李春香

摘 要：依托于實體工程改建項目，對水泥混凝土路面的破壞類型及其可能成因進行了簡單分析，在此基礎(chǔ)上對舊路面利用方式及其優(yōu)缺點進行對比分析，并結(jié)合項目具體情況對改建路面結(jié)構(gòu)方案設(shè)計進行了詳細研究。

關(guān)鍵詞：老路改建;調(diào)查分析;方案確定

0 引言

我國水泥混凝土路面初建于上世紀60年代中期，截止到上世紀90年代初建有水泥混凝土路面35.5 km，目前大部分路面進入大修或者改建年限。相對于公路建設(shè)，城市道路在滿足道路交通使用功能的同時，對于道路的景觀要求較高。另外，相比于瀝青混凝土路面，水泥混凝土路面的行車舒適性較差，行駛噪音大，使用過程中的養(yǎng)護維修也更加困難。該文依托于江蘇及福建地區(qū)水泥混凝土路面的實體改建工程，對水泥混凝土路面老路改造中的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行分析研究。

1 舊路路面破損類型調(diào)查與評價

目前，工程實踐中主要采用徒步調(diào)查法對道路沿線的水泥路面破損狀況進行詳細記錄，調(diào)查內(nèi)容包括：縱橫斜向裂縫、角隅斷裂、斷裂板、錯臺、接縫碎裂、接縫料損壞、坑洞、修補損壞等。綜合路況調(diào)查結(jié)果，現(xiàn)有水泥路面存在的主要病害類型分為各種裂縫、斷裂板及錯臺等，詳細敘述如下。

1.1 斷裂類

水泥混凝土路面發(fā)生的斷裂類病害主要包括橫向裂縫、縱向裂縫、角隅裂縫、交叉裂縫和斷裂板。橫向裂縫是本次討論項目最為普遍的病害，主要發(fā)生在內(nèi)行車道，且下行路面病害多于上行路面。相對于橫向裂縫，縱向裂縫較少，多數(shù)縱向裂縫產(chǎn)生于板塊中部，且貫穿數(shù)塊板。角隅裂縫多數(shù)分布于內(nèi)行車道，開裂尺寸較大，且伴有一定程度啃邊。而斷裂板病害主要以段落形式集中分布，從斷裂板分布的區(qū)域看，斷裂板病害多分布于排水不暢的城鎮(zhèn)段以及沿線相交地路段，這些路段斷裂板比較集中，呈現(xiàn)出較長路段連續(xù)斷裂破碎。

1.2 接縫類病害

接縫類病害主要包括錯臺、接縫碎裂及填縫料損壞等。本次討論項目中，下行路面錯臺病害多于上行路面。從錯臺病害的程度看，輕微錯臺病害較多且分布較廣，多以段落形式分布;嚴重錯臺多數(shù)與其他病害相伴產(chǎn)生。從現(xiàn)場情況看，錯臺病害的產(chǎn)生可能與重載車輛的分布及板底基層的強度有關(guān)。

接縫碎裂病害也是本次討論項目中水泥路面的主要病害，病害程度以輕微病害為主，主要分布于行車道與硬路肩縱向接縫處，及行車道橫向接縫處。

1.3 表層類病害

表層類病害以坑洞及修補損壞為主。坑洞病害多與接縫類病害或裂縫類病害相伴產(chǎn)生，多數(shù)發(fā)生于角隅處。原路面病害修補以瀝青類材料為主，修補后產(chǎn)生的病害主要包括坑槽、沉陷等。

1.4 豎向位移類病害

豎向位移類病害主要是沉陷，出現(xiàn)在斷裂類病害嚴重區(qū)域，并同時伴隨唧泥等病害，同樣也是下行車道多于上行車道。

2 路面結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

2.1 舊水泥混凝土路面利用方式選擇

根據(jù)前文分析，結(jié)合項目實際情況，舊水泥混凝土路面的利用主要考慮以下三種方式進行比較：

（1）直接加鋪，即保持舊水泥混凝土面板的完整性，充分利用板體的強度和剛度，將舊路的病害進行處治之后加鋪瀝青混凝土面層。

（2）對舊板進行打裂壓穩(wěn)后加鋪，通過門板式破碎機或沖擊壓實機等設(shè)備將原水泥路面板塊打裂壓穩(wěn)，舊板呈不規(guī)則小塊，裂紋較細，在打裂壓穩(wěn)層上加鋪瀝青混凝土面層。

（3）對舊板進行碎石化后加鋪，將舊水泥混凝土面板破碎，將其作為路面的基層或者底基層，在其上直接鋪設(shè)瀝青面層或者補強后鋪設(shè)瀝青面層。

2.2 路面結(jié)構(gòu)方案確定

本次路面結(jié)構(gòu)方案確定主要基于常熟及福建地區(qū)相關(guān)老路改造工程（黃山路（白茆塘-黃浦江路）改造工程、晉光路景觀提升工程、晉江市城北泉安北路改建工程）進行，主要對幾種加鋪方案展開討論。

