淺談市政道路“白加黑”改建工程設(shè)計(jì)思路

李志華, 文 祥

(1.成都西南交大工程建設(shè)咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司, 四川成都 610031； 2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院, 四川成都 610031)

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淺談市政道路“白加黑”改建工程設(shè)計(jì)思路

李志華1, 文 祥2

(1.成都西南交大工程建設(shè)咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司, 四川成都 610031； 2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院, 四川成都 610031)

文章結(jié)合峨眉山市市政道路白龍南路，介紹了白加黑道路改建工程的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及施工注意事項(xiàng)，系統(tǒng)總結(jié)白加黑的改建關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，對今后市政道路改建工程具有借鑒作用。

市政道路； 改建； 瀝青加鋪層； 設(shè)計(jì)

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，人們對出行提出了更高的要求，城市道路要求美觀、行車舒適、少維修、使用壽命長，噪音低。峨眉山是世界自然和文化雙遺產(chǎn)旅游勝地，市區(qū)道路多建于20世紀(jì)七、八十年代，絕大多數(shù)為水泥混凝土路面，目前水泥混凝土面板破損嚴(yán)重，斷板、破碎、錯(cuò)牙、唧泥、剝離露骨現(xiàn)象嚴(yán)重，接縫張開、填縫料失效，為了改善日益落后的市政道路狀況，滿足老百姓出行的需要，峨眉山市政府決定對全市路面進(jìn)行全面“白加黑”道路改造。路面改造有兩種方法，一種是將既有的水泥混凝土面板破除，重新修基層面層；另外一種是不破除現(xiàn)有面層，而是直接在水泥混凝土板上，加鋪瀝青混凝土。顯然第一種方法改建徹底，但投資大，對既有交通影響大，不宜在人口密集的市區(qū)采用；第二種方法投資少，對既有交通影響小，施工速度快，但受控制標(biāo)高的制約。下面以峨眉山市白龍南路為例，說明市政道路白加黑改建工程的設(shè)計(jì)思路。

1 工程概況

白龍南路道路全長601 m，路幅寬22 m(3 m人行道+2×8 m行車道+3 m人行道)。主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：道路等級為城市支路；設(shè)計(jì)速度為30 km/h；交通類型為中等；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載為雙輪組單軸載荷BZZ-100 kN；路面設(shè)計(jì)使用年限為15 a。通過對現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)狀道路狀況整體較好，但個(gè)別路段道路結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重，有斷板、破碎沉陷板、脫空板、接縫張開、填縫料失效等現(xiàn)象。另外調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，如果路面抬高10 cm左右，對周圍標(biāo)高影響不大。所以此次改造采用“白加黑”形式，即在原來的水泥混凝土面板上加鋪瀝青混凝土。

2 對現(xiàn)有水泥混凝土路面的處理措施

“白加黑”道路改建，對原水泥混凝土面板的處理很重要，直接影響著道路的使用性能和使用壽命。

2.1 破碎沉陷板的處理

對于損壞嚴(yán)重的水泥混凝土面板，需挖除舊板澆筑新板，破除時(shí)應(yīng)注意保護(hù)基層、周邊混凝土路面及地下管線。要求新混凝土板的抗彎拉強(qiáng)度不小于4.5 MPa，材料應(yīng)選用早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度穩(wěn)定且收縮性小的混凝土。施工時(shí)若發(fā)現(xiàn)板塊下基層已破壞應(yīng)挖除原基層或底基層，然后新建基層或底基層。

2.2 接縫的處理

瀝青混凝土加鋪層施工前，舊路面的縱橫向接縫及路面裂縫應(yīng)全部進(jìn)行清縫、灌縫處理，一般采用清縫機(jī)清縫并選用性能良好材料機(jī)械嵌縫。清縫要干凈、無雜物，灌縫要飽滿，灌縫材料可用聚氯乙烯膠泥材料，不得使用熱瀝青，接縫剝落嚴(yán)重處應(yīng)采用瀝青砂等材料進(jìn)行修補(bǔ)。

2.3 脫空板的處理

唧泥、活動(dòng)接縫和錯(cuò)胎均可歸為脫空板，脫空板需破除按破碎板塊進(jìn)行處理。

2.4 缺邊、段角板塊的處理

板角缺邊斷裂等一般是由于行車荷載作用引起應(yīng)力集中造成的，處理方法為切割大于等于1 m×1 m水泥混凝土板后，澆筑新板。

2.5 板面細(xì)小裂縫處理

對面板縫隙寬度小于1.5 cm的細(xì)小裂縫，用清縫機(jī)清縫后采用乳化環(huán)氧樹脂灌縫。當(dāng)縫寬度小于0.5 cm時(shí)，采用擴(kuò)縫灌料的方式，擴(kuò)縫寬度0.6～1.0 cm，深度2.5～3.0 cm。大于1.5 cm的裂縫采用瀝青砂灌料。

3 防裂貼鋪設(shè)

