舊水泥混凝土路面的加鋪與拓寬設計

黃學華

(太原市市政工程設計研究院，山西太原 030002)

目前，國家已經推出了關于舊路加鋪瀝青層以及舊路拓寬改造的相關技術規程，本文旨在介紹具體工程設計實例，將城市舊有道路加鋪及拓寬改造進行具體的闡述。

1 工程概況

該道路位于大同市口泉區，設計全長1.16 km，設計速度30 km/h。道路規劃紅線15 m，采用兩塊板形式，具體布置為中間9 m寬機非混行車道，兩側3 m寬路側帶(含1.45 m寬樹穴帶，1.55 m 寬人行道)。

本條道路屬于連接同煤棚戶區至校南街(Ⅰ級主干道)之間的一條城市Ⅰ級支路。該道路的建設將會大大縮短口泉區至市區的行程時間，對促進口泉區的經濟、文化建設與發展起到了關鍵性的作用。

2 道路現狀

道路現狀為7 m寬的水泥路，于2009年修建。由于連接口泉區至校南街的道路目前只有兩條，本條道路交通量非常大，且重型車輛較多，現狀路面狀況較差，多處接縫破損，局部板塊出現脫空，脫皮現象。但本條道路修建年代較短，絕大部分路段結構層較完整，故本次設計考慮利用舊有水泥混凝土板塊，同時，對其進行加寬處理，以滿足交通量增長的需要。

3 路面結構設計

主車道的現狀水泥路面保存較為完好，本次設計將現有水泥路面進行拓寬，并在原有舊水泥混凝土路面經修復后加鋪兩層瀝青層。以雙圓均布垂直荷載和水平荷載作用下的三層彈性體系理論為基礎，并以路表容許回彈彎沉、容許彎拉應力及容許剪應力三項設計指標為控制進行路面結構設計。荷載標準采用準軸載100 kN的雙輪組單軸，設計年限為15年。路面結構設計如下:

對于行車道改建部位，瀝青罩面前需先銑刨1 cm厚水泥混凝土板，對于局部加鋪厚度不大于11 cm的部位應加大銑刨厚度，以保證加鋪厚度不小于11 cm。對于局部加鋪厚度大于11 cm的部位，加厚瀝青下面層的厚度以達到設計高程。瀝青層從上而下結構層依次為4 cm厚細粒式瀝青混凝土(混合料級配采用AC-13，石料選用抗滑、耐磨石料)、改性乳化瀝青粘層油、7 cm厚粗粒式瀝青混凝土(混合料級配采用AC-25)、混凝土面板上滿鋪粘層油+玻璃纖維土工格柵。結構總厚11 cm。

對于拓寬的行車道路面結構層，結構總厚81 cm，其中11 cm厚瀝青混凝土面層、20 cm厚鋼筋水泥混凝土(拉毛)、15 cm厚現澆水泥混凝土、15 cm厚現澆水泥混凝土、20 cm厚天然砂礫底基層。瀝青混凝土面層采用4 cm厚細粒式瀝青混凝土(混合料級配采用AC-13、石料選用抗滑、耐磨石料)，改性乳化瀝青粘層油;7 cm厚粗粒式瀝青混凝土(混合料級配采用AC-25)，混凝土面板上滿鋪粘層油+玻璃纖維土工格柵。面層混凝土彎拉強度標準值應不小于4.5 MPa;基層和底基層混凝土彎拉強度標準值應不小于 3.5 MPa，路表容許回彈彎沉 0.034 cm。

路面結構設計圖見圖1。

圖1 路面結構設計圖

舊水泥混凝土面層上滿鋪自粘式玻璃纖維土工格柵，以增強瀝青混凝土結構抗反射裂縫的能力。自粘式玻璃纖維土工格柵采用的型號為“BJG60X60-2”，技術指標如下:斷裂強度(kN/m):經向:≥60，緯向:≥60;伸長率(%):≤4;單位面積質量(g/m2):≥350;彈性模量(GPa):67;網眼尺寸(mm × mm):25.4 ×25.4;幅寬:≥6 m。

