1、旧混凝土路面拓宽后加铺沥青面层的探讨摘要：近年来，随着城市的发展，道路交通运量迅猛增长，为了改善现状交通及城市道路景观效果，既有城市道路及周边公路等旧混凝土路面加宽后加铺沥青面层改造工程也随之大量的付诸实施。本文结合西湾路、西槎路拓宽改造工程的实际，对旧砼路面加宽后加铺沥青面层改造工程设计中的一些技术措施进行探讨。 关键词：旧混凝土路面；加宽；病害处理；沥青面层；加铺；探讨 Abstract: in recent years, along with the development of the city, the rapid growth in road traffic capacity, i
2、n order to improve traffic and urban road landscape effect, both the city road and surrounding highways and widened after overlay on old concrete pavement asphalt road surface reconstruction project has been put into practice. Combining with west bay road, west to widen if road engineering practice,
3、 on the old concrete pavement paving the asphalt road surface reconstruction project design of widened after some technical measures were discussed. Key words: the old concrete pavement; Widened; Disease treatment; Asphalt surface; Paving; To discuss 中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 1、前言
4、随着我国经济的持续发展和城市化进程的推进，城区交通发展迅速，带动着片区内既有道路的拓宽和周边公路的市政化改造工程不断增多。同时，老城区既有的混凝土路面出现接缝破坏和板块破坏，与城市新城区的面貌不相符合，亟待对其病害处理后加铺沥青面层，以达到行车舒适级城市美观效果。本文结合西湾路、西槎路拓宽改造工程设计中的一些实际情况，探讨下旧砼路面加宽后加铺沥青面层改造设计中的一些技术措施。 2、实例工程概况 西湾路、西槎路(环市西路石槎路）拓宽工程项目位于广州市白云区同德围地区，作为该区域北向唯一出入通道。现状道路建成较早，机动车道侧建设有 2.5 米的非机动车道，设置双向 4 车道，行道路 20 米宽，混
5、凝土路面，现状行车速度 40Km/小时。本次按城市主干道标准拓宽为双向 6 车道，同时加铺沥青面层改造后设计时速 60Km/小时。 3、旧水泥混凝土路面检测与病害处理 3.1 路面检测 沥青混凝土加铺面层的强度取决于基层即旧混凝土路面的强度，其不足会直接导致面层的破坏。在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土，最关键的问题是要对旧水泥路面板进行病害处理，确保原有混凝土板块的强度能满足荷载要求。因此，路面方案设计前对设计路段进行有针对性的路面破损、承载能力、路面使用性能等方面的检测，可以为方案设计提供切实的依据和数据支持。 本项目检测的主要包括：交通量调查；路面破损状况调查；路面承载能力测试；路面钻芯检
