舊路改造工程路基路面綜合設(shè)計(jì)探析
摘要：結(jié)合深圳市深汕公路改造工程（一期）工程實(shí)踐,介紹了改造工程中新舊路基銜接，加鋪層設(shè)計(jì)中合理確定加鋪層厚度、設(shè)置中間應(yīng)力吸收層、處理好舊水泥混凝土路面等關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞:舊路改造,瀝青混凝土加鋪層,反射裂縫,病害處理
隨著深圳市城市化建設(shè)的迅猛發(fā)展，為適應(yīng)城市交通量的發(fā)展，越來(lái)越多的各等級(jí)公路需進(jìn)行改擴(kuò)建，實(shí)現(xiàn)升級(jí)改造的目的。有效地利用舊路路基進(jìn)行加寬及利用舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土罩面，改善路面使用性能，對(duì)提高已有道路等級(jí)以及改善路網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但在舊路改造中，加寬部分路基很容易產(chǎn)生新舊路基的不均勻沉降問(wèn)題；加鋪的瀝青混凝土常出現(xiàn)反射裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致面層的開裂和剝落，表面水下滲，縮短罩面層壽命，造成路面損壞。因此，保證新舊路基的整體穩(wěn)定性以及舊路面的加固補(bǔ)強(qiáng)，就成為舊路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)與施工中面臨的重要課題。
1工程概況
深汕公路地處深圳市東部工業(yè)組團(tuán)（坪山、坑梓），是深圳市龍崗區(qū)連接惠州市惠陽(yáng)區(qū)的主要通道。深汕公路改造工程（一期）為深汕公路的坑梓～坪山段，線路為東北—西南走向，沿線穿越坑梓街道辦、市大工業(yè)區(qū)、坪山街道辦，全長(zhǎng)約12.5km。該路原為16m寬水泥混凝土路面，雙向四車道。1993年進(jìn)行加寬改造，在現(xiàn)狀行車道外側(cè)鋪設(shè)了硬路肩作為非機(jī)動(dòng)車道，路基寬度23m，主車道4×4m，非機(jī)動(dòng)車道2×3.5m，路面結(jié)構(gòu)為水泥混凝土路面。2007年深圳市政府決定對(duì)其進(jìn)行市政化改造，規(guī)劃為區(qū)域生活性城市主干道，計(jì)算行車速度為50km/h，雙向6車道，規(guī)劃紅線寬度60m（局部40m）。
2舊路改造路基路面設(shè)計(jì)需解決的重點(diǎn)問(wèn)題
1）利用舊路基加寬時(shí)新舊路基的銜接設(shè)計(jì)。
2）舊水泥混凝土路面罩面時(shí)加鋪層的設(shè)計(jì)。
3新舊路基銜接設(shè)計(jì)原則
舊路路基加寬設(shè)計(jì)原則：舊路一般采用物理或機(jī)械的方法進(jìn)行加寬，重點(diǎn)是對(duì)新舊路基的銜接部位進(jìn)行處理。加寬設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：1）新舊路基的銜接一般采用改變邊坡幾何形狀的方法，如采用挖臺(tái)階銜接處理，或加鋪土工合成材料加強(qiáng)連接等，使新舊路基結(jié)合緊密，形成一個(gè)良好的整體。2）對(duì)路基加寬部分的基底進(jìn)行必要的處理，這一點(diǎn)對(duì)不良地基十分必要，有的還可采取加固措施。3）加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，對(duì)新舊結(jié)合部位的路基應(yīng)加強(qiáng)碾壓、復(fù)壓，有的還可適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)。
4舊路面罩面加鋪設(shè)計(jì)
4.1現(xiàn)狀路面調(diào)查
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，現(xiàn)有道路路面結(jié)構(gòu)機(jī)動(dòng)車道：水泥混凝土板25cm，6%水泥石粉18cm，砂礫石15cm；硬路肩：水泥混凝土20cm，6%水泥石粉15cm。為了更好利用現(xiàn)狀路面，深汕公路改造工程（一期）的路面進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容包括道路回彈彎沉值試驗(yàn)、路面結(jié)構(gòu)層厚度（鉆芯法）試驗(yàn)及混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。其中，道路回彈彎沉值試驗(yàn)報(bào)告成果如下表：
道路回彈彎沉值試驗(yàn)報(bào)告成果表：
4.2加鋪層設(shè)計(jì)原則及加鋪厚度
(1)瀝青加鋪層設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素是防止或延緩反射裂縫的出現(xiàn)。反射裂縫是指下層混凝土板的接縫或裂縫由于溫度和濕度的不斷變化與車輛荷載的反復(fù)作用，在加鋪層的相應(yīng)位置上產(chǎn)生裂縫。究其原因，通常是由于舊水泥混凝土路面接縫、裂縫處的豎向和水平位移所致。
(2)舊路改造路面加鋪層一般采用兩層密實(shí)型瀝青混凝土結(jié)構(gòu),最小厚度以8～10cm為宜，一層為抗滑表層，一層為瀝青混凝土整平層，從而實(shí)現(xiàn)與其他瀝青路面一樣，具有良好的平整度、構(gòu)造深度和密實(shí)度等。
4.3舊水泥混凝土路面病害處理
