城市道路路面改造研究

吕洪杰 陶 然

（1.慈溪市城乡规划研究院，浙江 慈溪 315300；2.广西壮族自治区道路运输管理局，广西 南宁 530012）

随着国民经济的发展，城市化的不断加快，城市人口的迅速增长，机动车拥有量也迅速增长，道路交通量剧增，但随着部分城市道路使用年限的增多，许多早期建设的道路不同程度发生破损现象，存在着道路结构承载力不足，行车舒适性差、车速难以提高等问题。为了节约工程投资，有效利用原有道路路基，改善道路性能，部分道路均需进行路面改造，但当前国内外对路面改造的研究较少，基本为在道路维修、改造实践过程总结改造技术和方法。故对道路改造技术和方法需进一步分析研究。

1 城市道路现状

建国初期，我国的道路建设取得的较大成就。在积极修复原有道路的基础上，实行依靠地方、依靠群众、普及为主的“地、群、普”建设方针，相继开展了几次大规模的建设。20世纪80年代以后，随着改革开放深入，经济全面发展，使“长期滞后”的基础建设的严重后果充分暴露，成为国民经济建设的“瓶颈”部分，制约了经济的发展，使得公路的供求关系出现了“全面紧张”的现象。20世纪90年代以后，国家调整经济发展战略，将交通运输当作国民经济发展的全局性、战略性和紧迫性任务。尤其是亚洲金融风暴之后，拉动内需成为弥补外贸缺口对国民经济造成的负面影响的重要手段，道路建设作为拉动内需的重要方面得到国家的大力支持而迅速发展。当时建设了大量的城市道路，这些道路很大程度上促进了经济发展，为人们的生产生活提供了便捷通道。但随着使用年限的增加，部分道路破损严重。对行车的安全性和舒适性都有很大的影响，亟需改造更新。城市道路破损显现有以下三种：

（1）水泥砼路面出现断板、裂缝、角隅断裂、错台等不同程度的问题。水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性强、养护费用少、经济效益高，有利于夜间行车和推动当地建材业的发展。从1980到2000年20余年间，水泥混凝土路面被作为城市道路一种主要结构设计形式，在国内许多城市广泛应用。随着国民经济发展，城市道路有了更高层次的需求，特别是在中、东部沿海经济发达地区，水泥混凝土路面的本质缺陷与城市发展显示一种时代性的不协调，如吸热性能差、光折射力强易产生视觉疲劳和光污染；如路表裂缝多、平整度差导致行车安全性、舒适性下降，同时产生大量的震动与噪音，出现的断板、裂缝、角隅断裂，错台等难以维修，高温稳定性差的填缝料外泄后造成黑色污染，严重影响市容市貌。

（2）沥青砼路面出现裂缝、车辙和推移、坑槽和泛油等现象。沥青路面因具有行车舒适，适应性强，养护维修方便等优点，近年来被广泛应用在城市道路建设中。但沥青路面容易产生各种病害，如不及时处理会影响道路的使用性能。沥青砼路面破损原因有很多。例如地基原因，有些路段位于地下水丰富，在高填土后，由于地基承载力有差别，出现不均匀沉降，造成路面裂缝。或者在路基施工时，由于气候原因，局部填方路基填料粉碎不足，路基压实不均匀，构造物周围碾压不足，造成路基部分压实度不够，造成裂缝；或路基边缘不能够超宽碾压，致使路基边缘压实度不够，造成纵向裂缝。

（3）随城市发展车辆越来越多，经常出现堵车现象，需拓宽车道缓解交通压力。

2 路面改造技术研究

当前国内外对路面改造技术基本方法有以下四种：第一，凿除破损的水泥砼路面，进行重新铺装；第二，已有的水泥砼路面进行“白加黑”改造；第三，进行沥青罩面。第四，路基和路面全部凿除，重新铺筑。第一种除破损的水泥砼路面，进行重新铺装一般应用于公路中；第四种路基路面均凿除，进行重新铺筑，其技术和方法和新建道路基本相同，相关经验比较丰富。但“白加黑”路面改造和沥青罩面两方面由于相关研究较少，经验不足等情况。改造后的“白加黑”路面和沥青砼罩面也很容易生成反射裂缝。本文对这两种情况进行分析研究。

