基于水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面设计方法浅析

摘要：由于现代化城市的不断发展，原水泥混凝土路面的使用状况受到破坏，影响城市的整体形象，且存在着行车时路面噪声大、对行车交通影响较大、对环境污染较为严重，通过对现场调查、采取相应的设计措施等多方面因素，根据回弹模量以及回弹弯沉值等进行计算，拟定几种沥青混凝土结构的组合形式，对原混凝土路面加铺沥青混凝造方案进行充分的设计，并取得了良好的效果。

关键词：水泥混凝土路面；加铺；沥青混凝土路面；弯沉值；路面设计

Abstract: due to the continuous development of modern city, the original use of cement concrete pavement is damaged, affect the overall image of the city, and there is a traffic road surface and great influence on road traffic noise, pollution to the environment is relatively serious, based on field investigation, the corresponding design measures and other factors, according to the rebound modulus and rebound deflection value calculated, proposed a combination of several kinds of asphalt concrete structure form, the original concrete paving asphalt concrete pavement reconstruction scheme for the design of fully, and achieved good results.

Key words: cement concrete pavement; Paving; Asphalt concrete pavement; Deflection value; Pavement design

中图分类号：U416.216文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1、前言

城市道路作为体现城市整体形象的一个重要侧面，在很大程度上标志着一个城市的品位和现代化水平的提升。随着社会的不断发展，对城市道路的外观及行车的舒适性等方面的要求越来越高，对旧路的修复改造标准也逐步提高。

对于城市交通，特别注重路面噪音小，维修、养护快且对交通影响小和行车舒适的特性。以上特性进行经济技术分析，综合考虑到现有交通的实际情况以及城市发展的需要，对旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面的合理性。

对于道路基层尚好，只是道路面层破坏的水泥路面的改造，采用水泥路面板上设置沥青加铺层成为行之有效、经济合理的好办法。它能有效地改善旧混凝土路面的使用功能，提高道路标准，同时充分利用旧水泥路面板提供的稳定、坚实的基层，由于造价低，施工方便，且对交通、环境影响小，因此借鉴成功水泥混凝土路面改造设计的经验，推荐沥青混凝土加铺层改造方案为道路路面改造设计首选。

2、现场调查

通过旧水泥混凝土路面的调查，按照里程段作好相应的记录，并分析旧水泥混凝土路面存在的状态，

2.1、检查井调查：由于道路修建后存在着多年运行，道路路面与检查井相接处大部分的破损，具体要调查其种类、数量、结构形式及破损情况十分必要。

2.2、道路缘石破损情况调查：由于本次工程为大修性质，因此本着节约的原则，对现状道路缘石分段进行调查，区分使用状态，以修旧利废为原则，避免浪费。

2.3、水泥混凝土路面破损情况调查：对于水泥混凝土路面按其破损程度情况，分类汇总。对掉角、龟裂、网裂、板差及局部裂缝以及路板横纵缝进行标记。

3、测定内容

3.1、道路弯沉值测定：全线弯沉值测量及水泥混凝土路板边角位的弯沉值测量。

3.2、路面板脱空测定:采用路面板脱空测定雷达对全线进行测定.

3.3、水准测量：现况道路中心高程、路边线高程测量；现况横、纵段高程测量；道路宽度测量；水泥混凝土路板板差测量。

4、设计处理措施

在加铺沥青混凝土面层之前需对原有的水泥混凝土路面进行调查和评价，依据实测数据和收集的资料，对水泥混凝土路面的状况进行列表，并逐板块提出处治。

4.1、病害处理

水泥混凝土板块出现以下现象的相关处理措施：

⑴、断板、碎裂、严重裂缝

对于有贯穿全板的纵、横、斜向裂缝的板块，将旧板破碎运走，扫清基层，用C20贫混凝土修复松散基层（如有松散的素淤泥块，还要挖坑切槽，直到坚硬基层）,基层面要平整，并具有一定的横坡坡度，然后重新浇筑C30混凝土。

⑵、角隅断裂、接缝碎裂

对于该类病害处理时应围绕接缝按一定面积切割成矩形，并与路中心线平行垂直，边缘位置应比破碎板宽出30cm。按放样位置锯缝，缝深应大于10cm，当锯缝位置距离纵、横缝不足1m时可将整块板全部挖除。破碎并清除碎块，目测基层，如基层板体性差，则下挖基层，直至板体性好的层面，然后如断板方法一样处理，浇筑混凝土，与原混凝土面板平齐。

⑶、传荷能力差的接缝

对于相邻两板弯沉差较大的接缝，在接缝两边各一定范围内进行全深度切割，清除切割的旧板，目测基层，如基层板体性差，则下挖至板体性好的层面，用C15贫混凝土修复基层，然后浇筑C30混凝土与原有混凝土面板平齐。