為加強新舊路面的銜接，在交接處設置拉桿與水泥混凝土墊塊。拉桿施工時先在舊面板1/2板厚處，每隔600 mm鉆一直徑20 mm、深400 mm水平孔，并用高壓水槍或高壓空氣清除孔內雜屑后，壓入環氧砂漿，再插入φ16 mm，長800 mm的縱縫拉桿;水泥混凝土墊塊采用C25現澆微膨脹水泥混凝土(內摻10%的鋁酸鈣膨脹劑)，施工時首先清除已松散的基層或底基層，并視基層或底基層松散程度選取適當的澆筑厚度，并保證厚度不小于20 cm。

4 舊水泥混凝土路面加鋪前的處理措施

在加鋪瀝青面層前，應先對舊有水泥混凝土路面進行檢測，確定其彎沉值及承載力，并對破損處、坑洞，及較大裂縫的位置及損壞程度進行統計，然后對破損的路面進行修復。

首先，填補坑洞，裂縫或水泥路面接縫，若整塊水泥混凝土板有脫空現象，應對其進行壓漿處理，局部松動的地方，應進行清除或底部灌漿處理。

其次，對現狀路面的接縫處應做如下處理:先用高壓空氣清除接縫內碎屑及雜物，并用改性瀝青油進行灌縫。

對原有水泥混凝土及新水泥混凝土路面接縫處采取鋪設土工布處理。

舊水泥路面加鋪前病害的具體處理方法有:

1)大面積麻面、脫皮路面的處理。

首先將路表處的雜質全部清理干凈，然后噴灑一層改性瀝青油后采用改性瀝青砂對凹槽處修補平。

2)縱縫、橫縫及自由邊斷角的處理。

對路面結構損壞程度較深的地方，先鑿除深度不小于10 cm的舊路面結構層，然后澆筑C35水泥混凝土。對于損壞程度較淺的地方，鑿除深度不小于5 cm的舊結構層后采用改性瀝青混凝土填平并壓實。

3)破碎板的處理。

把破碎的混凝土鑿除并清理干凈，澆筑C35混凝土補平。當舊道路板塊損壞較為嚴重時，應把整塊全部鑿除，并重新用C35混凝土補齊。

4)脫空處理。

在脫空部位上用沖擊鉆等工具沖出兩個φ30 mm孔(穿透混凝土板)，間距約為0.8 m～1.5 m。然后用C20高強水泥砂漿高壓灌注，注滿為止。

5)斷板處裂縫的處理。

對斷板裂縫，先清除裂縫部位的混凝土，然后澆筑C35混凝土，接縫采用貼玻纖格柵的方法處治。

6)活動板的處理。

在四個角上各沖擊鉆一個φ30 mm孔(穿透混凝土板)，然后用C20高強水泥砂漿高壓灌注，注滿為止。

主要的施工流程如下:舊水泥混凝土路面病害處理→接縫處理→清洗舊路面→滿鋪玻纖格柵→噴灑改性瀝青粘層油→鋪筑改性瀝青混凝土罩面層。

玻纖格柵鋪設在經處理和清潔后的舊有道路面層上。固定好玻纖格柵后，采用膠輪壓路機碾壓以保證與原有路面面層之間的粘結性。在施工過程中，要嚴格控制各種車輛出入工程場地。為了避免來往車輛有可能急剎車或急轉彎對玻纖格柵造成直接損傷，必須在保證鋪設完所有玻纖格柵后，當天馬上在舊有面板全寬范圍內噴灑粘層瀝青油，然后進行瀝青混凝土罩面。瀝青油采用PCR改性乳化瀝青粘層油，每平米用量不小于0.6 kg，其質量及技術指標應符合《公路瀝青路面設計規范》和《公路瀝青路面施工技術規范》中的相關要求。

5 結語

在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青結構層的設計施工中，關鍵在于對舊有水泥混凝土路面病害的治理。舊路拓寬的關鍵點在于如何處理好新舊路面接縫。因此，在舊路加鋪瀝青層及舊路加寬設計施工中，務必要處理好上述兩個關鍵點，創造優秀的舊路改造工程。

［1］JTG D40-2011，公路水泥混凝土路面設計規范［S］.

［2］JTG D50-2006，公路瀝青路面設計規范［S］.

［3］JTG F30-2003，公路水泥混凝土路面施工技術規范［S］.

［4］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范［S］.