趙士強(qiáng)

（泉州城市規(guī)劃設(shè)計集團(tuán)有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

相對于水泥混凝土路面，瀝青路面具有表面堅實、抗滑耐磨、無接縫、行車平穩(wěn)舒適、養(yǎng)護(hù)方便等優(yōu)點，可以提高車輛的制動性能，提高交通安全指數(shù)；同時瀝青路面行車噪音小，景觀效果好，有利于提高城市環(huán)境的質(zhì)量；從而達(dá)到環(huán)保、防塵、降噪和增添行車舒適性的效果，較適用于城市道路。目前，許多老城區(qū)或城區(qū)外圍道路仍存在部分水泥混凝土路面，因其路面存在接縫多、行車噪聲和振動大、路面顏色灰白、視覺效果差等缺陷，已無法滿足人們對舒適、美觀、靜謐生活環(huán)境的要求，因此對現(xiàn)狀水泥混凝土路面進(jìn)行加鋪瀝青面層（白改黑）的改造是非常有必要的。本文結(jié)合實際工程案例，對路面病害的處理措施和加鋪瀝青方案進(jìn)行分析總結(jié)。

1 項目背景

進(jìn)入21 世紀(jì)以來，泉州中心城區(qū)內(nèi)部的城市建設(shè)用地發(fā)展空間已相對狹窄，這促使泉州市區(qū)的建設(shè)空間呈現(xiàn)自西往東由泉州老城、泉州中心城區(qū)向泉州灣海灣型大都市核心區(qū)邁進(jìn)的形態(tài)。

本次研究的城東片區(qū)豐海路位于城東片區(qū)東部，是片區(qū)內(nèi)部一條南北向的主干路，主要承擔(dān)片區(qū)間的過境交通聯(lián)系。現(xiàn)狀豐海路為水泥混凝土路面，因道路早于周邊地塊建設(shè)，隨著周邊地塊的基坑開挖和土方堆填，擾動豐海路下方的軟弱土層，加上道路承載交通量大、重車多等因素，致使路面產(chǎn)生嚴(yán)重的不均勻沉降，2017 年道路管養(yǎng)單位對路面病害較為嚴(yán)重的路段進(jìn)行了面層修復(fù)，但經(jīng)過5 年的行車考驗，路面病害愈加嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了行車安全和城市景觀效果。

2 工程概況及現(xiàn)狀

豐海路的狀況得到相關(guān)部門的重視，被列為舊路改造項目。立項時將道路等級定為城市主干路，設(shè)計起點為豐海路-金莊街交叉口北側(cè)（K0+000），道路由北向南，終點為豐海路-山海路交叉口北側(cè)（K3+360.014），道路全長3360.014m，道路紅線寬度為50.0m，橫斷面形式為四幅路形式，雙向六車道規(guī)模，設(shè)計速度為60km/h。

根據(jù)現(xiàn)狀路面運行狀況的不同，因地制宜、分段設(shè)計，道路共分兩個標(biāo)段進(jìn)行路面改造：

（1）第一標(biāo)段：起點（K0+000）至豐海路-青蓮街交叉口（K2+590）。

該段現(xiàn)狀道路為水泥混凝土路面，僅局部路面病害較為嚴(yán)重，路面整體起伏幅度大、平整度較差，局部不均勻沉降高達(dá)50cm，本次擬對道路重新進(jìn)行豎向設(shè)計，豎向設(shè)計時盡可能保留利用現(xiàn)狀路面較為完整的部份，重點對不均勻沉降較為嚴(yán)重的路段進(jìn)行調(diào)坡。本段路面改造方案采用水泥混凝土路面病害處治后加鋪瀝青面層的方案。

（2）第二標(biāo)段：豐海路-青蓮街交叉口（K2+590）至終點（K3+360.014）。

現(xiàn)狀機(jī)動車道已完成水泥混凝土路面加鋪瀝青層改造，整體路面平整度較好，局部存在路面不均勻沉降、車轍、龜裂等病害，本次擬對現(xiàn)狀路面銑刨4cm 后重新加鋪瀝青面層。

