城市道路路面改造实例探讨

严增祥

（福州市规划设计研究院）

城市道路路面改造实例探讨

严增祥

（福州市规划设计研究院）

随着我国经济的发展，汽车保有量不断膨胀，许多现状的道路已经达到了使用年限，早期修筑的道路已经出现严重的破损，影响车辆行驶和行人通行。在此背景下，旧路路面改造成为城市道路建设必不可少的一项工作。由于早期的道路路面结构以混凝土路面为主，因此路面改造主要为白改黑。所谓白改黑就是对一些损坏的路面处理之后，摊铺沥青混合料，以此增强道路的稳定性和安全性，提高车辆的舒适度。白改黑技术在我国公路施工中已经被广泛地应用，具有工期短、路面修复性强的特点。

白改黑设计；道路施工；混凝土路面；公路建设；城市道路

1　工程概况

福州市某工程道路等级为城市主干道，双向六车道，设计速度为50km/h，路面设计荷载为标准轴载BZZ-100。

车行道路面结构为混凝土路面，混凝土路面宽度为9m，非机动车道路面结构为沥青路面，沥青路面宽度为4.5m，道路总宽度为47m。

2　现状路面概况

2.1现状调查

现状路面机动车道为水泥路面，非机动车道为沥青路面，水泥路面宽度为9m，沥青路面宽度为4.5m，现状采用中央分隔带绿化分离，宽度为6m。

现状混凝土路面：通过对原路面的现场破损调查情况来看，现有道路路面整体状况较好，路面的主要病害有坑槽，板角破坏，裂缝等。

现状沥青路面：通过现场破损调查情况来看，原路侧分隔带改成的沥青路面破损较严重，路面管线施工开挖后修补的情况不理想，沥青路面破损状况评价等级为中等。

图1　混凝土路面结构破损

从现场调查情况看划分三车道后最右侧车道行车轨迹位于沥青水泥路面刚柔交接处，刚柔交接的接缝处及沥青混凝土路面已出现不同程度的破损或坑洞。

从保持道路长期使用效果和提高城市道路服务水平，建设文明城市的角度来看，对道路路面病害进行处治，修复各种损坏的道路设施具有重要的意义。

2.2弯沉检测

为了解原机动车道沥青路面的承载能力及综合使用状况，对原路幅水泥混凝土路面机动车道和沥青路面非机动车道分别进行了弯沉检测及路面破损调查。

2.3路面加铺改造

2.3.1交通量计算

计算设计年限内的一个车道的累计当量轴次。

2.3.2旧路当量回弹模量

根据弯沉检测结果，计算旧路路面当量回弹模量。

表1　当量回弹模量计算结果

2.3.3路面加铺方案

本次设计采用HPDS2011路面设计系统，对沥青加铺层厚度进行了计算。计算中假设上面层为4cm SMA-13，计算下面层沥青混凝土厚度。下面层厚度计算结果：7.1cm。

为满足结构强度要求，需要7.1cm厚度的下面层，即总厚度11.1cm的沥青混凝土加铺层可满足路面结构强度要求，由于大型客货车较多，因而设计交通量大，故取整至12cm。故本次路面改造拟全线对原混凝土路面和沥青路面进行修复，路面病害处治完全后，加铺“8cm厚AC-20C中粒式沥青混凝土兼调平层+ 4cm SMA-13SBS改性沥青玛蹄脂碎石混合料上面层。

3　路面改造设计原则

（1）道路恢复和改善道路行车的安全性、舒适性。

（2）重视旧路面的病害处理。

（3）改善路面的平整度。

（4）强调改造后路面的高温稳定性。

（5）强调路面的降噪性能。

（6）强调表面抗滑性能。

（7）注意水损害问题。

（8）注意本项目的道路施工对现有交通的影响。

4　旧路面的病害处理

本次在进行病害处理的设计过程中，本着节约投资、保证质量的原则，病害处治设计针对不同的病害类型分段设计了以下几种方案：

4.1旧机动车道（水泥混凝土路面）病害处治

4.1.1混凝土换板

（1）整块换板

当板块内有2条以上的裂缝或该板块有两个以上的角损坏，或者一个角的损坏面积大于1/4板块，同时出现了错台或沉陷，或者混凝土板角的弯沉（BZZ-100）测试结果大于40（0.01mm），进行整体换板。

（2）板块局部更换（含角隅修补和板边修补）

当混凝土面板内仅有一条贯穿裂缝，或一个角破损，且破损板角的面积小于1/4块板的面积时，只进行板块的局部更换。混凝土板块的局部维修应注意两个问题：①平面切割的几何尺寸；②与旧板块的连接。在同一块板内不能有两块修补块。

经过以上技术处理措施的混凝土板应达到以下技术要求：混凝土板弯沉（BZZ-100）应小于20（0.01mm），相邻混凝土板间的弯沉（BZZ-100）差应小于6（0.01mm）。

