旧路改造工程中路基路面加宽的处治设计

黄志鹏

（中交公路规划设计院有限公司海南分公司，海南海口570125）

旧路改造工程中路基路面加宽的处治设计

黄志鹏

（中交公路规划设计院有限公司海南分公司，海南海口570125）

随着我国经济的不断发展，道路交通运输量与日俱增，旧路拓宽改造工程迫在眉睫。旧路拓宽改造可以有效改善道路路网结构，提升道路等级，但容易出现新旧路基不均匀沉降和加铺沥青面层反射裂缝等问题。以实际工程为例，对旧路加宽的问题进行了分析，针对路基路面加宽后可能出现的问题应采取的相应设计措施进行了探讨。

旧路拓宽；旧路改造；路基路面加宽

1 工程概况

某旧路改造工程道路总长度为2.340km，道路原路基宽度为12 m，为双向两车道二级公路，路面采用水泥混凝土结构；长期使用后出现麻面、混凝土面板破损、路面接缝损坏等病害。由于原公路位于县城近郊，交通量趋于饱和，县政府决定对其进行拓宽为双向四车道，并加铺沥青混凝土面层。根据地质勘察报告，公路路基主要为软弱路基，路基加宽部分需要进行地基处理。

2 旧路改造路基路面设计中的问题

旧路拓宽改造后能有效缓解现有交通压力，优化路网结构，改善和提升沿线居民生活环境，促进地区经济发展。在进行旧路改造的路基路面设计过程当中，应注意以下几点问题：在旧路基的基础上添加新路基容易出现结构上的问题，也容易产生沉降不均匀的情况；由于旧路基的刚度与新路基的刚度存在差异，路面结构会受到一定的影响；加铺沥青混凝土面层容易出现反射裂缝。

3 软弱路基的处理措施

旧路路基加宽容易遇到软弱土的情况，在进行处理软弱路基的过程中，需要根据路基的地质情况进行适当的处理。首先应在旧路加宽的两侧进行钻孔调查，对旧路的路基情况进行监测,对其地质情况进行全面的了解。本工程项目所在地区有丰富的地下水，土质的基本为亚粘土，土层结构比较软弱，不能够承载过大的载荷。进行路基加宽设计时，应减少由于新旧路基之间的不兼容造成路基的开裂问题，减少新旧路基的不均匀沉降。加宽部分路基出现软弱土时，根据软弱土的深度分布情况，可换填碎石或砂砾来对其基底进行加固；也可采用复合地基处理等措施进行加固，如采用水泥搅拌桩、砂石桩等。复合地基处理需要将其平面布置为等边三角形，通过计算确定采用合适的桩间距[1]。本路段进行路基填土所使用的是亚粘土，由于其土质软弱，在对其进行碾压过程中容易出现碾压不实的情况，采用掺杂石灰来改善，在进行碾压时使用重型压路机对其进行反复碾压，直至满足路基压实度要求。

4 新旧路基衔接的处理措施

在进行新旧路基连接设计时，为了避免出现不均匀沉降及路基开裂，所采取的处理方法主要为：

（1）在旧路基边坡处将其处理为1.0 m×1.0 m的台阶来实现新老路基的衔接，以保证加宽后的路基更加稳定。

（2）针对路基加宽部分，需要在路基交工面下方1.5 m范围内进行一系列的路基处理工作，以增加路基刚度。

（3）为了加强新旧路基连接处的稳定性，原路基高度超过2 m以上时，需在新旧路基连接处铺设土工格栅，能够有效减少新旧路基连接处产生的裂纹。图1为用U形钉连接起来的结构图。

图1 典型路段翻挖换填处理横断面（单位：m）

针对路基填土某些不能满足路基压实度要求路段，需采用含5%水泥的混合土进行回填，压实方式采用分层碾压的办法来使路基结构变得更加稳固。使用水泥土在新旧路基的结合处进行分层碾压能够使其变得更加稳固、紧实，通过这种方法能够比传统填土路基压实的效果更好。

5 加铺沥青混凝土面层

（1）现状路面调查

原有道路由于其过大的交通载荷以及当地的气候条件，其水泥混凝土面层出现了不同程度的病害,如面板开裂、裂缝以及断板等病害。一般采取先对旧水泥路面的病害按段落桩号进行统计，然后用探地雷达、弯沉仪等仪器对混凝土路面的脱空及结构受力的情况、路面承载能力等进行检测评价，再根据检测结果选择相应的处治方案。旧路路面调查发现原有水泥混凝土面板的厚度不均匀，在使用过程中不能够支撑现有的交通流量和载荷，如果将沥青混凝土直接加铺在旧路面上，新加铺的路面上容易出现裂纹的情况[2]。表1为公路现状水泥混泥土面的回弹弯沉分析情况。

