城市道路旧水泥混凝土路面“白改黑”设计流程分析

城市道路旧水泥混凝土路面“白改黑”设计流程分析

1 概述

随着我国城镇建设的快速发展，一大批早期建设的城市道路旧水泥混凝土路面已出现了大面积的板块断裂、角隅破损、路面开裂、路基沉陷等现象，城市居民交通出行不便，不能很好地满足城市居民的生产生活需要，同时也影响城市形象。为加快城市化建设，提升城市形象，改善城市环境，加强城市基础设施的建设，促进城市的经济发展，迫切地需要对破旧水泥混凝土路面改造升级。

“白改黑”即在对破旧水泥混凝土路面进行处理后，加铺沥青混合料，提高道路的行车舒适度和安全性能。城市旧水泥混凝土路面“白改黑”工程属于市政设施项目，绝大多数位于城市已建成区域，人流车流集中，各种已建成的建（构）筑物较多，征地拆迁难度大，各种地下管线复杂（给水管、雨污水管、电力管、通讯管、燃气管、照明线路等），稍不注意就会对城市居民的生产与生活造成严重影响。因此应对其改造的背景与必要性进行详细分析，并征求相关主管部门（规划、建设及其它相关职能部门）的意见，确定必须改造的路段、技术措施、环境影响分析与评价、节能分析、社会影响分析、建设资金筹措等，形成项目建议书，由业主单位报当地发改委批准，立项建设，明确建设资金来源。

2 “白改黑”设计流程分析

2.1 原路面状况分析与评价

明确城市旧水泥混凝土路面“白改黑”设计任务后，应对现场建设条件与路况进行详细调查分析，主要设计步骤如下：设计路段路面状况现场调查→路面状况分段评价→提出分段处治措施。

2.1.1 设计路段路面状况现场调查

最好选一个天气晴朗的日子，相关技术人员带上卷尺、铅笔、记录本、相关专业仪器，对拟改造设计路段进行现场走访调查。重点调查以下内容：路面破碎板块﹑开裂板块﹑板边角的破损状况；路面承载能力与接缝传荷能力；路面平整度；路面抗滑性能；交通状况（车辆组成和轴载）；路基与路面排水状况；路面竣工资料和养护档案。路面破损状况调查采用目测和简单仪器量测，主要调查路面病害类型、轻重程度、出现的范围，用于计算断板率﹑平均错台高度；路面承载能力调查采用钻芯取样，钻取典型路段的路面结构层试样，测定其抗压、抗折（劈裂）强度﹑模量等；接缝传荷能力评价采用贝克曼弯沉仪或落锤弯沉仪，测定接缝两侧板边的弯沉，判断板底脱空情况；路面平整度通常采用国际平整度指数（IRI）表示；路面抗滑性能通常采用侧向力系数（SFC）或抗滑值（SRV），以及路面表面构造深度（砂容量法）几项指标评定；交通状况调查车辆的类型、轴载、高峰小时交通量、日平均交通量。路基与路面排水状况调查边沟、排（截）水沟、雨水口等的损坏情况；路面竣工资料调查原路面结构竣工图、原路面施工方式、路面结构设计与已使用年限；路面养护档案调查路面养护方式与类型、路面养护相关记录。只有全面掌握了改造路段的相关原始资料，才能更有针对性地提出合理的改造设计方案，这点尤为重要。实际工作中有很多城市道路路面改造设计方案没有进行详细地现场调查与分析，简单的套用一些以往的路面改造方式，针对性不强，导致技术经济不合理，不能达到预定的设计目标。

2.1.2 路面状况分段评价

道路旧水泥混凝土路面状况评价应以1km路段为基本单元，超过1km路段应进行分段评价。路面评价的主要内容：路面破损状况、路面行驶质量与综合评价。路面破损状况评价指标为路面状况指数（PCI）；路面行驶质量评价指标为路面行驶质量指数（RQI）；综合评价指标为综合评价指数（PQI）[1]。上述指数的计算公式与评价标准参见相关技术规范与技术标准。

2.1.3 提出分段处治措施

根据旧水泥混凝土路面综合评价标准A、B、C、D四个等级，同时结合交通状况调查（车辆组成和轴载），道路等级及功能定位等情况，提出相应的路面处理措施。根据旧水泥混凝土路面“白改黑”大量的实际使用效果与经验，旧水泥混凝土路面综合评价标准为A或B级时，可采用旧水泥混凝土路面修复后直接加铺沥青混凝土面层；旧水泥混凝土路面综合评价标准为C或D级时，可采用旧水泥混凝土路面碎石化作为底基层或垫层，加铺半刚性基层后，再加铺沥青混凝土面层。