⑷、错台

错台现象如由基层过软引起，则首先处理好基层，防止进一步不均匀沉陷。处理方法通常与板底脱空处理基本相同。

⑸、沉陷

导致沉陷的绝大部分原因是由于局部基层不够稳定、软弱，因此应将板破碎运走碎块，目测基层，若基层板体性差，则下挖基层，观察路基，若路基的坚实度未达到设计要求，则应对路基进行处理后，再重新浇筑基层及水泥混凝土面板。

⑹、沥青处置

路面的原混凝土板块已出现断板或严重裂缝，施工时将板破碎运走碎块，目测基层，若基层板体性差，则下挖基层，观察路基，若路基的坚实度未达到设计要求，则应对路基进行处理后，再重新浇筑基层及水泥混凝土面板。

⑺、道路接顺处理

在原水泥混凝土路面与沥青混凝土路面的纵向顺接段，由于混凝土路面要铺沥青混凝土从而造成新旧沥青混凝土路面高程不一致，因此要进行二者顺接段施工处理。处理方法是将接头处约长20m的混凝土板按处理坏板的方法去除，重新按顺接高程要求浇注混凝土路面，为保证顺接处的施工质量，往往还要在新浇注混凝土路面布设钢筋网及传力杆，形成钢筋混凝土底基层。

横向顺接段因面积小、交通流量较小，可以采取在旧沥青混凝土路面上衬补中粒式沥青混凝土的方法使高程一致。

4.2、原路面的接缝处理

4.2.1、用高压空气清除接缝内的杂物（如水、土、杂草、或油等废物），表面的浮土、杂物也需清扫干净。

4.2.2、接缝采用橡胶沥青混合料灌缝处理（一般采用4%橡胶沥青与石粉按照7:3比例混合而成）。

4.3、对原水泥混凝土路面未破坏的处理

4.3.1铣刨

使用路面铣刨机对现状水泥混凝土路面进行铣刨。为控制原路面高程，确定铣刨厚度为9cm。铣刨包括三方面内容,铣刨是对路面进行刻痕拉毛，其目的为与下层沥青混凝土能够更好的进行结合，使得沥青混凝土摊铺后稳定性增加；对路板横纵缝板差进行铣刨，其目的是保证沥青混凝土摊铺厚度基本均匀；对原道路横坡进行调整，其目的是使道路横坡更为合理，路面排水更加顺畅。

4.3.2、喷洒粘层油

在原水泥混凝土面上，设计粘层，粘层油用量在0.7～1.1(L/m2),当气温低于10℃时，不得浇洒透层沥青；浇洒透层沥青后，严禁除沥青混合料运输车外的其他车辆、行人通过。

4.3.3、玻璃纤维格栅

在粘层上设计玻纤格栅，玻纤格栅横向搭接15cm；纵横向搭接宽度应在10cm之间，搭接部分的沥青用量以0.4L/m2左右为宜。

4.3.4、铺设沥青混凝土面层

沥青面层施工应控制好温度，到场温度应控制在不低于160℃。沥青混合料的松铺系数（机械摊铺）为1.15～1.35。碾压遍数及成型标准应严格按照有关标准控制。

4.3.5、碾压及开放交通

热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度低于50゜C后，方可开放交通。需要提早开放交通时，可洒水冷却降低混合料温度。

5、计算各路段的计算弯沉值

5.1、计算旧路面的当量回弹模量。

5.2、拟定几种可行的结构组合及设计层，并确定各补强层的材料参数。

5.3、根据加铺层的类型确定设计指标，当以路表回弹弯沉为设计指标时，弯沉综合修正系数宜按下式计算：

F=1.45(ls/2000δ)0.61（Et/p）0.61

5.4、采用弹性层状体系理论设计程序计算设计层的厚度或进行结构验算。对季节性冰冻地区的中、潮湿路段应验算防冻厚度。

5.5、根据各方案的计算结果，进行技术经济比较，确定补强设计方案。

6、加铺路面结构设计

针对不同情况进行分段设计，根据回弹模量以及几种结构的组合，对于原有旧路面上直接洗刨，洗刨后在原有混凝土路面上加铺5cm中粒式沥青混凝土AC-20及4cm改性沥青混凝土SMA-13。

图一 加铺沥青混凝土结构设计图

7、结束语

通过对城市道路的改造，车辆通行的安全系数、城市噪声、城市污染得到很好的控制，同时也是对整个城市的形象得到很好的提升，结合城市情况的发展状况，极大的改善了城市的环境。

作者简介：王财普（1976-）男，贵州石阡人，工程师，主要从事道路及桥梁专业设计及工程管理工作。