城市道路改造工程設計要點

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摘要:市政道路是關乎城市基礎設施建設成敗的關鍵因素。本文結合舊路改造，從舊路面病害產生原因、舊路病害處置方法及路面結構補強方案等幾個方面對統(tǒng)一路改造設計作了簡要的分析，以便對后續(xù)道路改造設計提供啟發(fā)或參考。

關鍵詞:城市道路 舊路改造 路面病害 就地熱再生

1概述

統(tǒng)一路作為一條東西向城市主干路，于2005年全線通車，且全線機動車道缺少4cm瀝青混合料AC－16上面層。經(jīng)過十余年運行，現(xiàn)狀瀝青混凝土路面出現(xiàn)較為嚴重的病害，道路服務水平較低?，F(xiàn)狀瀝青混凝土路面出現(xiàn)較為嚴重的病害，主要有縱橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫、松散、坑槽、層間剝離、擁包、沉陷、車轍等不同程度的病害，網(wǎng)裂、坑槽病害在該路表現(xiàn)的尤為普遍。隨著統(tǒng)一路兩側土地開發(fā)程度的逐步提高，道路兩側商業(yè)氛圍逐漸濃厚，人流、車流逐漸增多，統(tǒng)一路大修改造已迫在眉睫。同時，該項目的實施也將促進整個片區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。

2舊瀝青路面病害原因剖析

結合統(tǒng)一路實際運行情況，對統(tǒng)一路瀝青路面主要病害成因機理進行，主要病害產生原因如下:

(1)松散、露骨破壞:主要是由于瀝青混合料中瀝青含量偏低、混合料壓實不夠、瀝青使用多年老化等原因，使集料顆粒與裹覆瀝青之間粘結力比正常情況下的小，甚至是喪失粘結力，導致顆粒脫落，使瀝青路面出現(xiàn)松散現(xiàn)象。

(2)橫向裂縫:產生主要原因有a、該路行駛的重載車輛較多，致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而斷裂。b、因溫度變化時產生的溫度疲勞裂縫。

(3)縱向裂縫產生的原因主要有兩種:一種是瀝青面層分路幅攤鋪時，兩幅接茬處未處理好，在車輛荷載與大氣因素的作用下逐漸開裂;另外一種是由于路基壓實度不均勻或路基邊緣受水侵蝕產生不均勻沉陷引起。

(4)網(wǎng)狀裂縫:主要是由于路面整體強度不足引起。其原因是路面結構設計不合理，路基路面壓實度不足，路面材料配比不當或拌和不均勻等;路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時封填，致使水分滲入下層，加劇了路面破損。瀝青在施工期間及長期使用過程中的老化，也是導致瀝青面層形成網(wǎng)裂的原因之一。

(5)水損壞:主要是由于瀝青混合料生產的變異性大，攤鋪過程中瀝青混合料局部離析和路面壓實不夠等多種原因造成瀝青路面空隙率過大，使雨水極易浸入，滯留在路面面層中，尤其是連續(xù)雨天時路面面層將長時間處于飽水狀態(tài)，路面造成嚴重損壞。降水對瀝青路面的破壞可視雨水在瀝青面層中滯留的位置不同而造成不同形式的破壞:表面層產生坑洞。當雨水進入并滯留在表層瀝青混凝土的空隙時，在行車荷載作用下，產生的動水壓力(空隙水壓力)使瀝青從碎石表面剝落，局部瀝青混凝土變得松散，碎石被車輪甩出，使路面產生坑洞;表面層和中面層同時產生坑洞及局部表面產生網(wǎng)裂和變形。當雨水滲入并滯留在表面層和中間面層內，在行車荷載的作用下，瀝青混凝土中部分瀝青剝落，導致表面產生網(wǎng)裂、形變(下陷)和向外推擠，使路面產生坑洞局部破壞;唧漿、網(wǎng)裂、坑洞。如雨水透過瀝青面層滯留在半剛性基層頂面，在行車荷載作用下，自由水產生巨大的壓力并沖刷基層混合料表層的細料，形成灰白色漿體，數(shù)量較多時產生坑洞;數(shù)量較少時，使路面產生網(wǎng)狀裂紋或者變形，產生網(wǎng)狀裂紋和形變后，雨水更易透入，最終導致路面破壞。

