城鎮道路瀝青路面大中修及整治方案研究與探討

張俊

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

1 概述

隨著道路建設的飛速發展，瀝青路面作為城市道路常規的路面結構，里程極速增長，新建道路隨著使用年限增加逐漸出現各種各樣的破壞現象，如裂縫（橫向裂縫、縱向裂縫及網裂）、車轍、沉陷、擁包、剝落、坑槽、啃邊、路框差等。設計人員如何確定合理的、適宜的、規范的、經濟的道路養護、大中修技術方案供道路管理部門決策，使其既能滿足道路功能的需求,又能結合道路沿線現狀，同時兼顧工程經濟性，成為設計人員及管理者需要考慮的一個問題。

2 城市道路養護需要考慮的因素

（1）對現狀交通流量應充分調查并對交通量進行預測，保證新建路面結構能滿足設計年限內交通的需求；

（2）盡量利用原有老路路面的部分結構，力求實現工程的經濟性；

（3）綜合考慮道路沿線街坊的現狀標高，避免因標高抬高影響道路沿線居民區及店鋪的出入及雨水倒灌現象等；

（4）道路大修方案的工期能滿足現狀交通出行需求，大修方案應具有可實施性；

（5）確定設計方案前應充分對現狀道路沿線管線進行調查，確定合理的管線保護或者搬遷方案。

3 瀝青路面評價指標

根據《城鎮道路養護技術規范》（CJJ 36-2006），瀝青路面技術狀況主要從4個方面進行評價，見圖1所示。其內容分別為：平整度、破損、強度及抗滑能力。對應的評價指標為：（1）路面行駛質量指數（RQI）；（2）路面狀況指數（PCI）；（3）路表回彈彎沉值；（4）路表抗滑系數（BPN或 SFC）；（5）綜合評價指數（PQI）。

圖1 瀝青路面狀況評價體系圖

3.1 路面行駛質量指數（RQI）

路面行駛質量指數（RQI）是衡量車輛在道路上行駛的舒適程度的指標，行駛質量指數由國際平整度指數（IRI）計算。

RQI=4.98-0.34×IRI

式中：IRI——國際平整度指數。

3.2 瀝青路面破損狀況評價（PCI）

既有路面車行道瀝青路面損壞類型，參照《城鎮道路養護技術規范》（CJJ 36-2006）,瀝青路面損壞分為線裂、網裂、碎裂、車轍、沉陷、擁包、剝落、坑槽、啃邊、路框差和修補損壞，共計11類。

式中：DP——路面破損率，為各種損壞的折合損壞面積之和與路面調查面積之百分比,%；

n——單類損壞類型數；

m——某單類損壞所包含的單項損壞類型數；

DPij——第i類路面損壞中的第j單項損壞類型的單項扣分值；

ωij——第i類路面損壞中的第j單項損壞類型的權重。

3.3 綜合評價指數（PQI）

綜合評價指數（PQI）是表征路面完好和駕駛舒適程度的綜合指標，依據RQI值和PCI值通過計算獲得。

PQI=T×ω1×RQI+PCI×ω2

式中：T——分值轉換系數，取值20；

ω1、ω2——分別為RQI、PCI的權重。

3.4 路面結構強度（SSI）

《城鎮道路養護技術規范》（CJJ 36-2006）中瀝青路面結構強度評價根據瀝青路面路表回彈彎沉值，將不同基層類型和交通量等級的瀝青路面結構強度分為足夠、臨界和不足三個等級。

而《公路路面養護技術規范》中規定，既有路面結構強度采用強度系數SSI進行評價。

式中：ld——路面設計彎沉值，0.01 mm；

l0——路段實測代表彎沉值，0.01 mm。

相比直接采用實測代表彎沉值作為路面結構強度的評價指標，SSI綜合考慮了實測代表彎沉值和設計彎沉值這兩個指標，更為直觀和貼切。該項研究推薦采用SSI這一指標。

3.5 瀝青路面抗滑性能評價

瀝青路面抗滑性能評價以擺值（BPN）或橫向力系數（SFC）表示。根據BPN或SFC，可將瀝青路面抗滑能力分為四個等級。

4 養護對策

根據路面評價指標，提出養護對策，見表1所列。

表1 瀝青路面大修決策一覽表

Ⅰ：銑刨上面層，修復破損的中下面層，重新加罩上面層瀝青混合料。

Ⅱ：銑刨上、中面層，修復部分破損的下面層，重新加罩上、中面層。

Ⅲ：銑刨瀝青面層，對基層進行補強處理后重新加罩面層；或者如標高允許，銑刨上面層后加罩兩層瀝青層。

Ⅳ：翻挖老路結構后新建。

5 工程案例

某段道路位于規劃上海西北城市副中心“真如副中心”和市級專業中心“虹橋涉外貿易中心”之間，隨著兩個市級中心的不斷開發，特別是隨著中環西段的建成開通，金沙江路承擔的交通量越來越大，且因沿線地塊開發重載車較多，原有路面無法承受越來越大的交通量，路面破損越發嚴重，嚴重影響了普陀區的形象，亟待整治。

5.1 道路現狀

金沙江路（大渡河路-中山北路）總長約1.4 km，見圖2所示。現狀為瀝青混凝土路面，為雙向“4快2慢”布置。

圖2 金沙江路（大渡河路-中山北路）地理位置圖

金沙江路（大渡河路-中山北路）段道路辟筑寬度為21.25～24.25 m，現狀斷面按單幅式布置，現狀標準橫斷面布置為3.5 m～4.0 m（人行道）+15.0 m（車行道）+2.75 m～5.2 m（人行道）=21.25～24.2 m，見圖3所示。