2.2 技术、经济、安全、适用综合分析

旧水泥混凝土路面“白改黑”具体设计方案应结合当地实际情况，正确处理远期规划与近期实施的矛盾。在设计中满足城市持续发展及分期建设的需要，重视经济、社会及环境效益。做到技术先进、经济合理、安全可靠、功能齐全。

路面“白改黑”设计还应遵循以下原则：

（1）改造后的路面结构在正常使用的情况下（道路交通量的正常增长﹑合理的养护与管理），可达到预定的设计使用年限。

（2）对原道路的平纵横一般不作调整，路面标高由沥青混凝土加铺层厚度确定。

（3）对车行道上的雨水井、污水井及雨水箅进行加固提升。

（4）设计路段若有桥梁，业主单位应委托有资质的检测评估单位对桥梁现有状况进行综合检测评定，且桥面沥青混凝土加铺方案应征得桥梁原设计单位同意，再进行桥面加铺方案的实施，桥面加铺后应对桥梁进行必要的荷载试验。

（5）针对路面破损的现状，维修处治方案做到实事求是，易于操作。

（6）在满足道路功能（交通功能为主或服务功能为主）的前提条件下，做到技术经济合理。

（7）制定合理的道路交通组织，尽可能不中断交通，将路面改造对城市居民交通出行的影响降到最低。

2.3 加铺层厚度分析

如何确定沥青混凝土加铺层厚度（单层﹑双层或三层），一直是困扰设计人员的主要问题，现从以下几个方面进行分析。

2.3.1 道路功能

首先明确改造道路的主要功能（交通功能为主或服务功能为主）﹑道路等级（快速路﹑主干路﹑次干路﹑支路）；其次结合城市道路网与道路沿线规划土地利用性质，对道路交通量进行预测分析；然后根据预测的道路交通量进行加铺厚度计算分析，且结合以往类似道路加铺方式，最终确定沥青混凝土加铺层厚度。根据大量的“白改黑”路面工程实践经验证明，快速路﹑主干路一般采用双层或三层加铺，加铺厚度不小于10cm；次干路﹑支路一般采用单层或双层加铺，加铺厚度不小于8cm[2]。

2.3.2 反射裂缝

大量的“白改黑”路面使用实践证明，无论沥青混凝土加铺层多厚，依然会出现反射裂缝，目前还未找到根治反射裂缝的技术方案，只能延缓反射裂缝出现的时间。常用的技术处理措施，如在旧水泥混凝土面层设置应力吸收层、聚酯玻纤布或玻璃纤维格栅，可有效的防止反射裂缝[3]。

2.3.3 路面平整度

沥青混凝土面层对平整度要求较高，因为它是影响行车舒适性﹑安全性的一个重要指标，而且“白改黑”路面一般是存在某些问题的路面。建议采用双层加铺，才能更好地满足施工质量验收规范对路面平整度的要求。

3 结论

（1）重视对旧混凝土路面的现状调查分析，明确路面改造方式。

（2）从技术、经济、安全、适用、道路功能等方面综合分析，确定沥青面层类型及加铺厚度。

（3）为路面“白改黑”设计提供了一定的参考，同时有利于“白改黑”设计经验的总结。

[1]中华人民共和国建设部.CJJ36-2006城镇道路养护技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2]上海市政工程设计研究总院.CJJ169-2012城镇道路路面设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]中交公路规划设计院有限公司.JTG D40-2011公路水泥混凝土路面设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

责任编辑：孙苏，李红

Analysis on Design Flow of"White into Black"Project of Urban Old Cement Concrete Pavement

夏克佳
（中煤科工集团重庆设计研究院有限公司，重庆400016）

目前，越来越多的城市道路旧水泥混凝土路面破损影响车辆通行，需进行路面改造，其中以“白改黑”居多，诸多规范对“白改黑”仅提出技术处理措施而未进行细化，导致设计针对性不强、设计规范运用混乱。基于上述原因，该文结合技术规范及设计经验提出一套路面“白改黑”设计流程，为路面“白改黑”设计提供一定的参考。

旧水泥混凝土路面；“白改黑”；设计流程；路面承载能力；接缝传荷能力；路面平整度；路面抗滑性能

At present,many urban old cement concrete pavements are damaged,affecting traffic smoothness,and need road improvement projects,among which"white into black"project takes up the most.But most of relevant regulations just offer some treatment measures without details,causing poorly targeted and disordered application of design regulations.Based on this situation,and combined with technological regulations and design experience, "white into black"design flow is presented for some references.

old cement concrete pavement;"white into black";design flow;pavement carrying capacity;joint load transfer efficiency;pavement roughness;pavement anti-slide performance

U418.8

B

1671-9107（2014）07-0044-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.07.044

2014-01-13

夏克佳（1981-），男，湖北枝江人，本科，工程师，从事道路工程设计研究。