沥青路面加铺改造设计综述

张哲

摘 要：针对沥青混凝土路面破损严重，行车舒适性较差而亟需通过路面加铺改造以恢复道路使用性能的现状，提出了完整的路面加铺改造设计流程。同时，结合路面改造过程中出现的一些问题，给出了路面加铺改造中具体实施的关键措施，从而达到了有效完善设计作业，切实指导施工过程，最终实现控制施工质量的目标。

关键词：沥青混凝土；路面加铺改造；使用性能；施工质量

中图分类号： U416.217 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）14-116-3

1 工程概况

S203凤蒙路为连接合肥与六安、淮南、亳州、阜阳等城市的重要交通干线，于2003年年底建成通车迄今已运营11年。大兴集至丁集段为S203凤蒙路一段，路线自北向南全长16.063千米， 其中， K2+296～K7+838、K8+266～K13+206及K14+202～K15+840为沥青路面，路面结构为3cm细粒式沥青混凝土+4cm沥青碎石+20cm二灰碎石+34cm石灰土。

该段道路虽经管养部门及时养护，路面病害得到有效治理，但因运营时间较长，路面结构偏薄弱，且运煤等重型车辆较多，目前路面损坏严重，行车颠簸，积水严重，交通转换迟缓，安全隐患较多，急需通过大修改造以恢复道路原有使用性能[1]。（图1）

2 路面调查及检测评价

对旧路合理评价是路面加铺改造过程中的重要环节，也是路面加铺方案决策的依据。结合本项目实际情况，拟定采用外观调查、承载力检测及钻芯取样等多种手段，实现对路面的综合评价[2]。

2.1 外观调查及承载力检测

本段沥青路面病害较为严重，病害类型以龟裂、不规则裂缝、修补和沉陷为主，全幅沥青路面状况指数为49.0，评价等级为“次”；左幅沥青路面状况指数为42.0，评价等级为“次”，右幅沥青路面状况指数为56.0，评价等级为“中”。路面平均弯沉值为0.25mm，代表弯沉值为0.37mm，变异系数32.2%。（表1，表2）

2.2 路面结构层厚度及完整性

沥青混凝土路面共钻取12个点，钻芯取样结果显示：沥青面层总厚度平均值为7.0cm，标准差为2.28cm；路面基层厚度平均值为21.2cm，标准差为4.86cm，代表值为16.4cm。钻芯结果表明：沥青路面芯样孔隙较大，其底面与基层已经完全脱开，粘结性较差；基层呈松散状，芯样不能成型。（图2）

2.3 检测评价

项目沥青路面破坏严重，沥青面层芯样孔隙率较大，渗透性较高，难以有效阻止雨水下渗。同时，路面基层芯样松散，承载力较低。依据路面实测弯沉值，采用HPDS2011路面计算程序计算出旧路当量回弹模量为300MPa，路面承载力较低，亟需通过对路面补强以提高道路的功能需求。

3 路面加铺方案

3.1 交通量调查及设计弯沉计算

结合安徽省交通量组成的实际情况，本项目交通主要由五种车型组成，车辆类型及轴重详见表3。

同时，收集了该项目近一年的交通量数据，考虑沿线经济发展的实际情况并参考项目工可中交通量增长率（年平均增长率为4%），将各级轴载换算为标准轴载100kN供路面结构计算。依据交通量资料及代表车型，根据

N1=∑C1×C2×Ni×（Pi/P）4.35

Ne=[（1+r）t-1]×365×N1×η/r （车道系数η=0.6）

得出，以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时，设计年限内一个车道上的累计当量轴次为1647万次，属重交通等级。

以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时，设计年限内一个车道上的累计当量轴次1663万次，属重交通等级。

一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=2873，属重交通等级。

设计弯沉：

Ld=600×Ne-0.2×Ac×As×Ab

=23.8（0.01mm）；

根据累计当量轴次及每车道、每日平均大型客车及中型以上的各种货车交通量，本项目设计交通等级为重交通等级，设计弯沉值为23.8（0.01mm）。

3.2 路面加铺方案拟定

结合本项目沥青路面破损现状，为减小因路面纵坡抬高对两侧地块出行造成不便，并出于经济、环保的设计理念，拟定对旧沥青面层和面层下一定厚度的二灰碎石基层共计20cm进行就地冷再生处理作为路面底基层（采用水泥作为再生剂），其上加铺水泥稳定碎石基层+双层沥青面层的路面加铺方案。