本文主要針對第一標(biāo)段水泥混凝土路面加鋪瀝青面層進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，第一標(biāo)段內(nèi)部分路段路面沉降、破損嚴(yán)重，雖經(jīng)多次修補，路面病害依然較為嚴(yán)重，且豐海路多為過境車輛通行，交通流量大、貨車比例高，車輛行駛速度快，路面沉降、破損嚴(yán)重影響了行車舒適性，極易引發(fā)交通事故，同時也影響城市景觀效果和周邊居民的生活體驗。

現(xiàn)狀路面主要存在平整度差（局部不均勻沉降高程達(dá)50cm）、錯臺，板角破碎及裂縫等病害。

3 路面改造方案

3.1 水泥混凝土路面加鋪方案比選

路面設(shè)計根據(jù)道路的使用功能、等級、特點、使用要求及本地區(qū)的自然條件等因素，結(jié)合泉州本地路面設(shè)計及施工經(jīng)驗進(jìn)行綜合設(shè)計，本次結(jié)合豐海路現(xiàn)狀路面狀況，設(shè)計了3 個常用的改造方案進(jìn)行比選，如表1所示。

表1 舊水泥混凝土路面不同加鋪方案優(yōu)缺點對比

該項目現(xiàn)狀路面大部分保存較為完整，舊路尚可利用，且現(xiàn)狀道路綠化景觀較好，道路部分路段兩側(cè)地塊已建設(shè)完成，加鋪厚度過大需同步提升路緣石及綠化帶標(biāo)高，造成工程量增加較大，易造成工程浪費；同時也會導(dǎo)致路面標(biāo)高高于地塊標(biāo)高，不利于人行道及兩側(cè)地塊的排水。

本次設(shè)計從道路現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合技術(shù)方案施工難易性、經(jīng)濟(jì)合理性及與沿線地塊、相交道路的高程關(guān)系等因素綜合考慮，本工程采用方案一（舊板處治后加鋪瀝青面層）。

3.2 路面結(jié)構(gòu)驗算及設(shè)計

3.2.1 路面結(jié)構(gòu)驗算

本次路面結(jié)構(gòu)驗算采用《公路路面設(shè)計程序系統(tǒng)》HDPS2017軟件計算。

（1）改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計算。根據(jù)現(xiàn)狀路面彎沉檢測資料，隨機(jī)選取具有代表性的彎沉數(shù)據(jù)進(jìn)行驗算，數(shù)據(jù)選取要每車道平均分布，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠，本次以選取50 組彎沉數(shù)據(jù)為例進(jìn)行驗算，如表2所示。

表2 原路面實測彎沉代表值（0.01mm）

舍去過大或過小彎沉值后，原路面平均彎沉值：11（0.01mm），原路面彎沉值標(biāo)準(zhǔn)差：3（0.01mm）。根據(jù)道路等級、季節(jié)影響系數(shù)、濕度影響系數(shù)、溫度修正系數(shù)及與保證率有關(guān)的系數(shù)進(jìn)行路面彎沉修正，得出原路面的計算彎沉值為25（0.01mm），原路面的當(dāng)量回彈模量為656MPa。

（2）設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算。設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100kN進(jìn)行驗算，根據(jù)交通量調(diào)查資料，第一年雙向日平均當(dāng)量軸次為6900，設(shè)計年限為15a，交通量平均年增長率5%，計算車道累計當(dāng)量軸次為1.902096×107，交通等級屬重交通，路面材料參數(shù)取值見表3。通過軟件計算后對設(shè)計層厚度取整，最后得到中粒式瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層厚度為60mm，交工驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算結(jié)果，見表3。

