瀝青混凝土道路舊路改造設計技術分析

廣州市公用事業規劃設計院有限責任公司，廣東 廣州 510091

1 項目概況

某道路全長12500m，呈東西走向，為城市主干道，瀝青混凝土路面，局部路段為單向兩車道、雙向兩車道、雙向四車道、雙向六車道。

通過現場調查，瀝青混凝土路面存在線裂、碎裂、車轍、沉陷、擁包、剝落、坑槽、啃邊、路框差和修補破損等病害，破壞類型基本將瀝青混凝土路面病害類型基本覆蓋。

初步分析造成此種病害原因如下：道路建成后，曾多次分路段進行保養小修、中修、大修和城市道路品質化提升工程，改造完成后通車時長不同，由此導致病害情況隨著路段不同而不同。

2 設計步驟與原則

2.1 設計步驟

（1）對原有瀝青路面做全面的技術調查，主要包含以下內容：路面破損及病害的程度、路面的設計、施工養護技術資料；交通量、交通量增長率；舊路回彈彎沉測試值；鉆芯取樣。

（2）補強結構層與原路面結構的黏結應牢固。

（3）路面補強材料應根據道路的技術狀況和養護等級選用。

2.2 設計原則

（1）根據道路病害成因和實際工程的情況，采用不同的處理形式。對表面病害為主的道路采用淺層處理方式，并對由基層強度不足引起的病害采用深層病害處理方式。

（2）在全面調查和局部調查的基礎上，將原路面的破損狀態、彎沉值、破損原因劃分為一個路段，采用相應的修補對策。瀝青路面病害處理措施應滿足《城鎮道路養護技術規范》（CJJ 36—2016）的瀝青路面養護對策，瀝青路面養護對策見表1。

表1 瀝青路面養護對策

（3）在道路強度保證的前提下，盡量利用舊路，減少總體工程量，降低工程投資。

（4）在采用新技術、新結構、新材料、新工藝提高道路質量的情況下，盡可能減少工程量和造價。在工程條件允許的情況下，瀝青路面鏡刨、挖除的舊料應再生利用。

2.3 項目路面病害調查

由于道路情況復雜，采用現代科學技術和傳統方法相結合的方式，對道路進行全面的病害調查，具體為現場航拍及現場勘察，同時收集道路的建設技術檔案。梳理、歸納數據得出以下結果。

JY路段長666m，道路路面病害以線裂、網裂為主，其他病害如沉陷、剝落等也有出現，相對較少。K0+000～K0+180路段左右幅PCI指數分別為55.9、40.3，評價等級均為D，路面狀況較差；K0+180～K0+660路段左右幅評價等級均為B；JY路段左、右幅各車道的彎沉平均值為0.23～0.30mm，彎沉平均值均小于0.77mm，結構承載能力良好。

除了JY路段，其余路段合計線裂1733.25m，碎裂32m2、車轍 1364.5m2、沉陷 111.9m2、擁包 20.2m2、剝落720.5m2、坑槽1.51m2、啃邊26m2、路框差56m2、修補破損124.11m2。道路整體PCI指數為40.3，評價等級均為A，路面狀況較好。

3 路面病害分析及處理方案

3.1 路面病害分析

根據道路病害調查情況，結合將原路面的破損狀態、彎沉值、破損原因劃分為一個路段的設計原則，將道路劃分為重點路段、非重點路段兩個路段。重點路段為JY路段，除了JY路段，其余路段為非重點路段。

重點路段評價等級為B、D，局部路段結構強度不足，標線不清晰，根據表1，采用大修的養護策略，制訂相應的設計方案。由于該路段為城市主干道，為了保證該路段整體一致性，采用整體刨鋪的處理形式，刨鋪后重新劃定交通標線。

非重點路段道路評價等級均為A，道路結構強度基本滿足要求，大部分表觀質量良好、日常養護到位，地面道路總體情況良好，僅在局部區域有小面積修補及破損痕跡，需要針對病害處進行局部修復，因此對該路段表面病害采用淺層處理方式，對由基層強度不足引起的病害采用深層病害處理方式，將其納入小修、中修工程。

