旧水泥混凝土路面加铺沥青面层改造设计研究

曾海均

摘要：近年来，随着各地经济的快速发展，道路交通量大幅度增长，车辆日益重型化，许多地区的水泥混凝土路面破损严重，都需要进行养护、维修和改建。文章结合福建省南平市武夷新区童游大道市政道路白改黑工程，通过详细的路况调查和弯沉检测判断道路结构的破坏程度，并分析其产生病害的原因，根据项目特点总结出其产生病害的主要原因，从而有针对性地制定了病害处治及补强加铺方案，提出加铺沥青面层结构，以期为旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层改造提供参考。

关键词：水泥混凝土路面，沥青混凝土面层，路面改造，病害处治，城市道路

1项目概况

1.1道路概况

童游大道起点位于武夷新区建阳北互通高速出口100m处，终点与新S303相交，道路路线总体呈东西走向，串联南林核心区、赤岸片区和新岭片区。桩号范围TK-0-137.127~TK6+138.791，路线全长约6.3km，道路全线包含崇阳溪大桥和童子山立交桥。道路等级为城市主干路，路基宽度22~45m，设计速度为50km/h，双向6车道。

1.2病害原因分析

为有针对性地选择经济合理的路面结构，结合路况调查和弯沉检测对旧路面病害产生的原因进行了分析：

1）破碎板、裂缝、板角断裂

破碎板、板角断裂是水泥硷路面病害中，最为严重的一种，属结构性的。由裂缝开始，在反复荷载与疲劳应力作用下，从细裂、局部裂、表层裂逐步发展成粗裂、全断面贯通裂，最后形成断裂。一条断裂的板称为断板，多条断裂聚集交织在一起的板称为破碎板，仅发生在边角部分称为板角断裂。

断板形成的原因

（1）超重车影响：大吨位车辆逐年增多，根据建阳公路分局提供的交通量统计报表，2012年度特大货车395辆/日。超重轴载与设计轴载BZZ-100作用次数的换算公式中有（Pi/100）16，Pi为i级轴载，两者之比为16次方的关系，作用大大增加，荷载疲劳应力系数随之增大。

面板开裂，路面降雨沿裂缝渗入，使基层软化，降低了基层强度，如此恶性循环，造成面板断裂的进一步发展。

（2）在调查中，发现破碎板、板角断裂在中缝边较多，有的发生在中缝边的相邻4块板角上。这不仅与角隅处荷载应力分布相对较大有关，和横缝（缩缝）的嵌缝料失效，水沿横缝渗入基层，降低基层强度也有密切关系。

2）边角剥落

板边碎落和脱落，裂缝面与板面成一定角度。调查中发现纵缝边角剥落较横缝严重，板面形成的角度大。造成边角剥落的原因是沿接缝边水泥硅发生剪切挤碎。

3）错台

接缝一侧板底脱空下沉，与另一侧面板不在同一平面上，即形成错台，一般在纵、横缝的板边都会发生。通过现场踏勘及调查，现状道路保持较为完好，仅个别版块存在错台现象。

4）露骨

露骨是砼表面灰浆不足，振捣后提浆不充分，没有把灰浆提在表面，形成有一定厚度的一个封层。原因是混合料级配不当，粗骨料过多、灰浆量不足，无法提浆；现场调查露骨板块有的表面粗骨料粒径偏大。

2路面改造方案

2.1水泥路面病害处治

根据老路病害调查结果和试验检测资料分析，路面结构强度状况较好，大部分路段能满足使用功能的要求，部分路段需采取补强措施以提高其承载能力。本次设计针对现状路面病害处治见表1。

表1水泥路面病害处治

2.2机动车道路面结构设计

根据现场调查以及弯沉检测评价，本项目现状道路的路面状况较好，针对路面病害严重部位，加铺前采取补强措施进行加强，病害处理完后对旧水泥混凝土路面进行加铺改造。

本项目机动车道路面加铺结构从上至下为

①加铺层厚度介于12cm~16cm水泥路面加铺路面结构由上至下分别为：

4cmSMA-13（改性I-D级）；

6~10cmAC—20C（改性I-D级）；

2cmSBS改性沥青应力吸收层；

现状水泥路面拉毛处理。

②加铺层厚度介于18~22cm

4cmSMA-13（改性I-D级）；

6cmAC—20C（改性I-D级）；

6~10cmAC—20C（70号）；

2cmSBS改性沥青应力吸收层；

现状水泥路面拉毛处理。

2.3非机动车道及人行道路面结构设计

本项目进行机动车道路面改造后，机动车道路面标高需要进行抬高，因此需对旧路缘石进行拆除，重新铺装新的路缘石。

非机动车道加铺路面结构为：

4cmAC-10（70号）沥青砼；

6cmAC-16C沥青砼；

17cmC15普通混凝土；

10cm4：6的砂碎垫层；

现状水泥路面拉毛处理。

人行道路面改造结构为：

8cm人行道透水地砖；

3cm中粗砂调平层；

15cmC15透水混凝土；

10cm4：6的砂碎垫层。

3结束语

本文主要对童游大道进行旧路资料收集、病害调查，并分析其产生病害的原因，根据评价结果对旧路进行病害处治和加铺补强设计。通过本文的改造设计实例得出在旧水泥混凝土路面改造设计中应注意的问题，具体有以下几点：

（1）为确保道路改造后的工程质量，应对旧路认真细致调查、检测并进行客观评估，根据旧路的状况确定旧路的改造方案、补强措施及加铺厚度。

（2）为评价旧水泥路面结构的整体强度，应对旧水泥混凝土路面进行弯沉检测，根据弯沉检测结果判断路面结构的整体强度。

（3）对旧水泥路面各种病害进行处理，并在加铺前应对旧水泥面层进行拉毛处理，便于加铺层与旧路面更好粘结。

城市道路改造限制因素比较多，要结合道路区位、功能等因素进行针对性设计，对老路结构进行详细的调查、检测、分析和评价，最大程度地利用老路基础，进行科学、合理设计，以节省造价、缩短工期。在材料的选择上要能够实现快速施工，最大限度地降低对城市环境、交通及市民生活的影响。

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