城市道路路面改造研究

呂洪杰 陶 然

（1.慈溪市城鄉(xiāng)規(guī)劃研究院，浙江 慈溪 315300；2.廣西壯族自治區(qū)道路運輸管理局，廣西 南寧 530012）

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，城市化的不斷加快，城市人口的迅速增長，機動車擁有量也迅速增長，道路交通量劇增，但隨著部分城市道路使用年限的增多，許多早期建設(shè)的道路不同程度發(fā)生破損現(xiàn)象，存在著道路結(jié)構(gòu)承載力不足，行車舒適性差、車速難以提高等問題。為了節(jié)約工程投資，有效利用原有道路路基，改善道路性能，部分道路均需進(jìn)行路面改造，但當(dāng)前國內(nèi)外對路面改造的研究較少，基本為在道路維修、改造實踐過程總結(jié)改造技術(shù)和方法。故對道路改造技術(shù)和方法需進(jìn)一步分析研究。

1 城市道路現(xiàn)狀

建國初期，我國的道路建設(shè)取得的較大成就。在積極修復(fù)原有道路的基礎(chǔ)上，實行依靠地方、依靠群眾、普及為主的“地、群、普”建設(shè)方針，相繼開展了幾次大規(guī)模的建設(shè)。20世紀(jì)80年代以后，隨著改革開放深入，經(jīng)濟全面發(fā)展，使“長期滯后”的基礎(chǔ)建設(shè)的嚴(yán)重后果充分暴露，成為國民經(jīng)濟建設(shè)的“瓶頸”部分，制約了經(jīng)濟的發(fā)展，使得公路的供求關(guān)系出現(xiàn)了“全面緊張”的現(xiàn)象。20世紀(jì)90年代以后，國家調(diào)整經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，將交通運輸當(dāng)作國民經(jīng)濟發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性和緊迫性任務(wù)。尤其是亞洲金融風(fēng)暴之后，拉動內(nèi)需成為彌補外貿(mào)缺口對國民經(jīng)濟造成的負(fù)面影響的重要手段，道路建設(shè)作為拉動內(nèi)需的重要方面得到國家的大力支持而迅速發(fā)展。當(dāng)時建設(shè)了大量的城市道路，這些道路很大程度上促進(jìn)了經(jīng)濟發(fā)展，為人們的生產(chǎn)生活提供了便捷通道。但隨著使用年限的增加，部分道路破損嚴(yán)重。對行車的安全性和舒適性都有很大的影響，亟需改造更新。城市道路破損顯現(xiàn)有以下三種：

（1）水泥砼路面出現(xiàn)斷板、裂縫、角隅斷裂、錯臺等不同程度的問題。水泥混凝土路面具有強度高、穩(wěn)定性好、耐久性強、養(yǎng)護(hù)費用少、經(jīng)濟效益高，有利于夜間行車和推動當(dāng)?shù)亟ú臉I(yè)的發(fā)展。從1980到2000年20余年間，水泥混凝土路面被作為城市道路一種主要結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，在國內(nèi)許多城市廣泛應(yīng)用。隨著國民經(jīng)濟發(fā)展，城市道路有了更高層次的需求，特別是在中、東部沿海經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)，水泥混凝土路面的本質(zhì)缺陷與城市發(fā)展顯示一種時代性的不協(xié)調(diào)，如吸熱性能差、光折射力強易產(chǎn)生視覺疲勞和光污染；如路表裂縫多、平整度差導(dǎo)致行車安全性、舒適性下降，同時產(chǎn)生大量的震動與噪音，出現(xiàn)的斷板、裂縫、角隅斷裂，錯臺等難以維修，高溫穩(wěn)定性差的填縫料外泄后造成黑色污染，嚴(yán)重影響市容市貌。

（2）瀝青砼路面出現(xiàn)裂縫、車轍和推移、坑槽和泛油等現(xiàn)象。瀝青路面因具有行車舒適，適應(yīng)性強，養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)點，近年來被廣泛應(yīng)用在城市道路建設(shè)中。但瀝青路面容易產(chǎn)生各種病害，如不及時處理會影響道路的使用性能。瀝青砼路面破損原因有很多。例如地基原因，有些路段位于地下水豐富，在高填土后，由于地基承載力有差別，出現(xiàn)不均勻沉降，造成路面裂縫?；蛘咴诼坊┕r，由于氣候原因，局部填方路基填料粉碎不足，路基壓實不均勻，構(gòu)造物周圍碾壓不足，造成路基部分壓實度不夠，造成裂縫；或路基邊緣不能夠超寬碾壓，致使路基邊緣壓實度不夠，造成縱向裂縫。