3.2 路面病害處理措施

為了保持道路設施的功能、保證道路安全運行、提高服務水平，對面層瀝青混合料選擇、修復工藝提出比選方案，從中選出最適合該項目的方案，并制訂相應的病害處理措施。

（1）面層瀝青混合料選擇。面層瀝青混合料的選擇和配合比是保證瀝青路面質量和使用功能的關鍵。具體根據項目所在地氣候、交通情況選擇瀝青瑪蹄脂碎石混合料、細粒式改性瀝青混凝土、橡膠瀝青；在級配選用上，更偏向骨架密實型，主要是為了提高高溫穩定性和水穩性。瀝青瑪蹄脂碎石混合料具有骨架密實的特性，孔隙率小，對防止水損壞、減少車轍十分有效，添加改性劑后能提高抗疲勞和耐久性，同時它還具有構造深度大、抗滑性好等優點，但造價高，施工工藝要求較高。該項目考慮所在區域已建道路路面材料、所在地交運局印發路面結構指引文件要求以及道路等級為城市主干路，選用性能相對較高的瀝青瑪蹄脂碎石混合料。

（2）道路路面修復工藝選擇。根據《城鎮道路養護技術規范》（CJJ 36—2016）的規定，瀝青路面鏡刨、挖除的舊料應再生利用，該項目重點路段采用熱再生工藝。熱再生工藝具有循環經濟、價格相對低、施工速度快的特點，但由于現場熱再生過程是一個連續的動態過程，施工質量控制較難，因此需要對路面進行實時檢驗以便控制質量。

（3）重點路段路面病害處理措施。根據病害等級進行整體銑刨和重鋪。重鋪結構層一般作為獨立的一層路面結構，起到對道路結構強度補強和延長使用壽命的作用，其材料類型通常選用高品質的表層材料，若結構層太薄易在行車水平荷載作用下產生擁包以致剝落，結合施工機械與工藝方面的要求，通常加鋪瀝青混凝土表層的最小厚度為4cm。考慮到使用性能和經濟性，采用厚度為4cm的瀝青面層形式，對PCI為B、D分別采用不同的形式。具體路面結構形式如下所述。①PCI為B的處理方式，按以下結構形式自上而下改造：大于等于4cm SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料（含調平），黏層，鋪設聚酯玻纖布（原有路面結構）。②PCI為D或基層強度不足的處理方式，按以下結構形式自上而下改造：挖除39cm瀝青面層及基層后按以下結構改造，4cm SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料，黏層，5cm AC-20C改性瀝青混凝土，黏層，鋪設聚酯玻纖布，≥30cm C35水泥混凝土（含調平）。其中，瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層鋪設采用熱再生工藝。

（4）非重點段路面病害處理措施。對于瀝青路面輕微破損、重度破損、瀝青路面基層局部成形不足，分別對應采用以下不同的處理形式：①瀝青路面輕微破損，例如線裂、車轍、剝落等，應刨除病害及周圍0.5m范圍內的瀝青面層4cm（按矩形刨除），噴灑黏層油，滿鋪聚酯玻纖布后，新建厚度為4cm的瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA-13。②瀝青路面重度破損，如網裂、坑槽、龜裂等，應刨除病害及周圍0.5m范圍內的瀝青面層10cm（按矩形刨除），噴灑黏層油，滿鋪聚酯玻纖布后再鋪設厚度為6cm的改性瀝青混凝土AC-20C，最后噴灑黏層油后，新建厚度為4cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA-13。③因瀝青路面基層局部成形不足、強度不夠，在行車荷載和自然因素等作用下形成的病害，首先應拆除病害及周圍0.5m范圍內的路面結構層（按矩形刨除），然后新建基層（20～30cm C40水泥混凝土面板），且強度達到70%后（封閉時間3～5d），再噴灑黏層油、滿鋪聚酯玻纖布，最后鋪設厚度為8cm的瀝青混凝土AC-25C+噴灑黏層油+厚度為6cm的中粒式瀝青混凝土AC-20C+噴灑黏層油+新建厚度為4cm的瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA-13。對于網裂、碎裂、沉陷、剝落和坑槽等淺層病害，刨除瀝青上面層后基本可以消除，刨除瀝青上面層后對裂縫進行灌縫處理（熱瀝青灌縫）。若刨除瀝青上面層后還存在網裂、碎裂、沉陷、剝落和坑槽等病害，則需要對病害部位進行處理后再加鋪瀝青。

4 結束語

文章通過舊路改造實際案例，首先分析了道路病害類型，然后結合道路使用性能要求和工程經濟性、劃分道路處理路段提出了相應的病害處治措施，希望能為相關工程提供有價值的參考。