舊路改造工程路基路面綜合設計探析
摘要：結合深圳市深汕公路改造工程（一期）工程實踐,介紹了改造工程中新舊路基銜接，加鋪層設計中合理確定加鋪層厚度、設置中間應力吸收層、處理好舊水泥混凝土路面等關鍵技術。
關鍵詞: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的迅猛發(fā)展，為適應城市交通量的發(fā)展，越來越多的各等級公路需進行改擴建，實現(xiàn)升級改造的目的。有效地利用舊路路基進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，對提高已有道路等級以及改善路網(wǎng)結構具有較高的技術經(jīng)濟價值。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題；加鋪的瀝青混凝土常出現(xiàn)反射裂縫，進而導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強，就成為舊路改擴建工程設計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（坪山、坑梓），是深圳市龍崗區(qū)連接惠州市惠陽區(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，全長約12.5km。該路原為16m寬水泥混凝土路面，雙向四車道。1993年進行加寬改造，在現(xiàn)狀行車道外側鋪設了硬路肩作為非機動車道，路基寬度23m，主車道4×4m，非機動車道2×3.5m，路面結構為水泥混凝土路面。2007年深圳市政府決定對其進行市政化改造，規(guī)劃為區(qū)域生活性城市主干道，計算行車速度為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計需解決的重點問題
1）利用舊路基加寬時新舊路基的銜接設計。
2）舊水泥混凝土路面罩面時加鋪層的設計。
3新舊路基銜接設計原則
舊路路基加寬設計原則：舊路一般采用物理或機械的方法進行加寬，重點是對新舊路基的銜接部位進行處理。加寬設計應遵循以下原則：1）新舊路基的銜接一般采用改變邊坡幾何形狀的方法，如采用挖臺階銜接處理，或加鋪土工合成材料加強連接等，使新舊路基結合緊密，形成一個良好的整體。2）對路基加寬部分的基底進行必要的處理，這一點對不良地基十分必要，有的還可采取加固措施。3）加強施工質量控制，對新舊結合部位的路基應加強碾壓、復壓，有的還可適當提高標準。
4舊路面罩面加鋪設計
4.1現(xiàn)狀路面調查
根據(jù)現(xiàn)場調查，現(xiàn)有道路路面結構機動車道：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）的路面進行了檢測，檢測內(nèi)容包括道路回彈彎沉值試驗、路面結構層厚度（鉆芯法）試驗及混凝土芯樣抗壓強度試驗。其中，道路回彈彎沉值試驗報告成果如下表：
道路回彈彎沉值試驗報告成果表：
4.2加鋪層設計原則及加鋪厚度
(1)瀝青加鋪層設計應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作用，在加鋪層的相應位置上產(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型瀝青混凝土結構,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，從而實現(xiàn)與其他瀝青路面一樣，具有良好的平整度、構造深度和密實度等。
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柔結合的復合結構，施工時應首先進行舊路面病害檢查，嚴格按照《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護技術規(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）問題，才能保證施工質量。
1）舊水泥混凝土路面幾種常見病害的修補措施：
�。�1）裂縫處理：對于寬度小于3mm的輕微裂縫，可采用擴縫灌漿處理，順著裂縫擴展成1.5～2.0cm溝槽，槽深最深不超過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，可采用條帶罩面進行補縫，在距裂縫兩側不小于15cm處切縫，鑿除約7cm厚砼，每隔50cm打一對耙釘（∅16鋼筋，耙釘長度不小于20cm，彎鉤長度為7cm），最后再澆筑C35砼；對于裂縫寬度大于15mm的嚴重裂縫的面板，應挖除后澆筑新板。
�。�2）破碎板處理：對于損壞嚴重的現(xiàn)狀砼板，如板塊出現(xiàn)嚴重的破碎、斷裂性沉陷等，需挖除舊板澆注新板。破除舊水泥砼板時，應沿著指定橫向和縱向邊界（或原有路面接縫）進行全深度切割，鑿除舊砼面板。
（3）板邊斷角處理：對于現(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，若破損面較深較寬，應按破損面的大小確定切割范圍，鑿除破損部分，保留原有滑動傳力桿。
5深汕公路改造工程（一期）設計方案
5.1新舊路基銜接方案設計
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臺階，利用臺階銜接處理，使新舊路基結合緊密。2）對加寬部分的路基交工面以下1.5m左右范圍內(nèi)的路基進行超挖、翻曬、分層碾壓回填。3）在新舊路基連接處，縱、橫向沿臺階鋪設長10m的土工格柵加強連接，其連接采用鉛絲綁扎后用U型釘(詳見圖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計
5.2.1現(xiàn)狀路面結構性能分析
根據(jù)舊路檢測試驗報告，經(jīng)研究分析認為：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，必須對沿線路面出現(xiàn)病害（如：脫空、斷板、角隅斷裂、接縫碎裂等）的板塊進行處理后，才能進行罩面施工。2）現(xiàn)狀硬路肩結構強度偏低，不能直接作為路面基層罩面利用，同時結合市政管線敷設要求，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設計方案
深汕公路改造工程（一期）路面設計方案：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，同時在新建砼板與舊路面砼板連接處下面增設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量，需對水泥混凝土路面采取銑刨處理，并灑布高質量的粘層油。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）瀝青加鋪層結構：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。（詳見圖5-1）�！�
6結束語
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，如果在設計中采取必要的措施，使新舊路基結合緊密形成穩(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，應用了許多新技術、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，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：
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