2.1 “白加黑”路面改造

早期建设的道路，水泥混凝土路面较多，经过多年的使用，存在不同程度的质量问题，现阶段，为了节约工程投资，合理有效的利用原水泥砼路面。再原水泥路面上加铺沥青面层较多，既改善了原道路的质量问题，同时也提高了道路的舒适性。“白加黑”已成为为最主要的路面改造形式。但加铺沥青面层也存在着许多质量问题。如加铺过的沥青砼面层出现反射裂缝，从而使面层剥落开裂等，路面的水渗透至基层，是道路损坏等现象。所以，“白加黑”路面改造在技术上需要研究，质量上需要控制。

（1）处理原水泥砼路面

水泥砼路面受温度影响较大，由于其固有刚性路面的特征，所以存在着接缝、裂缝，同时经过长年使用产生了脱空、沉陷、啃边、断板、错台等现象。以旧的水泥砼路面作为基层应该具有适宜的刚度，足够的强度。沥青砼路面为柔性路面，道路面层的强度和基层的前度有直接关系，所以处理原水泥砼道路面层成为“白加黑”路面的关键问题。首先要对原水泥砼路面进行调查，对出现承载力、病害等路面进行调查、标示并分析其形成原因，进行处理。对边角破碎较厉害的路面凿出破损部分，并进行同等标号的水泥砼铺筑，并注意相接逢的处理。对边角破碎较轻微的路面进行清除破碎部分，用半刚性材料填平。对整块水泥砼板破碎的活错台的路面，考虑其是否为基层出现质量问题，如果是需要对整块板凿除，对基层进行处理，然后重新浇筑同等标号的水泥砼。对于板块脱空、桥头沉陷，弯沉较大以及板的不均匀沉降需钻穿板块，进行高压水泥浆灌注处理。

（2）防治反射裂缝

反射裂缝是指加铺沥青层后，下层水泥砼板的接缝和裂缝由于受温度、湿度及车辆荷载的反复作用。再加铺的沥青层上出现裂缝，是沥青砼路面产生开裂。对于反射裂缝我们从结构和材料两方面进行防治。加铺面层厚度应在8cm以上，可以有效防治；材料中适当增加沥青用量，可以减少混合料的空隙，可以延缓裂缝的扩展。另外可适当加入玻璃纤维土工格栅，可以减少沥青路面产生反射裂缝。玻璃纤维土工格栅主要功能为增强沥青混凝土的整体抗拉强度。改善铺装层的整体受力状态，减少永久变形，延迟疲劳破坏，防止和减少路面裂缝的产生。另外加强施工控制。保证在施工工程中沥青混合料的质量。使沥青混合料达到高的密实度。这些措施都能减少反射裂缝。

（3）提高沥青混凝土路面的抗渗性能

要保证路面结构的水稳定性和耐久性。预防水破坏是至关重要的。因此，应将路面抗渗性能作为一个重要指标来控制。尤其是粘附性有利于提高抗渗性。采用改性沥青、掺加抗剥落剂、在矿粉中掺加一定量的水泥。对抵抗剥离以提高沥青混合料水稳性都有明显效果。但要注意不同抗剥落剂与各种石料之间的匹配问题。当选用掺加水泥时，应注意确保施工实际掺加剂量的准确性。此外.要选择适当的级配范围.提高沥青用量及提高 4.75～9.5mm规格集料的用量相应地都可以提高混合料的抗渗性能。

2.2 沥青砼路面罩面

对于原为沥青砼路面进行罩面时，首先对其道路破损原因进行分析，如路基完好，仅沥青路面破损，则可以进行直接罩面，反之，则需路基、路面全部凿除，进行重新铺设。

（1）旧路面处理

①旧路面要清除杂质和松散的路面，清扫干净，表面保持干燥。将路面上尖角、突出的部位进行整平；对路面严重破损、破碎处，应铲除其破碎部位，并用沥青混凝土修补。对有严重裂缝或车辙的路面，则需铺填一层1～2cm的找平层。

