柔性基層路面在城市道路改造中的應(yīng)用

楊國(guó)寶，王廣偉

（浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,浙江 杭州 310012）

柔性基層路面在城市道路改造中的應(yīng)用

楊國(guó)寶，王廣偉

（浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,浙江 杭州 310012）

結(jié)合杭州市之江路整治工程中柔性基層路面的實(shí)踐應(yīng)用，通過(guò)比較瀝青路面不同基層類(lèi)型的優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了柔性基層路面在交通繁忙的城市道路瀝青路面改造中的適用性和優(yōu)勢(shì)，為今后同類(lèi)型的城市道路改造項(xiàng)目提供了有益的參考。

柔性基層；城市道路改造；瀝青穩(wěn)定碎石；之江路

0 引言

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)多數(shù)采用傳統(tǒng)的“強(qiáng)基薄面”的設(shè)計(jì)理念，新建的城市道路瀝青路面基層常采用半剛性基層，而很少使用柔性基層。

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，市區(qū)的交通日漸繁重，很多城市內(nèi)的已建道路出現(xiàn)了各種病害，不能滿足路面的使用需求，需進(jìn)行改造提升。傳統(tǒng)的半剛性基層具有路面強(qiáng)度高、車(chē)轍小，且投資較省等優(yōu)點(diǎn)，但是往往養(yǎng)生期較長(zhǎng)，很多市區(qū)的路面改造項(xiàng)目因交通壓力較大，工程的施工期很短，常規(guī)的半剛性基層路面不能滿足這些工期較緊的工程的特殊需求。因此，柔性基層路面這種養(yǎng)生期很短、施工方便的結(jié)構(gòu)成為瀝青路面改造項(xiàng)目中的一種新方法。

1 基層分類(lèi)及柔性基層路面的定義

瀝青路面基層的類(lèi)型可分為剛性、半剛性及柔性三種。

根據(jù)《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ 169—2012)定義：

（1）剛性基層指用普通混凝土、碾壓混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝土與連續(xù)配筋混凝土等材料鋪筑的基層。

（2）半剛性基層指用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料或土類(lèi)材料鋪筑的基層。

（3）柔性基層指用熱拌或冷拌瀝青混合料、瀝青貫入碎石與粒料類(lèi)等材料鋪筑的基層。其中，粒料類(lèi)材料包括級(jí)配碎石、級(jí)配礫石、泥結(jié)碎石、填隙碎石等基層材料。

其中，半剛性基層在現(xiàn)階段的工程項(xiàng)目里面用得最為廣泛，尤其是新建項(xiàng)目。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的加快，部分早期建成的瀝青路面陸續(xù)出現(xiàn)了病害需進(jìn)行改造，因?yàn)槌鞘薪煌ǖ奶厥庑裕糠猪?xiàng)目路面結(jié)構(gòu)改造選用半剛性基層方案的優(yōu)勢(shì)不如柔性基層。

2 柔性基層路面工程實(shí)踐應(yīng)用與分析

2.1 項(xiàng)目概況

杭州市之江路整治工程全長(zhǎng)4.86 km，為城市主干路，設(shè)計(jì)車(chē)速60 km/h。該道路西起現(xiàn)狀之浦路，東至現(xiàn)狀復(fù)興路，道路北依西湖風(fēng)景區(qū)，南臨錢(qián)塘江。之江路是杭州主城區(qū)南部一條重要的沿江道路，目前不僅承擔(dān)城市南側(cè)內(nèi)部交通，同時(shí)也是杭州市主城區(qū)進(jìn)出西南部高速系統(tǒng)的一條主要交通通道。該道路交通繁忙，根據(jù)交通監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，之江路單向單車(chē)道流量約為12 335輛/（天·車(chē)道）。

現(xiàn)狀道路寬30～40 m，車(chē)道規(guī)模為雙向六車(chē)道。道路于20世紀(jì)90年代建成至今，在老城區(qū)交通中發(fā)揮了巨大的作用。但通車(chē)十幾年未進(jìn)行大修。隨著道路交通量的逐年增長(zhǎng)，現(xiàn)狀路面破損嚴(yán)重，瀝青混凝土路面已接近設(shè)計(jì)使用年限。

2.2 現(xiàn)狀路面調(diào)查

2.2.1 現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)

現(xiàn)狀瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)為：上面層4 cm AC-13I細(xì)粒式瀝青混凝土，中面層5 cm AC-20I中粒式瀝青混凝土，下面層6 cm AC-25I粗粒式瀝青混凝土面層，半剛性基層35 cm三渣，墊層20 cm級(jí)配碎石。

2.2.2 現(xiàn)狀路面彎沉檢測(cè)數(shù)據(jù)