（3）隨城市發(fā)展車輛越來越多，經(jīng)常出現(xiàn)堵車現(xiàn)象，需拓寬車道緩解交通壓力。

2 路面改造技術(shù)研究

當(dāng)前國內(nèi)外對路面改造技術(shù)基本方法有以下四種：第一，鑿除破損的水泥砼路面，進(jìn)行重新鋪裝；第二，已有的水泥砼路面進(jìn)行“白加黑”改造；第三，進(jìn)行瀝青罩面。第四，路基和路面全部鑿除，重新鋪筑。第一種除破損的水泥砼路面，進(jìn)行重新鋪裝一般應(yīng)用于公路中；第四種路基路面均鑿除，進(jìn)行重新鋪筑，其技術(shù)和方法和新建道路基本相同，相關(guān)經(jīng)驗比較豐富。但“白加黑”路面改造和瀝青罩面兩方面由于相關(guān)研究較少，經(jīng)驗不足等情況。改造后的“白加黑”路面和瀝青砼罩面也很容易生成反射裂縫。本文對這兩種情況進(jìn)行分析研究。

2.1 “白加黑”路面改造

早期建設(shè)的道路，水泥混凝土路面較多，經(jīng)過多年的使用，存在不同程度的質(zhì)量問題，現(xiàn)階段，為了節(jié)約工程投資，合理有效的利用原水泥砼路面。再原水泥路面上加鋪瀝青面層較多，既改善了原道路的質(zhì)量問題，同時也提高了道路的舒適性。“白加黑”已成為為最主要的路面改造形式。但加鋪瀝青面層也存在著許多質(zhì)量問題。如加鋪過的瀝青砼面層出現(xiàn)反射裂縫，從而使面層剝落開裂等，路面的水滲透至基層，是道路損壞等現(xiàn)象。所以，“白加黑”路面改造在技術(shù)上需要研究，質(zhì)量上需要控制。

（1）處理原水泥砼路面

水泥砼路面受溫度影響較大，由于其固有剛性路面的特征，所以存在著接縫、裂縫，同時經(jīng)過長年使用產(chǎn)生了脫空、沉陷、啃邊、斷板、錯臺等現(xiàn)象。以舊的水泥砼路面作為基層應(yīng)該具有適宜的剛度，足夠的強度。瀝青砼路面為柔性路面，道路面層的強度和基層的前度有直接關(guān)系，所以處理原水泥砼道路面層成為“白加黑”路面的關(guān)鍵問題。首先要對原水泥砼路面進(jìn)行調(diào)查，對出現(xiàn)承載力、病害等路面進(jìn)行調(diào)查、標(biāo)示并分析其形成原因，進(jìn)行處理。對邊角破碎較厲害的路面鑿出破損部分，并進(jìn)行同等標(biāo)號的水泥砼鋪筑，并注意相接逢的處理。對邊角破碎較輕微的路面進(jìn)行清除破碎部分，用半剛性材料填平。對整塊水泥砼板破碎的活錯臺的路面，考慮其是否為基層出現(xiàn)質(zhì)量問題，如果是需要對整塊板鑿除，對基層進(jìn)行處理，然后重新澆筑同等標(biāo)號的水泥砼。對于板塊脫空、橋頭沉陷，彎沉較大以及板的不均勻沉降需鉆穿板塊，進(jìn)行高壓水泥漿灌注處理。

（2）防治反射裂縫

反射裂縫是指加鋪瀝青層后，下層水泥砼板的接縫和裂縫由于受溫度、濕度及車輛荷載的反復(fù)作用。再加鋪的瀝青層上出現(xiàn)裂縫，是瀝青砼路面產(chǎn)生開裂。對于反射裂縫我們從結(jié)構(gòu)和材料兩方面進(jìn)行防治。加鋪面層厚度應(yīng)在8cm以上，可以有效防治；材料中適當(dāng)增加瀝青用量，可以減少混合料的空隙，可以延緩裂縫的擴展。另外可適當(dāng)加入玻璃纖維土工格柵，可以減少瀝青路面產(chǎn)生反射裂縫。玻璃纖維土工格柵主要功能為增強瀝青混凝土的整體抗拉強度。改善鋪裝層的整體受力狀態(tài)，減少永久變形，延遲疲勞破壞，防止和減少路面裂縫的產(chǎn)生。另外加強施工控制。保證在施工工程中瀝青混合料的質(zhì)量。使瀝青混合料達(dá)到高的密實度。這些措施都能減少反射裂縫。

（3）提高瀝青混凝土路面的抗?jié)B性能

要保證路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性和耐久性。預(yù)防水破壞是至關(guān)重要的。因此，應(yīng)將路面抗?jié)B性能作為一個重要指標(biāo)來控制。尤其是粘附性有利于提高抗?jié)B性。采用改性瀝青、摻加抗剝落劑、在礦粉中摻加一定量的水泥。對抵抗剝離以提高瀝青混合料水穩(wěn)性都有明顯效果。但要注意不同抗剝落劑與各種石料之間的匹配問題。當(dāng)選用摻加水泥時，應(yīng)注意確保施工實際摻加劑量的準(zhǔn)確性。此外.要選擇適當(dāng)?shù)募壟浞秶?提高瀝青用量及提高 4.75～9.5mm規(guī)格集料的用量相應(yīng)地都可以提高混合料的抗?jié)B性能。

2.2 瀝青砼路面罩面

對于原為瀝青砼路面進(jìn)行罩面時，首先對其道路破損原因進(jìn)行分析，如路基完好，僅瀝青路面破損，則可以進(jìn)行直接罩面，反之，則需路基、路面全部鑿除，進(jìn)行重新鋪設(shè)。