②洒布沥青粘层油。粘层油用液体石油沥青时，大气温度在5℃以上;粘层油用乳化沥青时，大气温度在lO℃以上。雨天和雨后路面潮湿时，不得浇洒粘层油。要注意选择好粘层油品种和用量。实践证明，最好使用经EVA或SBS改性的沥青，这些产品均有良好的抗裂性和热稳定性能。如使用乳化沥青，其沥青含量必须大于60%才能很好利用。

在土工布铺设前先洒一遍沥青粘层抽，用量约为0.4～0.6kg/m²，再铺土工布，然后在土工布上再洒一层同种类型粘层油，用量约0.5～0.6kg/m²。应注意以下几点：第一，建议使用热的沥青粘层袖，油温保持在150～170℃之间；第二，喷洒粘层油的横向范围要比土工布宽5～10cm；第三，粘层油喷洒要均匀，计量要准确。

一次浇油容易出现土工布浸不透、出现分层，而导致面层剥离现象。故不建议采用一次性浇油。 如必须采用一次浇油，粘层油的总用量不能减少，建议值为1.0～1.3kg/m²，油温不能低于180℃。

（2）土工布的铺设与搭接

土工布搭接最好采用机械法，如情况不允许，也可采用人工摊铺。摊铺时应光滑面朝下，一端固定，然后拉紧，平顺地贴紧路面摊铺。固定硬采用固定器，固定器包括固定钉子和铁皮。固定钉子宜采用水泥钉，定长不小于8cm。铁皮应采用1mm左右厚度，3毫米左右宽度的铁皮条。土工布搭横向搭接施工时亦需要注意，横向搭接不小于4cm，根据摊铺方向，前端压在后端上，并用乳化沥青或热沥青粘结好，用固定器固定。纵向接缝也不应小于4cm。土工布摊铺尽量平直，成一条直线。如需拐弯，将弯曲处剪开，重叠铺设，并用乳化沥青或热沥青粘结好，避免土工布褶皱，如摊铺时产生褶皱，应切开这部分褶皱，重新搭接摊铺。当土工布铺设完毕，喷洒完第二遍沥青粘层油并冷却约2小时后，应及时抛洒适量的细黄砂，以防止车辆经过 土工布上时，由于车轮粘油将布带起或 破坏，细砂用 量约1～2kg/m2。

（3）沥肯面层施工控制

①摊铺方法。沥青面层的施工方法 与普通 沥青 路面面层施工方法一致，只需按规范要求即可，但需注意 摊铺沥 青混合料时，必须严格控制摊铺温度。温度过高，混凝土 易烧坏；温度过 低，影响压实度。

②路面压实处理。路面压实度对路面质量非常重要。路面压实度不足，会出现开裂、松散、车辙等现象，严重影响路面使用寿命。

3 结语

路面改造是对城市破损道路进行补救重要方法之一，目前我国虽然没有相关规范要求和相关指标的限制。且对加铺沥青砼的道路未提出相应的评价指标，对于路面改造设计的经验也不足。但近年来国内许多科研单位、专家、学者及设计单位面对现状的迫切需要，在这方面做了大量的研究分析，有值得借鉴的经验。对于沥青加铺层的厚度，沥青材料的选择，结构层的处理，都有一定的分析和研究。在设计、施工前要对原有路面进行调查分析，对其破损的原因进行调查和研究，为路面改造结构组成设计提供可靠的依据。此外，在路面改造过程中需对整个工程按新建道路进行科学的监测。参照新建道路施工技术规范规定的频率进行抽提、筛分和做马歇尔试验。指导拌和站对生产参数作相应的调整，进一步加强设计、施工的质量控制，相信道路路面改造的方法和技术会更加完善。

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