現(xiàn)狀之江路全線分為6個(gè)評(píng)定段，彎沉平均值在30～110（0.01 mm），標(biāo)準(zhǔn)差在20(0.01 mm)左右。本次研究選擇其中一個(gè)評(píng)定段北側(cè)主車(chē)道K3+190～K4+700，彎沉平均值為72（0.01 mm），標(biāo)準(zhǔn)差為18（0.01 mm），路段代表彎沉值102（0.01 mm）。現(xiàn)狀基層已比較松散，狀態(tài)接近于粒料基層。

2.2.3 現(xiàn)狀路面基層強(qiáng)度評(píng)價(jià)

根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（CJJ 36—2006），不同基層類(lèi)型和交通量等級(jí)的瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分為足夠、臨界和不足三個(gè)等級(jí)，之江路的年平均日交通量（AADT）為重交通等級(jí)。

按粒料基層考慮時(shí)：當(dāng)路面彎沉大于67（0.01 mm）時(shí)，基層強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定為不足。

按半剛性基層考慮時(shí)：當(dāng)路面彎沉大于46 (0.01 mm)時(shí)，基層強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定為不足。

根據(jù)這兩類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀道路的彎沉值判斷，現(xiàn)狀基層強(qiáng)度處于不足的等級(jí)。

2.3 路面整治目標(biāo)

根據(jù)規(guī)劃，之江路遠(yuǎn)期將提升為沿江快速通道，目前有關(guān)部門(mén)正在進(jìn)行前期研究工作。之江路整治工程具有過(guò)渡性質(zhì)，整治的主要目標(biāo)為對(duì)現(xiàn)狀路面進(jìn)行整治提升，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限按5年考慮。

根據(jù)交通量測(cè)算，采用半剛性基層路面類(lèi)型的設(shè)計(jì)彎沉ld為30.8(0.01 mm)；采用柔性基層路面的設(shè)計(jì)彎沉ld為49.3(0.01 mm)。

2.4 路面結(jié)構(gòu)改造方案

2.4.1 半剛性基層結(jié)構(gòu)方案

半剛性基層的路面結(jié)構(gòu)方案為：上面層4 cm SMA-13改性細(xì)粒式瀝青混凝土，中面層6 cm AC-20C中粒式瀝青混凝土，下面層8 cm AC-25C粗粒式瀝青混凝土面層，半剛性基層40 cm 5%水泥穩(wěn)定碎石，現(xiàn)狀墊層20 cm級(jí)配碎石，見(jiàn)表1。

表1 半剛性基層結(jié)構(gòu)方案

根據(jù)原設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)狀土路基頂回彈模量按20 MPa考慮，本方案的路面頂面計(jì)算彎沉為28.1（0.01 mm）＜30.8（0.01 mm）。滿足ra·ls≤ld的彎沉控制要求，同時(shí)半剛性基層的層底拉應(yīng)力也滿足要求。

2.4.2 柔性基層方案

柔性基層的路面結(jié)構(gòu)方案為：上面層4 cm SMA-13改性細(xì)粒式瀝青混凝土，中面層5 cm AC-16C中粒式瀝青混凝土，下面層6 cm AC-20C中粒式瀝青混凝土，柔性基層15 cm ATB瀝青碎石，底下為現(xiàn)狀30cm老基層和20cm級(jí)配碎石墊層，見(jiàn)表2。

表2 柔性基層結(jié)構(gòu)方案

根據(jù)原設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)狀土路基頂回彈模量按20 MPa考慮，本方案的路面頂面計(jì)算彎沉為38.8（0.01 mm）。滿足ra·ls≤ld的彎沉控制要求，同時(shí)柔性基層的層底拉應(yīng)變也滿足要求。

2.5 路面結(jié)構(gòu)改造方案比選及實(shí)施效果

綜合考慮半剛性基層與柔性基層路面的經(jīng)濟(jì)、造價(jià)、養(yǎng)護(hù)期等因素，并結(jié)合該整治項(xiàng)目的特殊性，最終在路面整治工程中采用了柔性基層方案,見(jiàn)表3。該項(xiàng)目全長(zhǎng)約4.86 km，車(chē)行道雙向六車(chē)道，僅花4個(gè)月時(shí)間完成了瀝青路面的改造，大大節(jié)約了工期，保證了項(xiàng)目的順利完成。

表3 路面結(jié)構(gòu)改造方案比選

該項(xiàng)目于2013年12月完成瀝青路面的改造，迄今為止已有兩年半。根據(jù)兩年多以來(lái)的路面使用情況，路面整體使用情況良好，說(shuō)明柔性基層路面的使用取得了較好的效果，如圖1所示。

U416.2

B

1009-7716（2016）12-0126-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.12.037

2016-08-29

楊國(guó)寶（1985-），男，浙江諸暨人，工程師，從事道路、交通設(shè)計(jì)工作。