既有水泥路面加鋪瀝青層后，其反射裂縫的發(fā)生是不可避免的，為了延緩反射裂縫的發(fā)生和減小反射裂縫的破壞程度，本工程采用防裂膠貼對既有板塊縱縫、橫縫及其它裂縫進(jìn)行處理。

3.1 防裂膠貼的技術(shù)要求

防裂膠貼寬50 cm，厚3 mm，抗拉強(qiáng)度：縱向2 000 N/mm，橫向1 500 N/mm，伸長率30 %，粘附性不小于4.0 MPa，高溫抗剪(50℃)不小于0.12 MPa，要求不透水。

3.2 鋪設(shè)防裂膠貼的基本要求

(1)經(jīng)處理后的水泥混凝土板塊必須穩(wěn)固，其沉值和相鄰板塊高差符合設(shè)計(jì)要求，面板要求平整、干凈、干燥，不起砂。

(2)為了提高防裂膠貼的粘結(jié)效果，將基面上殘留的粉塵固結(jié)，鋪設(shè)防裂膠貼之前，先在清理好的基面上涂刷基面專用清潔劑，用量0.2～0.3 kg/m2，待清潔劑晾干(以不粘手為準(zhǔn)，一般0.5～1 h)，即可鋪設(shè)防裂膠貼。

(3)鋪設(shè)防裂膠貼時(shí)，以裂縫為中心線，將防裂膠貼展開，排放在要做防裂的部位，隔離紙一面向下，隨后將防裂膠貼原地掀起一半，邊撕除下面的隔離紙邊向前鋪貼，使防裂膠貼平坦地鋪貼在原基面上，隨后按上述方法再施工另一半防裂膠貼。

(4)防裂膠貼鋪設(shè)完畢后，用砂包或壓輥將其壓平。

(5)鋪設(shè)防裂膠貼搭接時(shí)，搭接長度應(yīng)不小于10cm，搭接處用壓輥壓實(shí)，使其粘結(jié)牢固。

4 加鋪瀝青混凝土面層

4.1 加鋪瀝青混凝土面層方案

(1)對原水泥混凝土面板良好地段，加鋪路面結(jié)構(gòu)如：3.5 cmAC-13細(xì)粒式SBS改性瀝青混凝土+4 cmAC-16F中粒式瀝青混凝土。

(2)對于破碎原路面結(jié)構(gòu)層后補(bǔ)強(qiáng)路面，并且破碎面積小于100 m2或大型作業(yè)機(jī)械不可操作時(shí)采用路面結(jié)構(gòu)層如：3.5 cmAC-13細(xì)粒式SBS改性瀝青混凝土+4 cmAC-16F中粒式瀝青混凝土+20 cm C35水泥混凝土+15 cm C15水泥混凝土。

(3)對于破碎原路面結(jié)構(gòu)層后新建路面結(jié)構(gòu)層，并且破碎面積大于100 m2或大型作業(yè)機(jī)械可操作時(shí)采用路面結(jié)構(gòu)層如：3.5 cmAC-13細(xì)粒式SBS改性瀝青混凝土+4 cmAC-16F中粒式瀝青混凝土+20 cm 5 %水泥穩(wěn)定碎石+20 cm 4 %水泥穩(wěn)定碎石+30 cm級配砂礫石。

路面材料參數(shù)取值及各層頂面設(shè)計(jì)彎沉值見表1。

表1 路面材料參數(shù)及各層頂面設(shè)計(jì)彎沉值

4.2 材料組成設(shè)計(jì)

4.2.1 級配砂礫石底基層

底基層采用級配砂礫石，要求其液限值小于28 %，塑性指數(shù)小于6，最大粒徑不能大于60 mm，5 mm以下粒徑的砂礫體積比不大于30 %,石料壓碎值不大于35 %,壓實(shí)度要求不低于96 %。施工應(yīng)符合JTG/T F20-2015《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》的規(guī)定。

4.2.2 水泥穩(wěn)定碎石基層

碎石集料應(yīng)具有良好的級配，要求其液限值小于25 %，塑性指數(shù)小于8，最大粒徑不能大于31.5 mm，石料壓碎值不大于30 %，并不得有其他雜物，砂石應(yīng)干凈，水泥含量指水泥與干碎石之間的重量百分比，所用水泥宜選用終凝時(shí)間在6 h以上的水泥，強(qiáng)度等級采用32.5級。施工中應(yīng)控制好含水量，必須拌和均勻、碾壓密實(shí)，并根據(jù)施工時(shí)的天氣情況做好保濕養(yǎng)護(hù)工作，宜采用濕砂進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)7 d后方可施工面層。壓實(shí)度(重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn))不低于98 %，7 d飽水抗壓強(qiáng)度不小于3.0 MPa。水泥穩(wěn)定碎石基層施工應(yīng)符合JTG/T F20-2015《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》的規(guī)定。