4.1.2裂缝

裂缝维修根据损坏严重程度分别处治，当板内有裂缝且板内无错台时，则不需要换板，只进行裂缝维修或混凝土板加固处理即可，但经处理后，断块间应满足弯沉（BZZ-100）不大于20 （0.01mm），弯沉差（BZZ-100）不大于6（0.01mm）的技术要求，否则应采取灌浆等技术措施进行再处理。如果混凝土板有错台时，则应进行换板处理。

对于裂缝宽小于1.0cm的缝，先用清缝机进行清缝，然后用聚氨酯填缝料进行灌缝。清缝时，缝壁应垂直，如缝宽小于0.5cm，则扩缝宽度为0.6～1.0cm，深度2.5～3.0cm，如缝宽大于0.5cm，清缝后采用聚氨酯填缝料直接进行灌缝处理。

当缝宽大于1.0cm时，若裂缝处无翻浆，说明基层未受影响，在不影响行车安全及舒适性的前提下可在清缝后采用聚氨酯填缝料灌缝。处理后的混凝土板应满足弯沉（BZZ-100）不大于20 （0.01mm），弯沉差（BZZ-100）不大于6（0.01mm）的技术要求。

4.1.3构造缝

构造缝是指纵缝、缩缝、胀缝和施工缝，经调查，全线的填缝材料脱落、老化，或已和结构缝分离的现象较多，本设计对全线的构造缝进行清缝、填缝等恢复处治。

填缝采用混凝土路面专用填缝料。在混凝土板维修后，对全线填缝料已失效的构造缝进行清缝，清缝后重新灌缝处理。

4.1.4错台

对于板与板之间发生错台的地方：如果混凝土板与板之间发生错台，且错台位移在10mm以下，可以不进行处理；如果错台位移大于10mm，则需判定位置低的一块是否存在板块脱空，如果存在板块脱空则按第7.1.5的情况进行处理。

4.1.5板块脱空处治方案

当混凝土板板角弯沉测试（BZZ-100）在20～40（0.01mm）时，该混凝土板视为脱空，按照图纸钻注浆孔，之后用压缩空气将孔中的混凝土碎屑、杂物清除干净，并保持干燥；之后采用专用设备灌注，灌注压力为1.5～2.0MPa；当注浆量小于0.4L/min或释放孔大量冒浆后稳定压力30min后完成注浆。注浆处理完成后，需经过2～3d的养生，才能开发交通。

4.2原非机动车道（沥青混凝土路面）病害处治

4.2.1车辙

旧沥青混凝土路面加铺超薄磨耗层前，应先将现状路面清扫干净，对原路面出现的车辙必须进行处理，原则如下：

深度≥10mm的车辙，应将臃包和上面层4cm（细粒式沥青混凝土）铣刨后，用4cmAC-13C型细粒式改性沥青混凝土修复。

深度<10mm的车辙，可以直接加铺罩面。

4.2.2单纯网裂

（1）对于宽度<3mm的裂缝不做处理，在清除缝内泥沙等杂质后直接加铺罩面；

（2）对于裂缝宽度≥3mm的裂缝，铣刨4cm厚细粒式沥青混凝土后，用聚氨酯填缝料灌缝，并加铺防水卷材，全线统一加铺沥青混凝土修复。

4.2.3网裂+沉陷

沥青路面网裂+沉陷：采用单液注浆处理。注浆孔间距1.2m，梅花状布置，中心孔为释放孔。注浆管内径50mm，管顶外露旧路面35cm。自管顶向下46cm处以下每隔10cm钻2对5mm孔，每层孔间角度为45°。

4.2.4单条反射裂缝处理

旧沥青混凝土路面加铺罩面前，应先将现状路面清扫干净，对原路面出现的纵、横向裂缝必须进行处理，原则如下：

缝宽≥3mm时，应在其两侧铣刨各50cm宽沥青上面层（4cm细粒式沥青混凝土），用聚氨酯填缝料灌缝捣实，贴一层防水卷材，最后统一铺筑罩面。

缝宽<3mm时，在清除缝内泥沙等杂质后直接加铺罩面。

4.2.5注浆

由于原非机动车道部分路面沉降严重，与周边路面出现较大的沉降差，故对弯沉值大于32mm，且与周围路面弯沉差大于10mm的路面采取注浆处理。

5　结语

随着城市的发展，社会的进步，城市道路改造在市政工程施工中所占的比例越来越大，道路改造工程因其特殊的地理位置和社会环境，存在着许多设计施工难点和注意事项。一项设计、施工、服务好的旧路改造工程有利于提升政府在民众中的形象、满足国民经济发展的要求、提升周边土地利用价值、改善周边居民的出行条件。

[1]包惠明，曹晓岩.路基路面工程.北京：机械工业出版社，2009.

[2]甘新众，许卫秀.旧水泥混凝土路面加铺沥青面层技术.中外公路，2006.

[3]夏克佳.城市道路旧水泥混凝土路面“白改黑”设计流程分析[J].重庆建筑，2014（7）.

U416.2

A

1673-0038（2015）41-0249-02

2015-9-23

严增祥（1984-），男，中级，主要从事道路工程设计工作。