花都城區道路舊路面改造設計

王乙在

（廣州市市政工程設計研究總院，廣東廣州 510000）

1 工程概況

該工程位于廣州市花都區，主要由兩條市政道路組成，分別是天貴路（新華路—三東大道）和濱江路（新華路—花城南路）。天貴路（新華路—三東大道）北起于三東大道，往南延伸至新華路，與濱江路相接（見圖1）。道路全長3 601.768 m，道路規劃定位為城市主干路，規劃紅線寬度為40 m，現狀道路寬度為28.4～58 m；濱江路（新華路—花城南路）北起于新華路，往西南延伸與花城南路輔道相接。道路全長1 047.37 m，道路規劃定位為城市主干路，規劃紅線寬度為40 m，現狀道路寬度為30.5～46.5 m。兩條道路設計時速均為50 km/h。

圖1 工程地理位置圖

2 道路工程現狀

通過現場踏勘了解，工程北起三東大道與天貴路交叉口，向南分別與紫薇路、迎賓大道、云山大道、體育路、商業大道、湖畔路等道路相交，終點至花城南路與濱江路交叉口，工程線路全長4 649.138 m。

（1）天貴路

天貴路為瀝青混凝土路面，為地鐵9號線沿線施工路段，部分路面被圍蔽進行地鐵施工。該路段與商業大道交叉口因線位調整而有所偏移，現狀燈控需要調整，于是進行交叉口燈控的重新設計。由于該路段施工重車較多，路面破損嚴重，但考慮未來地鐵修建完畢后，將對該路口部分按瀝青路進行完善回復，因此該路段不含在本次改造范圍之內。

（2）濱江路

濱江路為瀝青混凝土路面，濱江路與重要路口相交路口均設有交通燈，但沿線的交通標線、標牌不完善，特別是大部分交叉口人行過街斑馬線過長，中間沒有設置二次人行過街設施，不利于行人安全。

3 道路路面總體設計

3.1 平面設計

天貴路與濱江路均為城市主干路，按一個整體進行設計，設計中線對現狀道路中線進行有效擬合，全線設有10個平曲線轉點，最小的平曲線半徑設置為119 m。由于該工程主要為對舊路進行加鋪瀝青，道路中線主要用作縱向里程標高控制。道路寬度以保留現狀斷面為基準；局部路段在保證道路現狀寬度不變的前提下，對道路斷面做適當優化，規范交通，加強道路的通行能力,完善人行道建設。

3.2 縱斷面設計

根據道路等級及交通因素，加鋪路面結構采用兩層瀝青混凝土。縱斷面設計以車行道現狀路面標高加鋪兩層瀝青混凝土（12 cm厚）作為控制。根據以往瀝青改造工程經驗，舊混凝土路面加鋪瀝青時最小坡長控制為60 m，在現狀縱坡普遍較小的情況下，能滿足50 km/h設計速度時的行車舒適性。按此原則設計縱坡，最大縱坡僅為0.895%。工程設計起終點分別與現狀高程接順?？v坡小于0.3%時，應在道路兩側設置鋸齒形邊溝排水，當由于側石高度受限無法設置鋸齒形邊溝排水時，與排水工程專業協調增加雨水口設置。對交叉口要進行豎向設計，合理調整雨水口，保證交叉口范圍內的地面水能迅速排走，防止加鋪瀝青面層被水長期浸泡損壞。

3.3 橫斷面設計

3.3.1 天貴路（新華路—三東大道）橫斷面設計

（1）天貴路（三東大道—紫薇路）標準斷面寬度為53.6～58 m，雙向6車道。道路兩側人行道及側綠化帶總體良好，本次改造除港灣式公交站位置進行改造外，其余保留。

（2）天貴路（紫薇路—迎賓大道）標準斷面寬度為39.2～46.5 m，雙向6車道。道路兩側人行道及側綠化帶總體良好，本次改造保留。

（3）天貴路（迎賓大道—龍珠路）標準斷面寬度為49.1～50.8 m，雙向6車道。道路兩側人行道及側綠化帶總體良好，本次改造保留。

（4）天貴路（龍珠路—寶華路）標準斷面寬度為34.5～38.8 m，雙向6車道。道路兩側人行道總體良好，但局部路段人行道標高較低，與現狀車行道齊平，為了路面加鋪瀝青裝砌平石需要將該部分的人行道挖除抬高重建，其余人行道予以保留。