方案一：直接加鋪瀝青層。對舊水泥混凝土路面進行病害處治后，加鋪2 cm應(yīng)力吸收層+加鋪玻纖格柵+6 cm下面層+4 cm上面層。

方案一主要適用于原路面狀況指數(shù)優(yōu)良，斷板率小于10%的舊路改造，其優(yōu)點是可以很好地利用舊路水泥板的強度，加鋪厚度通常較薄，造價相對低，同時不受地下管線限制。缺點是舊路病害很難處理徹底，剛性面板在行車荷載的作用下容易產(chǎn)生翹動，導(dǎo)致接縫或裂縫兩側(cè)受力不均勻，瀝青加鋪層底面拉應(yīng)力或剪應(yīng)力過大，從而引起瀝青加鋪層產(chǎn)生反射裂縫。并且剛性水泥面板和柔性瀝青面層的強度差異大，變形協(xié)調(diào)性較差，容易出現(xiàn)層間滑移病害。

方案二：碎石化舊路面后加鋪瀝青層。將舊水泥混凝土路面共振碎石化后，加鋪防水封層+11 cm瀝青穩(wěn)定碎石基層+6 cm下面層+4 cm上面層。

方案二主要適用于舊路面狀況指數(shù)差、斷板率大于20%的舊路改造。優(yōu)點是碎石化能使水泥混凝土面板在平面上強度分布均勻，消除原水泥混凝土路面的病害，使舊板破碎至合理粒徑，使其與加鋪層接觸處不會產(chǎn)生應(yīng)力集中，消除了產(chǎn)生反射裂縫的隱患，同時破碎層還具有一定的強度。缺點是碎石化后的舊路面強度降低，僅能用于路面的底基層或者下基層，需要加鋪補強的路面結(jié)構(gòu)較厚。同時，碎石化對設(shè)備要求高，造價較高。

方案三：打裂壓穩(wěn)舊路后加鋪瀝青層。將舊水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)后，加鋪防水封層+11 cm瀝青穩(wěn)定碎石基層+6 cm下面層+4 cm上面層。

方案三主要適用于舊水泥路面狀況指數(shù)處于中、次，斷板率介于10%～20%的舊路改造。其優(yōu)點是舊路的參與強度損失較小，可以較充分地利用舊路面的強度，可以分散板塊的水平溫度變形和翹曲變形，降低加鋪瀝青混凝土面層反射裂縫出現(xiàn)的幾率。同時，打裂壓穩(wěn)施工期可不中斷交通。缺點是打裂后板塊仍較大，且不均勻，仍存在產(chǎn)生發(fā)射裂縫的隱患。

方案四：碎石化舊路面后加鋪水穩(wěn)碎石+瀝青層。將舊水泥混凝土路面破碎后，加鋪32 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+6 cm下面層+4 cm上面層。

方案四的優(yōu)點與方案二相同，舊水泥混凝土板破碎后仍具有較高的強度，同時消除了舊水泥混凝土板的不均勻受力及病害;缺點是水泥穩(wěn)定碎石基層抗反射裂縫及抗疲勞能力相對較差，容易導(dǎo)致加鋪層產(chǎn)生開裂。且該方案引起路面標高抬高較多，不適用于標高受限區(qū)域使用。

3 結(jié)論

根據(jù)上述分析結(jié)果可以得出以下結(jié)論：

（1）直接加鋪方案限制條件少，造價低，適用于舊路面狀況良好路段。但舊路病害根治不清，容易造成早期病害。

（2）共振碎石化后加鋪方案，消除了產(chǎn)生反射裂縫的隱患，使用壽命長，后期養(yǎng)護壓力小。但其對設(shè)備要求高、初期建設(shè)成本高。

（3）打裂壓紋后加鋪方案，舊路面打裂后仍具有較高強度，同時消除了舊板的不均勻受力及路面病害，缺點是打裂塊度仍然較大，有產(chǎn)生反射裂縫的隱患，并且施工影響范圍較大，不適用于城區(qū)道路改建。

（4）共振碎石化后同時加鋪水穩(wěn)及瀝青層方案，消除了舊版產(chǎn)生反射裂縫隱患的同時，新加鋪的水穩(wěn)層也有較高強度，缺點是水穩(wěn)基層本身抗反射裂縫及抗疲勞能力相對較差，同時對路面標高抬高較多，不適用于標高受限區(qū)域使用。

參考文獻：

[1]JTG D40-2011，公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范[S].

[2]JTG/T D32-2012，公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].