6、测。交通量调查主要是在交通调查数据的基础上，分析检测道路的交通荷载状况，可用于分析路面结构的使用寿命和进行厚度计算。路面破损状况主要是评价行车道的破损情况，通过 PCI 指数评价路面的使用状况，为路面病害处理提供对策。通过钻芯取样确定路面结构和厚度，利用贝克曼梁测定弯沉，在此基础上分析路面的承载能力，找出薄弱位置。 3.2 路面病害处理 对非扩展性裂缝，小于或等于 15mm 的裂缝，清理裂缝后用吸尘器吸干净缝内尘土，用沥青玛蹄脂灌缝。对于大于或等于 15mm 的严重裂缝或网状裂缝，应采用挖补方法全深度补块，重新浇筑不低于原有强度的混凝土。补块宽度不小于 1m，且修补范围距板距离不小于 1m。处
7、理水泥路面与检查井、隔离带等设施相接部位的裂缝，必须针对裂缝产生的原因，采取适当的技术措施进行处理，做到接缝平整、强度基本一致。 板端发生断裂及板边出现破碎、坑洞，应将断裂、碎裂部分切割整齐（应保留原有钢筋） ，切割面积要大于破碎面。切割边线应平行于原板块边线。修复部分横向宽度应大于 50cm 且不得大于半板，纵向宽度不得小于 50cm 且不得大于 100cm，并设 2050cm 长的 45撇角。修复边线不得位于车轮迹上。与原有路面板的接缝面，应涂刷改性乳化沥青；如为胀缝，应设置接缝板。修复的混凝土板块应不低于原板块水泥混凝土的强度。接缝处的局部碎裂，若因传力杆设置不当所引起，应将原传力杆纠正
8、，再修复水泥路面板及填缝。原有滑动传力杆如有缺陷应予以更换并在新老混凝土间加设传力杆，传力杆宜控制在 30cm。若角隅部分的基层薄弱，应先用 C20 素砼处理基层后再整板修复面层。 对于基层沉陷引起的错台，可采用灌浆方法处置；对碎裂范围大的错台，应将整块板破碎翻挖后，从基层做起，重新浇筑不低于原有强度的水泥路面。 对于路面弯沉检测值大于 0.2mm 路段，可视为板块脱空，由基层强度不足，或由于基层积水造成的，应整板翻修，先用 C20 素砼处理好基层，再浇筑不低于原有强度的水泥路面。对于非基层原因造成且弯沉值超过 0.2mm 的面板脱空，可采用灌浆方法处置。脱空板上灌注孔数量宜为 5 个，四周灌
9、浆孔与脱空板块边缘距离及孔间距离不应小于 0.5m。注浆孔直径应与灌注嘴直径一致，一般为 50mm。灌注机械可用压力灌浆机或压力泵，灌注压力不小于 1.5MPa，浆液固结体强度应不小于 3MPa。灌注作业应从沉陷量大的灌注孔开始，逐步由大到小。当相邻孔或接缝隙处冒浆即可停止泵送。每灌完一孔应采用木楔堵孔。 经处理的水泥混凝土路面应达到以下技术要求：处理后的混凝土板弯沉值应小于 20（0.01mm） ；相邻板块间的弯沉差应小于 6（0.01mm） 。 4、旧水泥混凝土路面拓宽 4.1 新旧路基处理 对旧路进行加宽改造时要特别注意以下两点： 一、新旧路基间的不均匀沉降以及新路基的塑性累积变形对路面
10、结构响应的影响； 二、新旧路基间的刚度差异对路面结构响应的影响。 为此，在旧路加宽改造工程实施之前，必须进行先期的方案试验研究。 对于一般道路两侧加宽路段，首先将双侧加宽的坡脚线以外 2 m 到老路基坡脚或挡土墙以内的植被全部清除干净(一般 2030 cm 深)，尤其是树根必须挖除。为增加新旧路基的整体稳定性，在填筑新接宽路基前，需先将旧路路基边坡面开挖成台阶状，其双侧加宽部分均开挖成宽120 cm，高分别为 120 cm、80 cm、80 cm 的 3 级台阶。 在旧路加宽改造工程中，由于新旧路基的固结程度不同，将会导致路基的横向不均匀沉降，从而造成路面的开裂破坏。因此，必须准确掌握加宽路基