4.2.3 4 cmAC-16F 中粒式瀝青混凝土下面層

粗集料采用玄武巖材料，石質(zhì)堅(jiān)硬，清潔，不含風(fēng)化顆粒、近似立方體顆粒的碎石。細(xì)集料采用堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無雜質(zhì)并有適當(dāng)級配的人工軋制的石灰?guī)r。填料采用干燥、潔凈，能自由地從礦粉倉流出的石灰?guī)r礦粉。瀝青采用A級70號道路石油瀝青。

4.2.4 3.5 cmAC-13細(xì)粒式SBS改性瀝青混凝土上面層

集料同下面層，基質(zhì)瀝青采用A級70號道路石油瀝青，SBS改性瀝青采用I—D級，摻量為瀝青重量的5 %。

4.2.5 透層和粘層

透層：瀝青路面的半剛性底基層必須澆灑透層瀝青，透層瀝青采用慢裂灑布型乳化瀝青(PC-2)，用量為1.0 L/m2，其稠度通過試灑確定。透層在基層表面稍干后澆灑，澆灑透層前，路面應(yīng)清掃干凈，灑布的透層瀝青滲透過半剛性基層深度不小于5 mm，不能在表面流淌，并不得形成油膜。

粘層：在正式鋪筑瀝青上、下面層前必須澆灑粘層瀝青，粘層瀝青采用快裂的灑布型陽離子乳化瀝青(PC-3)，用量為0.5 L/m2。澆灑粘層前，應(yīng)徹底清除路面的污染物及松散顆粒，當(dāng)氣溫低于10 ℃或路面潮濕時(shí)，不得澆灑粘層瀝青。

以上各種材料的技術(shù)指標(biāo)要求和級配組成必須符合JTJ D40-2011《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》和JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。

5 附屬設(shè)施改造

由于路面加鋪7.5 cm厚的瀝青混凝土面層，既有檢查井和雨水口比瀝青混凝土面層低了7.5 cm，因此必須將檢查井和雨水口抬高7.5 cm。抬高方法為鑿開原底座，澆筑C30細(xì)石混凝土7.5 cm高，再安裝底座。對于局部兩側(cè)門市低于加鋪后的路面高程，可適當(dāng)調(diào)整人行道坡度或設(shè)10 cmPVC排水管，引入雨水管。

6 施工注意事項(xiàng)

(1)施工前應(yīng)首先核對已建相交或相接道路的平面位置和高程，并與設(shè)計(jì)文件比較，如發(fā)現(xiàn)問題盡快與業(yè)主、設(shè)計(jì)協(xié)商，確保道路銜接準(zhǔn)確無誤。

(2)施工前根據(jù)設(shè)計(jì)要求和材料供應(yīng)情況進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)，鋪筑瀝青混凝土面層時(shí)盡量避免縱向接縫。

(3)攤鋪瀝青混凝土前水泥混凝土路面必須干燥，基面潮濕及雨天不得施工，氣溫低于5℃時(shí)不宜施工。

(4)瀝青混凝土攤鋪時(shí)，車輛不得在防裂膠貼處就地碾轉(zhuǎn)掉頭。

(5)攤鋪瀝青混凝土的總厚度不應(yīng)小于7.5 cm，道路鋪筑時(shí)，下面層兼做整平層的作用，嚴(yán)格控制縱坡、橫坡，以求道路表面的平整和美觀，保證排水暢通。

(6)基層加寬施工時(shí)，應(yīng)做好基層接茬處的處理，縱向接茬應(yīng)與路中線平行。新舊基層銜接采用相錯(cuò)搭接法，搭接長 度不小于0.3m，且鄰接加寬部位0.3m的舊面層應(yīng)予揭掉。

(7)路面面層加寬施工時(shí)，應(yīng)做好面層接茬的處理，縱向接茬應(yīng)與路中線平行。面層接茬采用毛茬熱接的方法：在基層加寬的基礎(chǔ)上將原有瀝青路面邊緣刨切整齊，使其露出堅(jiān)硬的垂直邊緣，原路面面層和新鋪基層的粒料不可松動(dòng)，并將加寬的基層表面清掃干凈；在接茬處均勻涂一層粘結(jié)瀝青，以保證新鋪混合料與舊瀝青面層更好地粘結(jié)。面層接茬時(shí)，上下面層錯(cuò)開0.3 m，做成臺(tái)階式，加寬新上面層的壓實(shí)高度與原路面上面層平齊。

[1] 鄧學(xué)鈞.路面設(shè)計(jì)原理與方法[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2] 王哲人.瀝青路面工程[M]. 北京：人民交通出版社，2006.

[3] JTJ F40-2004 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[4] JTG D50-2006 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：人民交通出版社，2006.

[5] GB 50092-96 瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社，1996.

[6] 羅雄環(huán).橡膠瀝青生產(chǎn)與質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].公路交通科技: 應(yīng)用技術(shù)版, 2011(12).

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《四川建筑》編輯部

李志華(1969～)，男 ，本科，工程師，主要從事高速鐵路工程施工監(jiān)理。

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[定稿日期]2017-02-19