(6)車轍:該路段重車比例較大，車輛都按車道行駛，形成了渠化交通，由此，行車道上的輪跡帶承受著大量重車的反復作用。在每年的高溫季節(jié)，瀝青混合料的強度和勁度大幅度下降，在大量重車的反復作用下，輪跡帶逐漸變形下凹，輪跡帶的兩側逐漸鼓起，形成車轍。

3舊瀝青路面病害處理方法

3．1基層病害處理

路面存在龜裂、沉陷處，通過鉆芯取樣發(fā)現(xiàn)基層表面已松散，需要對路面進行翻挖。翻挖深度根據(jù)實際情況而定;開挖后清除松散基層并壓實，噴灑透層油，采用5%水泥穩(wěn)定碎石回填，壓實度98%。

3．2瀝青面層病害預處理

(1)車轍維修處理。對于波峰與波谷之差小于1cm的輕微車轍，可不做處理。對于大于1cm的車轍，應將車轍波峰凸起部分銑平。

(2)擁包維修處理。對于小于1cm的輕微擁包，可不做處理。對于大于1cm的擁包，應將擁包凸起部分銑平。

(3)橫向裂縫、坑槽維修處理:對于輕度橫向裂縫、坑槽，就地熱再生工藝可對其進行直接修復。對于重度橫向裂縫、坑槽，熱再生施工前需要進行預處理。經(jīng)過現(xiàn)場考察，調研國內外類似工程處理方案，擬采用纖維抗裂貼并使用就地熱再生設備治理橫向裂縫。

4舊瀝青路面補強設計

4．1舊瀝青路面補強設計方案

通過以上路面病害分析及對現(xiàn)狀統(tǒng)一路破損狀況的調查，得出采用就地熱再生施工工藝對現(xiàn)狀路面進行再生補強。就地熱再生就是將原路面加熱軟化，耙松后，加入再生劑、新瀝青、新骨料拌合而成的新的瀝青混合料，然后攤鋪，壓實后形成再生后的路面結構層。先處理現(xiàn)狀瀝青面層的結構性病害，例如:基層沉陷，坑槽等;再采用熱再生機械對全線進行加熱整形3～4cm，最后一次性加鋪4cm厚SBS改性瀝青混凝土上面層AC－16。瀝青路面就地熱再生主要分為兩個階段:局部病害預處理階段和整體熱再生階段。局部病害預處理階段主要任務是對現(xiàn)狀路面病害進行維修處治;整體熱再生階段是將全線瀝青面層進行統(tǒng)一熱再生，最后全線加鋪4cm厚SBS改性瀝青混凝土上面層AC－16。

4．2就地熱再生補強方案優(yōu)缺點分析

優(yōu)點:就地熱再生施工周期短，對車輛通行影響小，就地再生列車對舊路面再生后，經(jīng)壓路機壓實后數(shù)小時后即可恢復交通，施工成本相對較低。同時，此種施工工藝能充分利用原路舊料，利用率高達100%。將現(xiàn)狀瀝青面層就地整形熱再生，該工藝可以完全處理現(xiàn)狀機動車道面層非結構性病害;現(xiàn)場熱再生避免了瀝青攤鋪中的冷縫，瀝青路面整體性強，就本工程而減少銑刨料1225噸，對環(huán)境保護有利。缺點:就地熱再生工藝專業(yè)機械化程度要求很高，工藝過程控制較為復雜。對施工企業(yè)專業(yè)化水平要求較高。

5總結

統(tǒng)一路道路改造工程設計目標力求做成精品工程，合理組織交通，充分體現(xiàn)了“節(jié)能減排”的設計理念。就地熱再生以其成熟的工藝在路面非結構性病害較少的瀝青路面改造中有其獨特的優(yōu)勢，就地熱再生改造工藝也為市政道路管理者提供了多樣化的選擇。

參考文獻

［1］杜軍．瀝青路面就地熱再生技術在城市道路中的應用，2008.09．

［2］《瀝青路面維修與改造》．王松根，人民交通出版社，2012.09．

［3］《城市道路工程設計規(guī)范》CJJ37－2012．

作者：劉大彬 任朝君 單位：咸陽市規(guī)劃設計研究院