11、的最终沉降量及固结度，并验算其剩余沉降量是否满足工后沉降量的要求。 本项目为建成较早的市政道路，双侧商铺及建筑物较密集，且与现状道路有效的衔接，道路大幅拓宽会造成高额的拆迁费用及产生不良的社会影响，因此，在本项拓宽设计时，机动车道在满足双向 6 车道设计规范车行道宽度基础上单侧仅拓宽不足 2 米，以减少对道路两侧既有建筑的拆迁，从而减少工程造价。而拓宽部分 2 米范围内，均为原人行道路基，且分布有大量市政管线，路基处理难度极大，考虑旧人行道路基沉降已较为稳定，路基处理方案为：路床 00.4m 范围内换填 3%水泥稳定石屑处理，挖路槽深度为 0.4m + 原有路面结构厚度。施工时，若无法机械压实
12、时，采用小型冲击机械分层夯实，要求其压实度93%。 对于旧路基不均匀沉降或施工时压实不够引起的局部路基沉陷，采用开挖后浇筑素 C20 砼进行基层补强；管线井四周填土不实或雨水渗透引起的路面沉陷，宜开挖至基层下 50cm，水泥浆填缝、回填空洞夯实处理后重做基层和面层。 4.2 新旧路面结构处理 本工程按城市主干道标准进行加铺两层沥青，拓宽段路面结构采用级配碎石层作为基层使用，浇筑同旧砼路面强度相同的水泥混凝土面层，以玻璃纤维土工格栅作为应力隔离层使用。 新旧混凝土路面纵缝拉杆植筋,横缝按原水泥砼板设置相应缩缝、胀缝，胀缝两侧 3 条横向缝设传力杆，其余横向缝设置不设传力杆的假缝；当新建拓宽砼板长
13、宽比超过 1.35 时，在板块中间位置设一条不设传力杆假缝型横缝；新旧板面间应涂刷沥青玛蹄脂砂浆。 按主干道标准，路面结构设计参数满足如下标准：沥青混合料面层压实度不小于 96%；新建混凝土板采用抗弯拉强度标准值不小于5.0MPa；贫混凝土基层材料需添加早强剂，强度要求应满足：7d 龄期抗压强度不小于 9.0MPa，28d 龄期抗压强度不小于 12.0MPa，28d 龄期抗弯拉强度不小于 3.0MPa。 5、沥青混凝土面层材料及加铺厚度 上面层采用细粒式改性沥青玛蹄脂碎石混合料 SMA-13，粘层沥青采用 PC-3 阳离子改性乳化沥青。沥青选用了重交通道路石油沥青和 SBS 改性沥青，其性能、
14、指标都符合城市主干道路面施工要求。集料因其在沥青混合料中起到一个整体骨架作用来抵抗路面的变形，其本身的强度特性、集料与沥青的粘附性、集料的棱角性和集料的级配对沥青混凝土路面的强度、高温稳定性和水稳性起着决定性作用。因此我们选择了破碎面较多、扁平颗粒较少并且达到洁净、无杂质、无风化的黑色玄武岩，其抗压强度不低于三级，压碎值小于 26，与沥青材料粘结力不低于三级。矿粉则选用了洁净、干燥、无杂质的矿粉，全部矿粉 30能通过0075mm 筛，亲水系数小于 10，外观无团粒、结块。 旧砼路面加铺沥青面层工程中，旧水泥混凝土路面作为基层，强度较高，通过对原有病害的处理，再在其上铺筑沥青混凝土结构层，强度能
15、够满足行车荷载需要，关健是防止反射裂缝的产生。沥青混凝土加铺厚度应在满足承载能力的前提下，充分考虑路面结构层厚度与良好的水稳定性、高温强度相符，并满足使用功能的要求和原路面纵向线型，同时为避免过多的破碎和替换混凝土板，考虑旧路局部地方下沉、部分板翘曲、旧路路面横坡度变化等情况，注意将调坡与路面现有承载力相结合，适当增加调平层。本工程中，采用两层密实型沥青混凝土结构，沥青混凝土面层的最小厚度为 10cm，底层为 05cm 下封层和 15cm 沥青砂，中间为 6cm 中粒式改性沥青混凝土，上面层为 4cm 细粒式改性沥青玛蹄脂碎石混合料 SMA-13。 同时，为了防止，沥青混凝土面层反射裂缝的产生