其中，就地冷再生（CIR）是指原有路面材料被就地利用的一种路面改建技术。采用就地冷再生可以使路面恢复所需的线形、断面，消除原路面的车辙、不规则和不平整的区域，还可以消除横向、纵向和反射裂缝。路面冷现场再生还具有生产效率高，费用低，对交通的影响减少到最小，可以保留原有的路面标高。

3.3 路面加铺结构层计算

根据《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006，参照室内混合料实验结果，结合国内已建成路面调查情况，确定各层材料设计参数见表4。

旧沥青路弯沉检测结果反算旧路当量回弹模量300MPa，同时采用交通部推荐专用HPDS2011路面计算程序进行层底拉应力验算及竣工验收弯沉值，沥青砼采用15℃劈裂强度，水泥稳定碎石采用90天的劈裂强度。验算结果见表5。

采用弯沉检测结果反算路面当量回弹模量，之后经计算旧沥青路面加铺结构为：4cmAC-13（岩沥青改性）+8cmAC-25（岩沥青改性）+20cm（4%～5%）水泥稳定碎石+20cm就地冷再生。

4 路面加铺实施注意事项

4.1 就地冷再生沥青层厚度控制

根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41-2008）规定，使用水泥作为再生结合料的全深式就地冷再生，沥青层厚度占再生厚度的比例不宜超过50%[3]，而安徽省公路局相关研究表明：当沥青层厚度占再生厚度的比例超过30%时，因旧沥青混合料比例较大，混合料的强度会出现折减而难以达到要求。对此，本项目规定就地冷再生总厚度为20cm，

当沥青层厚度超过7cm时，应对厚度超出部分进行铣刨处理。

4.2 碎石调平层

受旧路纵坡影响，项目局部路段会出现路面加铺后路面设计标高与旧路标高不等于路面加铺厚度的情况，为确保加铺后路线纵向平顺并满足设计要求，采用级配碎石进行找平，其最小铺筑厚度不宜小于10cm。当水泥稳定碎石基层和旧路顶标高大于20cm时，级配碎石分层铺筑，逐层碾压，每层厚度控制在15～20cm。而碎石调平层厚度小于10cm时，铣刨掉一定厚度的沥青层（具体厚度通过计算而定）后进行全深式就地冷再生，之后铺筑碎石调平层+水泥稳定碎石基层+沥青面层。

4.3 土路肩支挡

本项目路基宽17.0米，路基断面为1.5m土路肩+2.5m硬路肩+2*4.5m行车道+2.5m硬路肩+1.5m土路肩，土路肩外侧为路基已有边坡。路面加铺后，尤其是超高路段外侧，土路肩刷坡后其布设宽度很难满足规范要求0.75m最小宽度的要求，对此，在该部分设置混凝土挡块进行收缩坡脚，挡块采用C20现浇混凝土，形式可参照侧石，高度可在确保土路肩宽度满足要求后依据放坡距离而定。

5 结论

路面调查及检测评价是路面改造过程中的重要环节，对路面加铺方案有着决定性作用，具体实施中应注重其系统性和完整性。

代表车型及交通量数据是路面弯沉计算的最原始资料，也是路面加铺改造过程中的重要制约因素，应在考虑当地

经济发展速度并借鉴相关数据的基础上，科学合理综合选用。

路面改造设计中旧路已有线性参数和加铺后设计指标往往存在很大差异，为确保路面修筑质量，通常需要结合旧路现状而采取碎石调平和混凝土支挡等技术措施，其设置具有灵活性和多变性的特点。

沥青路面加铺改造过程中沥青面层作为路用材料具有很高的使用价值，具体实施中可通过路面再生提高其使用效率，节省大量资金，也可避免环境污染，是值得推广的发展模式。

参 考 文 献

[1] 张新天，罗晓辉.旧沥青路面利用与改造的设计方法[J].中国市政工程，2004（3）.

[2] 方诗圣，崔莎莎.旧沥青路面改造中路况的评价[J].工程与建设，2013，27（6）.

[3] 交通部公路科学研究院.JTG F41-2008 公路沥青路面再生技术规范[S].北京：人民交通出版社，2008.