关于合理利用路面检测资料进行旧路改造设计实例探讨

【摘 要】结合路面检测资料，以实际工程为例，探讨了旧城区水泥混凝土路面改造应遵循的原则，能够针对性地确定病害处理方案，并通过计算确定沥青混凝土加铺层结构设计。

【关键词】路面检测；病害处理；加铺层；结构设计

1 路面状况调查与评价的目和意义

旧路改造之前对路面表面损坏状况和结构承载能力状况进行详细的调查检测和正确的评估是制定改造设计方案所必须的，也是保证路面改造成功至关重要的一环。在以往对旧路进行改造的过程中，由于面状况缺乏深入调查，往往简单地采用直接加铺面层的方式进行修复，对材料、结构及厚度的选择仅凭借以往经验，或者对旧路面大积挖除重新修建路面结构，这样不仅不能有效利用旧路面的残余承载力，而且容易埋下隐患，既浪费又达不到功能要求，也无法恰当合理地选择加铺层结构、材料。

因此，当路面需要改扩建时，应对旧路面进行全面的技术检测和调查，充分了解旧路面产生各类病害的原因，为路面改造提供基础资料，使扩建方案设计具有较强的针对性。

2 项目概况

图1-1 纵向80cm水泥修补

3 路面检测内容

（1）路面表观破损状况调查；（2）旧水泥混凝土路面残余结构承载力检测，包括回弹弯沉、板块传荷能力、路面错台及脱空等；（3）旧水泥混凝土路面结构参数检测，现场钻取芯样进行室内劈裂强度试验，获得水泥砼路面板抗弯拉强度和厚等参数。

4 路面检测结论

（1）路面表观破损状况调查结论：振华路整段断板率评级为“良”等级，各个车道的断板率相差较大，DBL最大的为第六车道，其值为7.29%，评级为“中”等级，其断裂类型主要为中重等级角隅和交叉缝。整段路中，断裂类型主要为中重等级角隅断裂和中等级交叉裂缝。整段路中，断裂类型所占比例最大的为重等级的角隅断裂，其次是不同等级的横、纵裂缝，这些断裂类病害主要是由于局部水泥混凝土路面结构层承载能力不满足现通行能力要求，混凝土强度和厚偏低所致。

（2）路面板接缝传荷能力和承载能力检测结论：振华路传荷能力评级基本为“中、次”等级，“优良、差“等级较少，而且各段落呈现不均匀的传荷能力。各个车道均有“中”等级的集中部分，说明这些段落传荷能力较强，弯沉差小。

振华路各个车道的弯沉差均值相并不是很大，总体来讲，振华路旧水泥混凝土路面的承载能力较均匀、稳定。

（3）路面状况指数（PCI）：基本处于“良“等级，路面总体状况较好，各段评级单位PCI变异性不是很大，路面病害的主要类型为接缝类和其他类。

（4）振华路旧水泥混凝土路面上面层厚度集中在185mm-190mm之间，左幅均厚为190mm，右幅均厚为200mm，说明在施工过程中控制不是很好。

（5）旧水泥混凝土路面上芯样成芯率为100%，成型芯样劈裂强度平均值为3.8Mpa，弯拉弹性模量标准值为4.85Mpa，弯拉弹性模量为34443.59Mpa.从左幅和右幅相比较来看，右幅的各向指数均高于左幅，但是相差

5 结构设计原则

根据路面检测资料可知，道路的总体性能属于“良”的等级，可以利用旧路路面作为主要受力层，可在对旧路病害处理的基础上，消除原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响，采用加铺沥青混凝土层的方式，提高路面的承载能力，同时也提高路面平整度和抗滑能力，改善路面使用性能，达到提高路面服务水平的目的。

设计处理措施：

（1）对断板类、沉陷类、严重错台类，采用挖除重建方式处理，可结合路面检测资料确定板块位置。

（2）当检测报告评定弯沉差大于6，或接缝传荷性能为差时，或一般错台类，采用打钯钉、切槽恢复传力杆或拉杆方式、全深度补块法等方法处理。充填较多的纵缝，必须用切缝机切割，其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理，然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料，按规定进行熔化，使其具有较好的流动性，加热温度不宜过高、过低，时间不宜过长，以避免材料老化或流动性较差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填满为止（不宜过高或过低），灌缝深度至少应大于1.5cm。灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行，保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压水剥离、挤出。根据填缝料性质，做好施工交通控制工作，待填缝料冷却后开放交通（一般需30min），以免其被行车粘掉。坚持周期性养护，根据填料有效使用寿命，对全部构造缝进行全面清缝和普灌，其后每年入冬和雨季之前进行补灌，保证构造缝全部密封。

（3）局部修补

对出现错台的板块，先采用压浆调整，恢复平顺，调整后仍有高差，且错台量小于10mm，可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分，凿除（打磨）宽度一般为10～30cm。错台量大于10mm的，在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平，衬补长度按高差的1～2%，也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害，常采用沥青混凝土罩面处理，处理厚度应大于2.5cm，罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不作处理，只对露骨严重部分作整段处理，可用聚合物砂浆作薄层处理。

（4）破碎板块修补

采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板，即挖除整块破碎板，然后浇筑水泥混凝土，板厚采用24cm。板角断裂等破损采用局部修补方式，即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形，在原板壁上加装传力杆后，在凿除位置浇筑混凝土。其具体工艺流程为：板块破碎、凿除基底清理补设拉杆、传力杆混凝土拌和及运输钢筋网制作混凝土浇筑接缝设置养生。

（5）脱空板块处治

路面使用期间出现的裂缝、破碎板儿乎都与板底脱空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块，其板底仍可能存在脱空，这种病害较隐蔽，但其危害性却非常之大。在路面修复中，若脱空板不处理，即使加铺层达到20cm以上，也无法防止反射裂缝的出现。板底脱空可使用钻孔压浆法处理，此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理，在混凝土面板底部有脱空处钻孔，通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙，流质材料凝固后产生一定的强度，对面板产生均匀承托的作用，进而达到稳固板块的目的。

7 结论

对旧路面进行全面的技术检测和调查，可充分了解旧路面产生各类病害的原因，为路面改造提供基础资料，使扩建方案设计具有较强的针对性，并可有效节约工程造价。