板塊位置一致，填縫料的要求也相同。設(shè)置脹縫的相鄰三條縮縫和板自由端的三條縮縫要設(shè)傳力桿。傳力桿采用Φ28 螺紋鋼筋，長(zhǎng)50cm，間距30cm。

（2）縱縫處理

在原水泥混凝土板塊外側(cè)中部，每隔50cm，打一個(gè)直徑24mm，深25cm 的水平孔；清孔后壓入改性環(huán)氧樹(shù)脂膠，并插入長(zhǎng)70cm 的Φ22 螺紋鋼筋；澆筑拓寬部分混凝土后，按要求灌縫。

3.5 瀝青加鋪層設(shè)計(jì)

3.5.1 瀝青加鋪層厚度

經(jīng)過(guò)處理的舊水泥混凝土板做瀝青加鋪基層，其剛度一般較大，基層上的彎沉值較小。瀝青面層合理厚度的確定主要是考慮防止反射裂縫，瀝青鋪設(shè)太薄容易產(chǎn)生反射裂縫。加鋪太厚，造價(jià)又太高。根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，加鋪層厚度取9～18cm。

3.5.2 排水設(shè)計(jì)

預(yù)防水對(duì)路面的損害有2 種方案，一是在瀝青加鋪層下加排水系統(tǒng)，二是加鋪層下設(shè)置下封層。本次設(shè)計(jì)方案如下：恢復(fù)路面橫坡、噴灑透層瀝青、設(shè)置下封層、設(shè)置排水底面層。

3.6 防止反射裂縫措施

（1）提高加鋪瀝青的抗裂性。采用低稠度的優(yōu)質(zhì)瀝青，在混合料的拌和過(guò)程中，保證瀝青不過(guò)多氧化，提高瀝青的壓實(shí)度，增加瀝青的含量。

（2）處理原有路面裂縫。對(duì)于寬度大于6mm 的裂縫進(jìn)行清縫和灌縫處理，對(duì)脫空的水泥混凝土面板進(jìn)行注漿，對(duì)破碎的混凝土面板進(jìn)行換板處理。

（3）鋪設(shè)玻璃纖維格柵。在對(duì)既有路面的病害處理完畢后,先灑布一層粘層瀝青,再鋪設(shè)玻璃纖維格柵。鋪設(shè)玻璃纖維格柵應(yīng)平整拉緊,并用槍釘固定,鋪滿幅后用壓路機(jī)碾壓一遍,使玻璃纖維格柵與粘層瀝青粘結(jié)在一起,防止攤鋪罩面時(shí)影響施工質(zhì)量。

4 瀝青罩面設(shè)計(jì)內(nèi)容

4.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)現(xiàn)有城市道路交通量和汽車軸載等情況，采用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ-100，路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期∶15 年。施工前需先對(duì)舊路面進(jìn)行銑刨、拉毛、更換舊板、注漿、瀝青灌縫等措施，之后在舊路面上鋪設(shè)瀝青罩面。

4.2 瀝青罩面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

各路段瀝青罩面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分類如下：

（1）縱斷面填高(0～16)cm 路段

瀝青加鋪結(jié)構(gòu)層為：4cm SMA13（改性瀝青混凝土）+5cm AC-16c（AH-70）瀝青混凝土+(0～7)cm AC-25c（AH-70）瀝青混凝土+雙向50kN/m 玻纖土工格柵+粘層油(0.6～0.8)kg/m2+現(xiàn)有水泥砼路面銑刨(2～11)cm。

（2）縱斷面填高(16～19)cm 路段

瀝青加鋪結(jié)構(gòu)層為：4cm SMA13（改性瀝青混凝土）+5cm AC-16c（AH-70）瀝青混凝土+(7～10)cm AC-25c（AH-70）瀝青混凝土+雙向50kN/m 玻纖土工格柵+粘層油(0.6～0.8)kg/m2+現(xiàn)有水泥砼路面銑刨拉毛2cm。

（3）縱斷面填高(20～27)cm 路段

瀝青加鋪結(jié)構(gòu)層為：4cm SMA13（改性瀝青混凝土）+5cm AC-16c（AH-70）瀝青混凝土+7cm AC-25c（AH-70）瀝青混凝土+(4 ～11) cm 瀝青碎石+雙向50kN/m 玻纖土工格柵+粘層油(0.6-0.8)kg/m2+現(xiàn)有水泥砼路面銑刨拉毛2cm。

（4）縱斷面填高大于28cm 路段

瀝青加鋪結(jié)構(gòu)層為：4cm SMA13（改性瀝青混凝土）+5cm AC-16c（AH-70）瀝青混凝土+7cm AC-25c（AH-70）瀝青混凝土+粘層油(0.6-0.8)kg/m2+25cm 水泥穩(wěn)定碎石（6%）+(0～25)cm 水泥穩(wěn)定碎石（3%）+修復(fù)后的舊水泥路面結(jié)構(gòu)。

4.3 瀝青罩面施工要求

（1）瀝青罩面的壓實(shí)度采用雙控指標(biāo)，要求馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度的壓實(shí)度不小于98%，最大理論密度的壓實(shí)度控制在93%～97%，面層實(shí)測(cè)空隙率應(yīng)在3%～7%范圍內(nèi)。

（2）面層平整度是路面質(zhì)量的主要指標(biāo)，要求連續(xù)平整度儀100m 標(biāo)準(zhǔn)差的合格標(biāo)準(zhǔn)下面層不大于1.6mm，上面層不大于1.0mm。

5 結(jié)束語(yǔ)

廈門市南山路地面道路經(jīng)過(guò)改造后，已順利通車。南山路路面的整體強(qiáng)度、表面平整度、表面抗滑性能較以前均有很大的提高。由于通車時(shí)間較短，舊路路面的修補(bǔ)和瀝青罩面處理效果有待今后跟蹤觀察。

[1]CJJ169－2011,城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]JTGD50-2006,公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]JTGF40―2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[4]JTJ/T019-98,公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].

[5]劉紅剛.水泥混凝土路面瀝青加鋪層的設(shè)計(jì)方法[J].黑龍江交通科技科技,2011(7).