圖3 金沙江路（大渡河路-中山北路）段現狀斷面圖

金沙江路局部出現大量的網裂、坑槽、縱向裂縫、橫向裂縫、沉陷、井框差等路面病害現象，在交通尤為繁忙的金沙江路，路面行駛舒適性較差，對交通安全及地區的形象帶來了不利的影響，見圖4所示。

圖4 金沙江路（大渡河路-中山北路）段現狀實景

5.2 道路養護決策措施

考慮到大面積的翻挖對于現狀交通影響較大，基本無實施的可能性。建議對于基層整體性較好的路段采用整治措施Ⅲ，對于基層松散的路段，采用整治措施Ⅳ，見表2所列。

表2 金沙江路路面養護決策措施一覽表

5.3 實施目標

（1）路面結構設計使用年限：a.翻挖新建段瀝青路面為10 a；b.銑刨加罩及局部補強、修補段瀝青路為8 a。

（2）設計使用年限內，大修路段的路面行駛質量指數 RQI≥3.5（IRI≤4.3），平整度均方差 σ≤3 mm，提高路面行車舒適性。

（3）大修路面結構層確保強度，滿足交通需求，同時瀝青路面應滿足相應的技術規范。

（4）將機動車道上的雨污水檢查井調換成自調式防沉降窨井蓋框和改進型防沉降窨井蓋板，各類檢查井“路框差”不大于4 mm。

5.4 道路養護措施

5.4.1 養護措施

針對該工程的情況，具體措施如下：

（1）整治措施Ⅰ：銑刨上面層至設計標高以下4 cm，加罩 4 cm SMA-13（SBS改性)。

（2）整治措施Ⅱ：銑刨上、下面至設計標高以下12 cm，加罩4cm SMA-13（SBS改性）+8 cm AC-25C。

（3）整治措施Ⅲ：銑刨原有老路面層，對基層采用地聚合物注漿補強處理后重新加罩4 cm SMA-13（SBS改性）+8 cm AC-25C。

（4）整治措施Ⅳ：翻挖老路面層和三渣基層后新建基層后再加罩4 cm SMA-13（SBS改性）+8 cm AC-25C。

（5）交叉口范圍內處理措施：為保證施工期間維持橫向交通通行，交叉口范圍內需采用快速修復材料，原則上基層不予翻挖，建議對面層銑刨后加罩或者注漿補強。

5.4.2 新建路面結構基層材料的選擇

結合現狀道路交通量大，重載車較多的情況，對常用的基層材料進行了調研，機動車道基層材料應綜合考慮單價、強度、養護周期、耐久性等因素，采用如下5種方案比選。

5.4.2.1 40 cm水泥穩定碎石（水泥含量5%）

水泥穩定碎石基層具有良好的整體性，足夠的力學強度，抗水性和耐凍性，初期強度較高，并隨齡期增長而增長，但水泥穩定碎石對拌和、運輸和攤鋪的時間及條件要求較高，對施工單位的要求較為嚴格。

5.4.2.2 45 cm粉煤灰三渣

粉煤灰三渣基層具有水硬性、緩凝性、強度高（且強度隨齡期不斷增加）、穩定性好、成板體、抗水、抗裂，而且收縮性小。

5.4.2.3 30 cm連續配筋混凝土

連續配筋混凝土基層瀝青路面以連續配筋混凝土為基層、瀝青層為面層，其基層縱向配置數量足夠且為連續的鋼筋，通過縱向鋼筋限制混凝土板因縱向收縮而產生的開裂，減少由接縫引起的路面病害，提高路面的使用性能，除了設施工縫及近構造物處所需的脹縫外，基層不設脹縫和縮縫。

5.4.2.4 20 cm碾壓混凝土

道路碾壓混凝土是碾壓混凝土技術在道路工程中的應用，相對于土、砂石、普通水泥混凝土、瀝青與瀝青混合料等傳統道路建筑材料而言，屬于新型筑路材料之一。碾壓式混凝土施工機械通用性好，可用瀝青攤鋪機攤鋪、壓路機碾壓，施工過程可不用模板，簡便快速，工期可縮短20%～33%，可摻加大量摻合料，節省水泥約30%，經濟性較好，工程投資可節約10%～30%，單位用水量少，干縮小，可擴大接縫間距，且初期強度高，養護期短，可提前開放交通。

5.4.2.5 25 cm瀝青穩定碎石（ATB-30）+30 cm級配碎石

不同于常規的半剛性基層材料，柔性基層材料，不但具有防止反射裂縫的能力，同時還具有抵抗彎拉疲勞破壞的能力，減少路面的疲勞開裂，使用壽命一般可達20 a，遠大于國內目前的半剛性基層瀝青路面，但價格較高。

基層材料比選見表3所列。

由于金沙江路在普陀區貫穿內環、中環、外環，是環線間重要射線狀道路之一，且周邊路網密度較低，交通極為繁忙，如養護周期過長，對現狀交通影響較大，難以實施。結合該工程的實際情況建議采用碾壓混凝土作為實施方案，可有效地縮短工期，減小道路施工對交通的影響。

5.4.3 “井框差”的處理

為避免出現“井框差”，將機動車道范圍內的各類檢查井更換為自調式防沉降窨井蓋框和改進型防沉降窨井蓋板。

表3 各基層材料比選一覽表

6 總結

（1）路面狀況調查和檢測是確定設計方案的依據，設計人員應在對現有道路進行充分調查、檢測和分析路面破損原因后提出切實可行的方案；

（2）確定合理的實施目標（設計使用年限、相關驗收指標等），對于確定合理的道路整治方案具有重要的指導意義；

（3）道路大中修及整治方案應具有合理性、經濟性、可行性；

（4）選用不同的道路基層材料對于工程造價、道路壽命及養護周期具有較大的影響，設計人員應因地制宜地選擇合理的道路基層材料。