（1）舊路面處理

①舊路面要清除雜質(zhì)和松散的路面，清掃干凈，表面保持干燥。將路面上尖角、突出的部位進(jìn)行整平；對路面嚴(yán)重破損、破碎處，應(yīng)鏟除其破碎部位，并用瀝青混凝土修補。對有嚴(yán)重裂縫或車轍的路面，則需鋪填一層1～2cm的找平層。

②灑布瀝青粘層油。粘層油用液體石油瀝青時，大氣溫度在5℃以上;粘層油用乳化瀝青時，大氣溫度在lO℃以上。雨天和雨后路面潮濕時，不得澆灑粘層油。要注意選擇好粘層油品種和用量。實踐證明，最好使用經(jīng)EVA或SBS改性的瀝青，這些產(chǎn)品均有良好的抗裂性和熱穩(wěn)定性能。如使用乳化瀝青，其瀝青含量必須大于60%才能很好利用。

在土工布鋪設(shè)前先灑一遍瀝青粘層抽，用量約為0.4～0.6kg/m2，再鋪土工布，然后在土工布上再灑一層同種類型粘層油，用量約0.5～0.6kg/m2。應(yīng)注意以下幾點：第一，建議使用熱的瀝青粘層袖，油溫保持在150～170℃之間；第二，噴灑粘層油的橫向范圍要比土工布寬5～10cm；第三，粘層油噴灑要均勻，計量要準(zhǔn)確。

一次澆油容易出現(xiàn)土工布浸不透、出現(xiàn)分層，而導(dǎo)致面層剝離現(xiàn)象。故不建議采用一次性澆油。 如必須采用一次澆油，粘層油的總用量不能減少，建議值為1.0～1.3kg/m2，油溫不能低于180℃。

（2）土工布的鋪設(shè)與搭接

土工布搭接最好采用機械法，如情況不允許，也可采用人工攤鋪。攤鋪時應(yīng)光滑面朝下，一端固定，然后拉緊，平順地貼緊路面攤鋪。固定硬采用固定器，固定器包括固定釘子和鐵皮。固定釘子宜采用水泥釘，定長不小于8cm。鐵皮應(yīng)采用1mm左右厚度，3毫米左右寬度的鐵皮條。土工布搭橫向搭接施工時亦需要注意，橫向搭接不小于4cm，根據(jù)攤鋪方向，前端壓在后端上，并用乳化瀝青或熱瀝青粘結(jié)好，用固定器固定?？v向接縫也不應(yīng)小于4cm。土工布攤鋪盡量平直，成一條直線。如需拐彎，將彎曲處剪開，重疊鋪設(shè)，并用乳化瀝青或熱瀝青粘結(jié)好，避免土工布褶皺，如攤鋪時產(chǎn)生褶皺，應(yīng)切開這部分褶皺，重新搭接攤鋪。當(dāng)土工布鋪設(shè)完畢，噴灑完第二遍瀝青粘層油并冷卻約2小時后，應(yīng)及時拋灑適量的細(xì)黃砂，以防止車輛經(jīng)過 土工布上時，由于車輪粘油將布帶起或 破壞，細(xì)砂用 量約1～2kg/m2。

（3）瀝肯面層施工控制

①攤鋪方法。瀝青面層的施工方法 與普通 瀝青 路面面層施工方法一致，只需按規(guī)范要求即可，但需注意 攤鋪瀝 青混合料時，必須嚴(yán)格控制攤鋪溫度。溫度過高，混凝土 易燒壞；溫度過 低，影響壓實度。

②路面壓實處理。路面壓實度對路面質(zhì)量非常重要。路面壓實度不足，會出現(xiàn)開裂、松散、車轍等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響路面使用壽命。

3 結(jié)語

路面改造是對城市破損道路進(jìn)行補救重要方法之一，目前我國雖然沒有相關(guān)規(guī)范要求和相關(guān)指標(biāo)的限制。且對加鋪瀝青砼的道路未提出相應(yīng)的評價指標(biāo)，對于路面改造設(shè)計的經(jīng)驗也不足。但近年來國內(nèi)許多科研單位、專家、學(xué)者及設(shè)計單位面對現(xiàn)狀的迫切需要，在這方面做了大量的研究分析，有值得借鑒的經(jīng)驗。對于瀝青加鋪層的厚度，瀝青材料的選擇，結(jié)構(gòu)層的處理，都有一定的分析和研究。在設(shè)計、施工前要對原有路面進(jìn)行調(diào)查分析，對其破損的原因進(jìn)行調(diào)查和研究，為路面改造結(jié)構(gòu)組成設(shè)計提供可靠的依據(jù)。此外，在路面改造過程中需對整個工程按新建道路進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測。參照新建道路施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的頻率進(jìn)行抽提、篩分和做馬歇爾試驗。指導(dǎo)拌和站對生產(chǎn)參數(shù)作相應(yīng)的調(diào)整，進(jìn)一步加強設(shè)計、施工的質(zhì)量控制，相信道路路面改造的方法和技術(shù)會更加完善。

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