瀝青混凝土道路舊路改造設(shè)計技術(shù)分析

廣州市公用事業(yè)規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)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(xiàn)場調(diào)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(yǎng)小修、中修、大修和城市道路品質(zhì)化提升工程，改造完成后通車時長不同，由此導(dǎo)致病害情況隨著路段不同而不同。

2 設(shè)計步驟與原則

2.1 設(shè)計步驟

（1）對原有瀝青路面做全面的技術(shù)調(diào)查，主要包含以下內(nèi)容：路面破損及病害的程度、路面的設(shè)計、施工養(yǎng)護技術(shù)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(jié)構(gòu)層與原路面結(jié)構(gòu)的黏結(jié)應(yīng)牢固。

（3）路面補強材料應(yīng)根據(jù)道路的技術(shù)狀況和養(yǎng)護等級選用。

2.2 設(shè)計原則

（1）根據(jù)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(diào)查和局部調(diào)查的基礎(chǔ)上，將原路面的破損狀態(tài)、彎沉值、破損原因劃分為一個路段，采用相應(yīng)的修補對策。瀝青路面病害處理措施應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（CJJ 36—2016）的瀝青路面養(yǎng)護對策，瀝青路面養(yǎng)護對策見表1。

表1 瀝青路面養(yǎng)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(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝提高道路質(zhì)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(yīng)再生利用。

2.3 項目路面病害調(diào)查

由于道路情況復(fù)雜，采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和傳統(tǒng)方法相結(jié)合的方式，對道路進行全面的病害調(diào)查，具體為現(xiàn)場航拍及現(xiàn)場勘察，同時收集道路的建設(shè)技術(shù)檔案。梳理、歸納數(shù)據(jù)得出以下結(jié)果。

JY路段長666m，道路路面病害以線裂、網(wǎng)裂為主，其他病害如沉陷、剝落等也有出現(xiàn)，相對較少。K0+000～K0+180路段左右幅PCI指數(shù)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(jié)構(gòu)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(shù)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(jù)道路病害調(diào)查情況，結(jié)合將原路面的破損狀態(tài)、彎沉值、破損原因劃分為一個路段的設(shè)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(jié)構(gòu)強度不足，標(biāo)線不清晰，根據(jù)表1，采用大修的養(yǎng)護策略，制訂相應(yīng)的設(shè)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(biāo)線。

非重點路段道路評價等級均為A，道路結(jié)構(gòu)強度基本滿足要求，大部分表觀質(zhì)量良好、日常養(yǎng)護到位，地面道路總體情況良好，僅在局部區(qū)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(fù)，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(shè)施的功能、保證道路安全運行、提高服務(wù)水平，對面層瀝青混合料選擇、修復(fù)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(yīng)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(zhì)量和使用功能的關(guān)鍵。具體根據(jù)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(wěn)定性和水穩(wěn)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(gòu)造深度大、抗滑性好等優(yōu)點，但造價高，施工工藝要求較高。該項目考慮所在區(qū)域已建道路路面材料、所在地交運局印發(fā)路面結(jié)構(gòu)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(fù)工藝選擇。根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（CJJ 36—2016）的規(guī)定，瀝青路面鏡刨、挖除的舊料應(yīng)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(huán)經(jīng)濟、價格相對低、施工速度快的特點，但由于現(xiàn)場熱再生過程是一個連續(xù)的動態(tài)過程，施工質(zhì)量控制較難，因此需要對路面進行實時檢驗以便控制質(zhì)量。

（3）重點路段路面病害處理措施。根據(jù)病害等級進行整體銑刨和重鋪。重鋪結(jié)構(gòu)層一般作為獨立的一層路面結(jié)構(gòu)，起到對道路結(jié)構(gòu)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(zhì)的表層材料，若結(jié)構(gòu)層太薄易在行車水平荷載作用下產(chǎn)生擁包以致剝落，結(jié)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(jīng)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(jié)構(gòu)形式如下所述。①PCI為B的處理方式，按以下結(jié)構(gòu)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(diào)平），黏層，鋪設(shè)聚酯玻纖布（原有路面結(jié)構(gòu)）。②PCI為D或基層強度不足的處理方式，按以下結(jié)構(gòu)形式自上而下改造：挖除39cm瀝青面層及基層后按以下結(jié)構(gòu)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(shè)聚酯玻纖布，≥30cm C35水泥混凝土（含調(diào)平）。其中，瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層鋪設(shè)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(yīng)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(yīng)刨除病害及周圍0.5m范圍內(nèi)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(wǎng)裂、坑槽、龜裂等，應(yīng)刨除病害及周圍0.5m范圍內(nèi)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(shè)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(yīng)拆除病害及周圍0.5m范圍內(nèi)的路面結(jié)構(gòu)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(shè)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(wǎng)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(wǎng)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(jié)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(jié)合道路使用性能要求和工程經(jīng)濟性、劃分道路處理路段提出了相應(yīng)的病害處治措施，希望能為相關(guān)工程提供有價值的參考。