表1 公路现状水泥混凝土面各板块回弹弯沉（0.01 mm）

（2）旧水泥混凝土面板病害的处理

旧路面破损调查后，应进行分类统计，根据不同的破损类型进行分类处理。旧水泥混凝土路面板的病害处理采用以下方法：

a.对出现破碎的路面需要将破裂部分切割铲除，再使用水泥混凝土进行面板浇筑。在进行破碎旧水泥混凝土板时需要按照原本连接的方向进行铲除，使用切割的办法来实现深度铲除，将旧面板完全铲除。

b.对于脱空板块，根据混凝土面板的脱空情况及原基层损毁严重性，可进行灌浆处理或铲除混凝土面板后再进行水泥混凝土面板的浇筑。

c.经计算原有水泥混凝土面板的厚度不足时，可将原有水泥混凝土面板作为基层，再使用水泥混凝土进行面板浇筑。

d.在处理宽度在3 mm以下的裂缝时，需要使用70#的沥青来对其进行处理，在扩缝之后将裂缝中的杂质清理干净，将其灌入其中即可；在处理裂缝宽度为3～15 mm大小的裂缝时，需要使用条带罩面将其进行缝补，在裂缝的两壁上将不平整的地方凿除，使其两壁保持毛坯的状态，再使用Φ16螺纹钢筋的钯钉将其固定，钯钉在梁壁上保持50 c m左右的间距，将裂缝中的杂质清理干净之后用C30混凝土对其进行浇筑；在处理宽度大于15 mm的裂缝时，应当采取将其切割铲除之后再进行水泥混凝土面板的浇筑。

e.混凝土面板处出现板边断角时，需要将破损的地方进行凿除5 c m，再使用A C-25C的改性沥青对其进行填充，再使用压路机进行压实，对于较宽的破损面应当根据其具体形状来进行具体的修复操作，将破损的部分凿除[3]。

（3）加铺沥青混凝土面层设计

在进行旧路路面拓宽改造设计时，加宽部分路面结构采用24 c m厚的水泥混凝土+20 c m厚的5%水泥稳定碎石。将新的混凝土路面加宽完成后，再进行沥青混凝土面层的铺设。沥青面层采用4 c m厚A C-13C改性沥青混凝土+7 c m厚A C-20C中粒式沥青混凝土+铺设玻纤格栅+旧混凝土面层加固处理（表面拉毛铣刨处理）。沥青面层的铺设要紧密地贴合在新旧路面上，在新旧路面的连接处要进行特殊处理，使其衔接变得更加紧密。在进行裂缝处的处理时，需要将裂缝中的杂物清理干净之后再使用沥青对其进行浇筑，将裂缝重新封起来[4]。为了避免所处理好的裂缝再次出现开裂，需在其上进行玻璃纤维网的铺设，使用专用的锚具对其进行张拉，所使用的玻璃纤维网的相关参数如下：玻璃纤维网的网孔尺寸大小为15mm×5mm，搭接宽度为20 c m，能够抵抗50 k N/m以上的拉力强度，3%以下的负荷延伸率。使用旧水泥混凝土板来进行对路面的裂缝处理工作，能够有效地将路面上的面积在0.4～0.6 m2之间、宽度小于3 mm的裂缝进行打裂，再使用压路机进行3～5次的碾压。

6 结语

旧路改造的目的在于节省、充分利用现有资源，能够为社会带来新的经济效益。在进行旧路改造设计时，应全面搜集现有道路地质资料，先对拓宽部分路基不良地质进行相应处理，注意新旧路基结合部位的设计，减少新旧路基的不均匀沉降；加铺沥青混凝土面层之前，加强对原有混凝土面板的病害调查，采用合理措施对混凝土面板接缝进行处理，防止加铺沥青混凝土面层的反射裂缝出现。

[1]钱信伟.关于旧路改建中几个常见问题的处理[J].交通世界：建养·机械,2009(12):154-156.

[2]梅勇.湖南省高速公路路面水损坏试验与分析[J].公路与汽运,2011(2 ):36-39.k4.5

[3]周敢,黎灿.基于动态弯沉指标的沥青路面水损坏演化过程分析[J].公路与汽运,2011(5):78-81.

[4]司光晔.旧路改造工程建设中常见问题探讨[J].公路,2009(8): 121-123.

U418.8

B

1009-7716（2017）06-0076-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.021

2017-03-07

黄志鹏（1982-），男，湖北天门人，工程师，从事路桥设计工作。