3.2.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)路面結(jié)構(gòu)驗算結(jié)果，機(jī)動車道路面結(jié)構(gòu)加鋪方案采用舊板處治后加鋪瀝青面層，其路面結(jié)構(gòu)層自上而下依次為：4cm AC-13C SBS 改性瀝青混凝土+6cm AC-20C 中粒式瀝青混凝土+2cm 橡膠應(yīng)力吸收層+現(xiàn)狀水泥混凝土舊板處治（銑刨2cm）。

局部路段因道路豎向調(diào)整使路面抬升較大時，可根據(jù)抬升高度采用ATB-25 或水泥穩(wěn)定性碎石等材料進(jìn)行調(diào)平，路面彎沉值和容許拉應(yīng)力可根據(jù)上述驗算方法進(jìn)行計算，故不再贅述。

3.3 現(xiàn)狀路面病害處理

3.3.1 路面病害調(diào)查

路面破損狀況是路面的物理狀況和承載能力的外觀反映，其調(diào)查結(jié)果是確定處理措施的依據(jù)。

路面破損狀況調(diào)查分類：水泥混凝土路面的損壞類型共分為四大類：裂縫類、接縫破壞類、表面破壞類、其他類。裂縫類可細(xì)分為線裂、板角斷裂、邊角裂縫、交叉裂縫和破碎板；接縫破壞類可細(xì)分為接縫料損壞、邊角剝落；表面破壞類可細(xì)分為坑洞、表面裂紋、層狀剝落；其他類可細(xì)分為錯臺、拱脹、唧泥、路框差、沉陷。路面破損狀況可通過現(xiàn)場調(diào)查、實測、雨后觀察、彎沉檢測等方法調(diào)查，計算斷板率、錯臺高度、板底脫空位置及狀況、路面承載力和接縫傳荷能力。

3.3.2 舊路面病害處理方法

為保證瀝青加鋪層有一個穩(wěn)定的工作條件，需根據(jù)路面破損狀況采用不同的方案進(jìn)行處理。

（1）裂縫類病害處理方法：根據(jù)裂縫寬度可采用直接灌漿法、擴(kuò)縫補塊法、全深度補塊法處理。

（2）接縫破壞類處理方法：板角斷裂的應(yīng)先根據(jù)斷裂面確定切割范圍，切割后采用混凝土進(jìn)行補強(qiáng)，并按原路面設(shè)置路面接縫。

（3）表面破壞類處理方法：坑洞深度＜30mm 且數(shù)量較多時，或成片的坑洞應(yīng)采用適宜的材料進(jìn)行修補；坑洞深度＞30mm時，應(yīng)局部鑿除面層后采用混凝土修補。表面裂紋、層狀剝落深度較淺時，因加鋪瀝青前需對舊路面銑刨10～20mm，這些表層損壞對路面承載力無影響，故無需處理。

（4）其他類處理方法：當(dāng)板邊彎沉0.2mm＜L＜1.0mm或面板錯臺、沉陷時應(yīng)進(jìn)行壓漿處理。壓漿完成3d 后應(yīng)進(jìn)行彎沉復(fù)測，其板邊彎沉L≤0.2mm，板縫彎沉差不大于0.06mm。當(dāng)板中彎沉值L＞1.0mm 時，將面板破除換板。對于損壞嚴(yán)重的舊板，如板塊出現(xiàn)整板破碎、沉陷＞20mm 等，應(yīng)換板處理；若因路基、基層破損導(dǎo)致路面破損的，應(yīng)分別采用深層注漿、路面層全深度切割補塊的方法處理。

4 結(jié)束語

舊水泥混凝土路面病害處治及加鋪瀝青方案應(yīng)根據(jù)道路的運行狀況，通過對道路的交通特性、路面病害及病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行綜合分析，結(jié)合泉州本地的路面病害處理經(jīng)驗和建設(shè)單位對工期及投資控制要求，本著“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，施工方便”的設(shè)計指導(dǎo)思想，通過不同路面加鋪及病害處治方案的比選，明確各方案的優(yōu)缺點，綜合專家、市政管理部門意見擇優(yōu)選取。