（5）天貴路（寶華路—新華路）標準斷面寬度為[24+a（1.4～29.6）+b（3～23.1）]m，雙向 6車道。道路兩側大部分路段有現狀人行道，總體良好。局部路段無人行道或人行道材質為混凝土，本次改造保留人行道材質為人行道磚的部分，對人行道材質為混凝土部分進行挖除重建，對無人行道路段建設人行道。

3.3.2 濱江路（新華路—花城南路）橫斷面設計

（1）濱江路（新華路—湖畔路）標準斷面寬度為30.5～46.5 m，雙向6車道?，F狀道路兩側人行道及側綠化帶良好。現狀車行道寬度偏小，不滿足雙向6車道的設置要求，同時由于東側綠化帶內有地下高壓電纜溝，電纜溝的檢查井高出現狀路面，故需將西側綠化帶鏟除，將輔道及綠化帶改造成車行道。東側綠化帶與現狀路面齊平，為了滿足路面加鋪瀝青裝砌平石需要，將西側綠化帶進行重建，同時加裝綠化帶側石。在西側原側綠化帶范圍內，局部需建設人行道，作為公交站臺。

（2）濱江路（寶華路—新華路）標準斷面寬度為[27+a（0.5～14.3）+b（3.3～9.2）]m，雙向 4車道 +兩側停車帶。道路兩側大部分路段有現狀人行道，總體良好。局部路段無人行道或人行道材質為混凝土。本次改造保留人行道材質為人行道磚的部分，對人行道材質為混凝土部分進行挖除重建，對無人行道路段建設人行道。

4 道路病害處理

4.1 水泥混凝土路面病害成因

（1）水泥混凝土路面產生裂縫的原因

切縫不及時，切縫深度過淺；切縫未到邊緣或一條縫分多次切割；混凝土路面板厚度與強度不足，在交通荷載和溫度應力作用下產生強度裂縫；混凝土路基不均勻沉陷導致板底脫空而斷裂；混凝土配合比不合理或失控；材料計量不準確；養生不及時而使水分蒸發過快；施工時振搗不均勻等。

（2）水泥混凝土路面產生沉陷的原因

主要是由于路堤地基處理不當，路堤填料控制不當，半填半挖路基的結合部處理不當，填土路基壓實不足，特殊地基路段未處理或未穩定就修筑路面而導致路基發生不均勻沉降。

（3）水泥混凝土路面產生拱起、唧泥、錯臺、坑洞的原因

水泥混凝土路面產生拱起、唧泥、錯臺、坑洞大多發生在接縫處，主要原因是：脹縫處砂、石等硬物嵌入而堵塞，使板的伸脹受阻；脹縫處設置的傳力桿部分或全部在施工時設置不當，水平、垂直方向偏差過大，使板的伸縮受阻；在一些特殊部位，如小半徑的彎道、陡坡處、板較薄處，容易發生縱向失效，引起拱脹。

（4）水泥混凝土路面產生表層剝落、露骨的原因

剝落主要是混凝土強度不足，接縫內進入雜物所致。露骨主要是表面灰漿不足，灑水提漿造成路面表層強度不足或水泥的耐磨性差、用量不足；為了提高平整度，局部采用砂漿找平，在交通荷載作用下，表層剝落、露骨；混凝土拌和不均勻或運輸中離析，局部粗集料多水泥漿少，造成露骨。

4.2 路面病害調查

（1）路面狀況調查結果

按照《水泥混凝土路面養護技術規范》（JTJ 073.1—2001）對上述路段各種病害進行分類匯總。結果見表1。

表1 天貴路、濱江路混凝土路面（K0+000～K4+649）病害情況調查表（單位：塊）

（2）水泥路面計算依據及結果

水泥路面根據《水泥混凝土路面養護技術規范》（JTJ 073.1—2001）和病害統計表中各種病害的實際數量及嚴重程度，采用路面狀況指數（PCI）和斷板率（DBL）兩相指標對水泥路面破損狀況進行評價。

