城市道路改造工程设计要点

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摘要:市政道路是关乎城市基础设施建设成败的关键因素。本文结合旧路改造，从旧路面病害产生原因、旧路病害处置方法及路面结构补强方案等几个方面对统一路改造设计作了简要的分析，以便对后续道路改造设计提供启发或参考。

关键词:城市道路 旧路改造 路面病害 就地热再生

1概述

统一路作为一条东西向城市主干路，于2005年全线通车，且全线机动车道缺少4cm沥青混合料AC－16上面层。经过十余年运行，现状沥青混凝土路面出现较为严重的病害，道路服务水平较低。现状沥青混凝土路面出现较为严重的病害，主要有纵横向裂缝、网状裂缝、松散、坑槽、层间剥离、拥包、沉陷、车辙等不同程度的病害，网裂、坑槽病害在该路表现的尤为普遍。随着统一路两侧土地开发程度的逐步提高，道路两侧商业氛围逐渐浓厚，人流、车流逐渐增多，统一路大修改造已迫在眉睫。同时，该项目的实施也将促进整个片区的经济发展。

2旧沥青路面病害原因剖析

结合统一路实际运行情况，对统一路沥青路面主要病害成因机理进行，主要病害产生原因如下:

(1)松散、露骨破坏:主要是由于沥青混合料中沥青含量偏低、混合料压实不够、沥青使用多年老化等原因，使集料颗粒与裹覆沥青之间粘结力比正常情况下的小，甚至是丧失粘结力，导致颗粒脱落，使沥青路面出现松散现象。

(2)横向裂缝:产生主要原因有a、该路行驶的重载车辆较多，致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而断裂。b、因温度变化时产生的温度疲劳裂缝。

(3)纵向裂缝产生的原因主要有两种:一种是沥青面层分路幅摊铺时，两幅接茬处未处理好，在车辆荷载与大气因素的作用下逐渐开裂;另外一种是由于路基压实度不均匀或路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷引起。

(4)网状裂缝:主要是由于路面整体强度不足引起。其原因是路面结构设计不合理，路基路面压实度不足，路面材料配比不当或拌和不均匀等;路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水分渗入下层，加剧了路面破损。沥青在施工期间及长期使用过程中的老化，也是导致沥青面层形成网裂的原因之一。

(5)水损坏:主要是由于沥青混合料生产的变异性大，摊铺过程中沥青混合料局部离析和路面压实不够等多种原因造成沥青路面空隙率过大，使雨水极易浸入，滞留在路面面层中，尤其是连续雨天时路面面层将长时间处于饱水状态，路面造成严重损坏。降水对沥青路面的破坏可视雨水在沥青面层中滞留的位置不同而造成不同形式的破坏:表面层产生坑洞。当雨水进入并滞留在表层沥青混凝土的空隙时，在行车荷载作用下，产生的动水压力(空隙水压力)使沥青从碎石表面剥落，局部沥青混凝土变得松散，碎石被车轮甩出，使路面产生坑洞;表面层和中面层同时产生坑洞及局部表面产生网裂和变形。当雨水渗入并滞留在表面层和中间面层内，在行车荷载的作用下，沥青混凝土中部分沥青剥落，导致表面产生网裂、形变(下陷)和向外推挤，使路面产生坑洞局部破坏;唧浆、网裂、坑洞。如雨水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面，在行车荷载作用下，自由水产生巨大的压力并冲刷基层混合料表层的细料，形成灰白色浆体，数量较多时产生坑洞;数量较少时，使路面产生网状裂纹或者变形，产生网状裂纹和形变后，雨水更易透入，最终导致路面破坏。

(6)车辙:该路段重车比例较大，车辆都按车道行驶，形成了渠化交通，由此，行车道上的轮迹带承受着大量重车的反复作用。在每年的高温季节，沥青混合料的强度和劲度大幅度下降，在大量重车的反复作用下，轮迹带逐渐变形下凹，轮迹带的两侧逐渐鼓起，形成车辙。

3旧沥青路面病害处理方法

3．1基层病害处理

路面存在龟裂、沉陷处，通过钻芯取样发现基层表面已松散，需要对路面进行翻挖。翻挖深度根据实际情况而定;开挖后清除松散基层并压实，喷洒透层油，采用5%水泥稳定碎石回填，压实度98%。

3．2沥青面层病害预处理

(1)车辙维修处理。对于波峰与波谷之差小于1cm的轻微车辙，可不做处理。对于大于1cm的车辙，应将车辙波峰凸起部分铣平。

(2)拥包维修处理。对于小于1cm的轻微拥包，可不做处理。对于大于1cm的拥包，应将拥包凸起部分铣平。

(3)横向裂缝、坑槽维修处理:对于轻度横向裂缝、坑槽，就地热再生工艺可对其进行直接修复。对于重度横向裂缝、坑槽，热再生施工前需要进行预处理。经过现场考察，调研国内外类似工程处理方案，拟采用纤维抗裂贴并使用就地热再生设备治理横向裂缝。

4旧沥青路面补强设计

4．1旧沥青路面补强设计方案

通过以上路面病害分析及对现状统一路破损状况的调查，得出采用就地热再生施工工艺对现状路面进行再生补强。就地热再生就是将原路面加热软化，耙松后，加入再生剂、新沥青、新骨料拌合而成的新的沥青混合料，然后摊铺，压实后形成再生后的路面结构层。先处理现状沥青面层的结构性病害，例如:基层沉陷，坑槽等;再采用热再生机械对全线进行加热整形3～4cm，最后一次性加铺4cm厚SBS改性沥青混凝土上面层AC－16。沥青路面就地热再生主要分为两个阶段:局部病害预处理阶段和整体热再生阶段。局部病害预处理阶段主要任务是对现状路面病害进行维修处治;整体热再生阶段是将全线沥青面层进行统一热再生，最后全线加铺4cm厚SBS改性沥青混凝土上面层AC－16。

4．2就地热再生补强方案优缺点分析

优点:就地热再生施工周期短，对车辆通行影响小，就地再生列车对旧路面再生后，经压路机压实后数小时后即可恢复交通，施工成本相对较低。同时，此种施工工艺能充分利用原路旧料，利用率高达100%。将现状沥青面层就地整形热再生，该工艺可以完全处理现状机动车道面层非结构性病害;现场热再生避免了沥青摊铺中的冷缝，沥青路面整体性强，就本工程而减少铣刨料1225吨，对环境保护有利。缺点:就地热再生工艺专业机械化程度要求很高，工艺过程控制较为复杂。对施工企业专业化水平要求较高。

5总结

统一路道路改造工程设计目标力求做成精品工程，合理组织交通，充分体现了“节能减排”的设计理念。就地热再生以其成熟的工艺在路面非结构性病害较少的沥青路面改造中有其独特的优势，就地热再生改造工艺也为市政道路管理者提供了多样化的选择。

参考文献

［1］杜军．沥青路面就地热再生技术在城市道路中的应用，2008.09．

［2］《沥青路面维修与改造》．王松根，人民交通出版社，2012.09．

［3］《城市道路工程设计规范》CJJ37－2012．

作者：刘大彬 任朝君 单位：咸阳市规划设计研究院