16、，旧水泥路面满铺设玻璃纤维格栅，加强混凝土的抵抗拉动位移(剪切强度)的能力。首先对原有混凝土板块所有伸缩缝进行清理，并填上常规填缝料，然后砼板面上喷洒乳化沥青、撒布集料并碾压，下封层处理完毕后再摊铺15cm 的沥青砂，最后在沥青砂上面满幅铺设自粘性三经三纬玻纤格栅，其抗拉强度50KN/m；最大负荷延伸3%；网孔形状及尺寸矩形 12122020（mmmm） ；熔点230；含胶量 20%。 6、施工工序及工艺要求 6.1 施工工序 1、拓宽施工工序 需迁移的管线及行道树迁移- 地下管线铺设 - 路基处理夯实 碎石底基层及贫砼基层铺筑 旧砼板边缘清杂 - 拉杆植筋 新浇筑拓宽砼板 2、加铺沥青罩面施
17、工工序 加铺沥青前需待现状道路拓宽处理及人行道翻修后进行，其工序如下： 旧路面清理 - 旧路面病害处理 - 接缝处理 - 简易刨铣拉毛 - 调平层砼处理 - 铺筑调平层 - 喷洒粘层沥青- 满铺玻纤格栅 - 碾压成型 - 铺筑中粒式沥青砼 - 碾压成型 - 铺筑 SMA 改性沥青混合料罩面 - 碾压成型 6.2 施工工艺及要求 1、植筋施工工艺及操作要求 （1）材料 植筋胶结构胶性能符合混凝土结构加固设计规范 （GB 503672006）相应规定。 （2）植筋加固的工艺流程 钻孔-清理钻孔-灌胶-插入锚筋 （3）植筋加固的施工要点 1)钻孔：孔深与锚筋埋设深度相同，孔径比锚筋大 24mm，孔位
18、应避让构造钢筋，孔道应顺直。 2)清理钻孔：孔道先用硬鬃毛刷清理，再以高压干燥空气吹去孔底灰尘、碎片和水分，孔内应保持干燥。 3)灌胶：将植筋胶由孔底灌注至孔深 2/3 处，待插入锚筋后，胶即充满整个孔洞。 4)插入锚筋：锚筋插入前应清除插入部分的表面污物，并须插到孔底，孔口多余的胶应清除。污物应先以钢刷清除，再用丙酮擦净，并予拭干。 5)在胶液干固之前，避免扰动锚固钢筋和在孔位附近有明水。 为确保加固施工质量，减小焊接对植筋影响,植筋施工应严格按规范及设计要求进行。 另外，对植筋的焊接施工应采取以下措施： 1)植筋的焊点离胶面距离不小于 10cm。 2)采取降温措施，如焊接施工时用冰水浸透棉
19、纱布包裹植筋胶面根部钢筋。 3)严禁对一根植筋连续焊接，应采用循环焊接施工的方法，即对一批焊接钢筋逐点、逐根焊接。 2、清理旧有砼路面 施工前应对原有水泥砼路面使用状态进行检验，查清其各种病害，并按“旧路面病害处理”方法进行处理。旧路面清扫干净后用水清洗二遍，待自然干燥后再进行下一工序施工。用高压空气清除接缝内杂物（水、胶物、土杂草、油脂、废物等） ；纵向接缝采用沥青油灌缝，详见旧路面病害处理中的“接缝处理” 。 现状水泥砼路面应刨铣拉毛。 3、玻纤土工格栅施工注意事项 （1）用高压气泵吹的方式彻底清除接缝内的杂物（如水、土杂草、油或其它废物等） ，路面上可能影响格栅与底层结合的物质（如油脂、
20、油漆、封层料、水渍、污物等）也应彻底清除干净，使铺设表面清洁干燥。如路面有水迹时，应待路面干燥后再进行格栅铺设。 (2)铺玻纤格栅前喷洒粘层油，粘层油用改性热沥青，喷洒前必须干燥，净化，喷洒粘层油的横向范围要比土工格栅宽 510cm，为平整地喷洒沥青粘层油，确保粘结效果，要保持沥青温度在 150170之间，喷洒一定要均匀，油量要适中，对喷洒过量的，要立即予以刮除，人工补刷，为防止路面污染，沥青用量需通过试洒确定。 参考文献： 1公路沥青路面施工技术规范 （JTG F402004） ； 2公路沥青路面施工技术规范 （JTG F402004） ； 3公路工程沥青及沥青混合料试验规程 （JTJ 052-2000） ； 4公里沥青路面养护技术规范 （JT73.2-2001） ； 5公路水泥混凝土路面设计规范 （JTG D40-2011） ； 6公路水泥混凝土路面施工技术规范 （JTG F302003） ；