在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層是一種剛?cè)峤Y(jié)合的復(fù)合結(jié)構(gòu)，施工時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行舊路面病害檢查，嚴(yán)格按照《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.1-2001)要求處治好舊水泥混凝土路面（主要為裂縫、破碎、斷裂板等）問(wèn)題，才能保證施工質(zhì)量。
1）舊水泥混凝土路面幾種常見(jiàn)病害的修補(bǔ)措施：
�。�1）裂縫處理：對(duì)于寬度小于3mm的輕微裂縫，可采用擴(kuò)縫灌漿處理，順著裂縫擴(kuò)展成1.5～2.0cm溝槽，槽深最深不超過(guò)2/3板厚，清除砼碎屑后，用0.3～0.6cm石屑回填，然后再灌入環(huán)氧樹脂灌縫材料；對(duì)于貫穿板厚的大于3mm小于15mm的中等裂縫，可采用條帶罩面進(jìn)行補(bǔ)縫，在距裂縫兩側(cè)不小于15cm處切縫，鑿除約7cm厚砼，每隔50cm打一對(duì)耙釘（∅16鋼筋，耙釘長(zhǎng)度不小于20cm，彎鉤長(zhǎng)度為7cm），最后再澆筑C35砼；對(duì)于裂縫寬度大于15mm的嚴(yán)重裂縫的面板，應(yīng)挖除后澆筑新板。
�。�2）破碎板處理：對(duì)于損壞嚴(yán)重的現(xiàn)狀砼板，如板塊出現(xiàn)嚴(yán)重的破碎、斷裂性沉陷等，需挖除舊板澆注新板。破除舊水泥砼板時(shí)，應(yīng)沿著指定橫向和縱向邊界（或原有路面接縫）進(jìn)行全深度切割，鑿除舊砼面板。
�。�3）板邊斷角處理：對(duì)于現(xiàn)狀砼板接縫啃邊、缺邊、板角破損、其他零星破損，若破損面較淺較窄，可采取先鑿掉砼板深度5cm，然后用中粒式瀝青混凝土AC-25C填平壓實(shí)，若破損面較深較寬，應(yīng)按破損面的大小確定切割范圍，鑿除破損部分，保留原有滑動(dòng)傳力桿。
5深汕公路改造工程（一期）設(shè)計(jì)方案
5.1新舊路基銜接方案設(shè)計(jì)
為了減少縱、橫向新舊路基連接處的不均勻沉降及裂縫，深汕公路改造工程（一期）新舊路基銜接主要采取以下處理方法：1）先沿舊路基開挖1.0×1.0m臺(tái)階，利用臺(tái)階銜接處理，使新舊路基結(jié)合緊密。2）對(duì)加寬部分的路基交工面以下1.5m左右范圍內(nèi)的路基進(jìn)行超挖、翻曬、分層碾壓回填。3）在新舊路基連接處，縱、橫向沿臺(tái)階鋪設(shè)長(zhǎng)10m的土工格柵加強(qiáng)連接，其連接采用鉛絲綁扎后用U型釘(詳見(jiàn)圖5-2)固定，防止或緩解由于不均勻沉降而引起的開裂。
5.2瀝青加鋪罩面層方案設(shè)計(jì)
5.2.1現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)性能分析
根據(jù)舊路檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告，經(jīng)研究分析認(rèn)為：1）既有主行車道（即原有的雙向4車道）路面狀況良好，可以利用；但是作為老路罩面利用時(shí)，必須對(duì)沿線路面出現(xiàn)病害（如：脫空、斷板、角隅斷裂、接縫碎裂等）的板塊進(jìn)行處理后，才能進(jìn)行罩面施工。2）現(xiàn)狀硬路肩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度偏低，不能直接作為路面基層罩面利用，同時(shí)結(jié)合市政管線敷設(shè)要求，該范圍加寬新建水泥砼路面后再與舊路面一起罩面。
5.2.2設(shè)計(jì)方案
深汕公路改造工程（一期）路面設(shè)計(jì)方案：1）為避免或減少主線加寬部分路面與老路產(chǎn)生不均勻沉降，挖除現(xiàn)狀硬路肩后加寬新建水泥砼板塊，新建水泥混凝土板塊頂面與舊水泥混凝土路面頂一致，同時(shí)在新建砼板與舊路面砼板連接處下面增設(shè)C35現(xiàn)澆水泥混凝土墊塊，待加寬完成后新、老混凝土路面一起罩面。為確保水泥混凝土路面與瀝青混凝土加鋪層的層間連接質(zhì)量，需對(duì)水泥混凝土路面采取銑刨處理，并灑布高質(zhì)量的粘層油。2）為了防止和控制加鋪層的反射裂縫，在水泥板接縫處與瀝青混凝土加鋪層之間滿鋪玻纖土工格柵防裂夾層。3）瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)：4cm改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA-13）（罩面）+一層粘層瀝青油+5cm中粒式改性瀝青混凝土（AC-20C）（罩面）+滿鋪玻纖土工格柵+一層粘層瀝青油+舊水泥混凝土路面層。（詳見(jiàn)圖5-1）�！�
6結(jié)束語(yǔ)
1）舊路加寬改造中，新舊路基的接合部容易出現(xiàn)不均勻沉降的原因是多方面造成的，如果在設(shè)計(jì)中采取必要的措施，使新舊路基結(jié)合緊密形成穩(wěn)定的整體；深圳地區(qū)眾多舊水泥混凝土路面加鋪改造工程，應(yīng)用了許多新技術(shù)、新材料、新工藝，為水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層改造積累了許多成功經(jīng)驗(yàn)，也在本工程中得到了充分的體現(xiàn)，為今后類似工程提供借鑒。
參考文獻(xiàn)：
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