城市道路白改黑設計思路及要點分析

廖連生 （廈門中平公路勘察設計院有限公司寧德分公司，福建 寧德 352100）

0 前言

水泥混凝土路面具有強度高、承載力高、使用年限長、造價低、取材方便等優點，在我國早期城市道路建設中大量采用。隨著城市的發展及交通量的增長，水泥混凝土路面行車噪音大、平整性差、舒適性差、施工工期長及養護修補困難等缺點暴露無遺，且由于通車年限的增長，出現各種病害，急需通過改造提升路面的服務性能。舊水泥混凝土路面經過病害處置后加鋪瀝青混凝土，組成復合式路面結構，簡稱白改黑,可改善路面平整度、提高行車舒適性、降低噪聲污染、提升城市整體形象及品味。近年來，在城市道路改造中被廣泛采用。本文結合福鼎市太姥山鎮秦川大道道路改造工程實例，簡要論述城市道路白改黑設計思路和設計要點。

1 項目概況

秦川大道位于福鼎市太姥山鎮，是鎮區高速出口通往太姥山旅游景區的一條重要的主干路，設計速度40km/h，道路寬度42m，雙向6車道，道路等級為主干路，路線全長1.38km。根據現場調查，現狀秦川大道不均勻沉降較嚴重，局部路段水泥混凝土板塊存在裂縫、錯臺、斷板及脫空等病害。為改善交通服務水平，優化環境，決定對秦川大道進行“白改黑”。

2 加鋪層結構設計原則

①增強表面抗滑性能，要求選用抗滑性能好的瀝青混凝土作為上面層。

②提高新舊路面間的粘結能力，應重視層間粘結材料的選擇，可選擇改性乳化瀝青作為粘層，提高新舊路面的粘結能力及抗剪切能力。

③高溫穩定性，選擇抗車轍和抗擠壓能力較好的材料。

④防反射裂縫，應從加鋪層厚度、加鋪層材料選擇及中間夾層設計等三方面著手設計，防止或延緩反射裂縫產生。

⑤水害問題，福鼎屬于多雨地區，且臺風盛行，因此要求加鋪層有較高的密實性及不透水性。

⑥施工工藝簡單，為盡早開放交通，在保證質量的前提下，采用施工工藝簡單，施工進度快的設計方案。

3 舊水泥混凝土路面病害處治

舊水泥混凝土路面經過多年的運營及大氣環境影響，或多或少會出現各種病害。針對舊水泥混凝土路面的各種病害情況，采取不同的處理方法。

3.1 交叉裂縫、破碎板

當板塊內有縱橫向貫穿裂縫時、兩個以上角損壞、損壞面積超過1/4板塊面積時，采取C35混凝土換板處理。如基層及底基層不滿足彎沉要求，應同時挖除基層及底基層后建新基層及底基層進行修復，換板路面結構層采用臺階方式與舊路面結構層進行搭接，基層及底基層搭接跨度不小于15cm。

3.2 裂縫

板塊裂縫寬度小于10mm時，采用擴縫灌漿處理；板塊裂縫寬度大于10mm時，采用全深度補塊處理，補塊過程中不得損壞基層。

3.3 板角斷裂

板角斷裂處距板角距離小于50cm時，采用切除板角重新鋪筑混凝土面板處理。鑿除破損部分后，將混凝土板修整成規則的垂直面，并采用鉆孔植入拉桿鋼筋，再澆筑C35混凝土。

3.4 板塊脫空

利用路面彎沉儀對現狀路面板角進行檢測，如彎沉小于0.2mm，可不進行處理；如板角彎沉在0.2mm～0.4mm之間時，板塊視為脫空，可采用壓漿處理。如板角彎沉大于0.4mm，可采用C35混凝土換板處理。

3.5 板塊錯臺

板與板之間錯臺高度在5mm以下時，不需處置；錯臺高度超過5mm時，采用灌漿將低的一塊板頂升或換板處理。

4 瀝青混凝土加鋪層設計要點

4.1 反射裂縫防治措施

反射裂縫是舊混凝土路面的構造縫或裂縫部位，受溫度和濕度以及車輛荷載的反復作用，在構造縫或裂縫部位產生剪切變形，引起豎向和水平位移，在加鋪層相應位置上產生裂縫。從本項目的實際情況出發，從瀝青加鋪層厚度選擇、瀝青混凝土性能及舊路面縱橫縫粘貼SBS改性瀝青防水卷材三方面措施著手，論述預防或延緩反射裂縫措施方法。

①加厚瀝青混凝土罩面層厚度。

根據規范要求及國內經驗，瀝青加鋪層厚度一般8～12cm為宜。加鋪層厚度增加，可降低車輛荷載引起的剪應力及有效防止面層受拉疲勞產生的裂縫，缺點是將增加造價。秦川大道為城市主干路兼一級公路，承載的交通量較大，因此，本項目瀝青加鋪層厚度采用12cm，即5cm上面層+7cm下面層方案。

②改良加鋪層瀝青混凝土性能。

選用高溫穩定性、低溫抗裂性、抗車轍、抗滑及防水等性能好的瀝青混凝土，能提高加鋪層的抗剪切及抗變形能力。本項目上面層選用SBS改性瀝青混凝土，因其具很好的耐高溫、抗低溫能力、較好的抗車轍能力且彈性和韌性好，可在一定程度上減少和延緩反射裂縫的發生，延長路面使用年限。

③舊混凝土路面縱橫縫處粘貼SBS改性瀝青防水卷材。

SBS改性瀝青防水卷材具有彈性模量高、耐疲勞性好、變形能力好及較好的防水能力，同時具有與舊水泥混凝土路面較好的粘結能力。本項目選用SBS改性瀝青防水卷材作為應力吸收層，粘貼在舊水泥混凝土路面縱橫縫上，具有一定的延緩和減少反射裂縫及防水效果。

4.2 加鋪層瀝青混合料的選擇

加鋪罩面層一般采用2層密集配瀝青混凝土結構。密集配瀝青混合料（AC）是目前國內采用最多的瀝青路面類型，具有密實、防水、抗滑耐磨及抗車轍等特點，且造價相對降低。考慮節約造價，本項目上面層采用細粒式改性瀝青混凝土（AC-13C），下面層采用中粒式非改性瀝青混凝土（AC-20C）。

4.3 加鋪層結構組合

參考福鼎市已實施的白改黑項目情況、防反射裂縫措施并在理論計算的基礎上，從多方面綜合比較確定。

秦川大道瀝青加鋪結構

5 施工要求

①施工期間應做好交通組織，確保交通運行通暢及施工安全。

②舊路面病害處治完成后，需進行彎沉檢測，合格后方可對路面進行噴砂打毛處理，已加強新舊路面粘結能力。

③在新舊路面之間及瀝青混凝土層間均設置乳化瀝青粘層，不得遺漏。

④瀝青攤鋪應選擇在當日高溫時段進行，且路表溫度不低于15℃，嚴禁雨水及低溫天氣進行瀝青攤鋪。

6 結語

反射裂縫是舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的主要病害之一，影響路面的耐久性及美觀，如何有效地減少及延緩反射裂縫的發生是決定舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土路面成敗的關鍵。因此，在今后對防治反射裂縫的措施需進一步加強研究。