按下列公式確定該路段的路面狀況指數（PCI）：

式中：i和j為病害種類和輕重程度；n為病害種類總數；mi為i種病害的輕重程度等級；DPij為i種病害和j種輕重程度的單項扣分值，它是破損密度Dij的函數；Dij為i種病害和j種輕重程度的板塊數占調查路段板塊總數的比例；Aij和Bij為系數，由參考表確定；Wij為同時出現多種破損時，i種病害和j種輕重程度扣分值的修正系數；Rij為各單項扣分值占總扣分值的比例。

單項扣分值DPij和修正系數Wij，由評定小組通過實地評定試驗后制定。依據路段破損狀況調查得到的斷裂類病害的板塊數，按斷裂縫種類和嚴重程度的不同，采用不同的權系數進行修正后，由式（5）確定該路段的斷板率（DBL），以百分數表示。

式中：DBij為i種類裂縫病害j種輕重程度的板塊數；Wij為i種類裂縫病害j種輕重程度的修正權系數；BS為評定路段內的板塊總數。

路面破損狀況等級評定標準見表2。

根據以上公式計算路面狀況指數PCI和斷板率DBL（%），并根據表2進行評價，結果如表3所示。

表2 路面破損狀況等級評定標準

表3 路面破損狀況分段評價結果

（3）病害總結

天貴路（新華路—三東大道）、濱江路（新華路—花城南路）混凝土路面部分，路面病害以接縫碎裂、修補損壞及裂縫類損害為主，同時存在錯臺、露骨等病害。經抽芯發現，混凝土厚度為123～294mm，彎拉強度 fr=3.09～5.28，PCI=98.13%，優；DBL=8.0%，中，路面狀況總體良好。

（4）路面彎沉檢測結果

根據《公路工程質量檢驗評定標準》（第一冊土建工程）（JTG F80/1-2004）附錄I，彎沉計算結果見表4。

表4 彎沉計算結果

（5）水泥混凝土路面取芯劈裂強度檢測結果

經抽芯發現，混凝土厚度為123～294 mm，劈裂強度fr=3.09～5.28。

4.3 病害路段處理設計

根據病害調查報告，工程范圍內道路病害主要為各種縱、橫、斜向裂縫，角隅斷裂，交叉裂縫斷裂板，錯臺、縱縫碎裂、修補損壞，同時存在少量沉陷、脹起、紋裂及坑洞病害。加鋪瀝青罩面之前需對舊路病害進行針對性處理：

（1）對于縱、橫、斜向裂縫，交叉裂縫斷裂板、沉陷、脹起、紋裂以及中、重程度修補損壞的路面，采用換板處理；

（2）對于角隅斷裂，橫向挖除斷裂部位，更換素混凝土板，加設傳力桿；

（3）對于錯臺、坑洞采用瀝青砂予以填平；

（4）對于縱縫碎裂、裂縫張開及輕度修補損壞采用乳化瀝青進行填平。

4.4 路面結構設計

4.4.1 路面換板或加寬

對于路面換板或將綠化帶改造成車行道，采用混凝土板、換板結構進行修復或重建，如圖2所示。

圖2 混凝土板加寬/換板結構

4.4.2 路面加鋪

（1）舊路面處理

加鋪層鋪筑前應更換破碎板，修補和填封裂縫，磨平錯臺，壓漿填封板底脫空，清除舊混凝土面層的松散碎屑、油跡或輪胎擦痕，剔除接縫中失效的填縫料和雜物，并重新封縫。

（2）機動車道路面加鋪

縱斷面設計機動車道按路面加鋪12 cm瀝青面層進行控制，加鋪層采用4 cm細粒式改性瀝青混凝土AC-13C+8 cm中粒式瀝青混凝土AC-20 C的結構形式。按設計標高與現狀路面高差的實際情況，設置瀝青混凝土調平加鋪。加鋪前應滿鋪玻纖格柵。

此外，該工程地面道路路面排水采用設雨水進水口方式，路面雨水首先匯集到雨水口，然后通過雨水口排入雨水管。無障礙設計從盲道布置到緣石坡道形式，以及公共建筑無障礙出入口，都體現了對殘障人的關愛。

5 結語

總之，城市道路舊路路面的改造工作是一項系統性的工作，并且是城市基礎建設的重中之重。城市道路路面設計，在很大程度上影響著城市路基的使用時間，所以在設計的過程中，需要對城市道路進行全方位考慮。合理的城市道路舊路改造設計，是保證道路暢通，提高路面的使用性能和延長路面使用壽命的重要舉措。

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