综述某旧路改造工程的设计与施工

　　摘要：本文通过对某学院旧水泥混凝土路面由于长期车辆荷载及温度荷载作用下发生的功能性及结构性破坏进行整修改造的设计、施工方法进行介绍，系统全面地介绍了旧路改造的原则与处理方法，为今后类似的旧路改造工程积累经验。
　　关键词：病害处理，旧路改造，混凝土路面整修，施工工艺
　　一、工程概况
　　由于校园建设的需要，对某学院内的道路及其配套基础设施进行统一的整治和提升，从而达到完善校园基础设施的整体规划的目的。经过对设计院提出的三种方案经过反复论证、比对，综合考虑工程造价、施工环境、质量控制、施工工艺等多方因素，最终确定在旧路基础上进行“改造提升”这一经济实用的方案作为实施方案。二、旧路现状
　　2.1现状描述
　　教学区内旧路（除学员宿舍区外）均为水泥混凝土路面，其中部分路段存在局部或段落性路面破损现象，由此产生了多种病害，如：纵横向及斜向裂缝、板块间错台、板角断裂以及混凝土板破碎、塌陷等严重损坏现象。
　　其损坏原因大致可归结为四类：1.建设时由于某种原因造成道路基础及路面施工质量存在问题；2.进行破路施工后未能做好道路恢复工作；3.建成后若干年间自然冻融破坏；4.近年来学院基础设施建设期间重型车辆反复碾压破坏等。
　　生活区内所有道路均为水泥混凝土路面，且该区内多数路段破损严重，原有路面为现浇混凝土路面以及小混凝土预制块拼装路面两种结构形式，其中现浇混凝土面板出现较大裂缝、错台、板角断裂现象，而拼装路面则出现了板块翘曲、错台和板间松散现象。
　　2.2现状评价
　　院内现有的道路格局是学院经过多次新建和续建形成的。其优点是道路已成系统，错落有致，遍布于院内，延伸到了院内每个角落，非常方便师生出行起居。其缺点是由于一开始没有对整个校园系统地进行规划布局，造成了院内道路新旧不一，材料各异；另外早期修建的部分道路由于被反复碾压，破坏严重，人车混行，在很大程度上也直接影响了其使用功能和学院整体面貌。
　　三、旧路改造的原则
　　根据道路功能划分，按照主路及甬路不同的整修原则进行划分，主路为在对原有混凝土路面整修后再加铺沥青层进行沥青化改造（即“白加黑”），对甬路部分，限于高程原因只进行混凝土路面整修，不进行沥青化改造。
　　主路：对车行道破损情况较轻的路段，处理方法为对病害部位进行修复后加铺沥青混凝土面层；对破损严重或现状无路的路段，则在翻修的基础上新建沥青混凝土路面。
　　甬路：对破损情况较轻的路段，修复其病害部位；对破损严重或需要新建的路段，则在翻修的基础上新建为水泥混凝土路面。
　　四、旧路改造的方法
　　4.1主路一般路段加铺层结构
　　
　　在对原有水泥混凝土路面进行病害处理后加铺沥青混凝土面层，沥青面层按双层式铺筑，即4cm细粒式沥青混凝土（AC-13C）+中粒式沥青混凝土（AC-20C）（此为调坡层，厚度平均为6cm，具体视道路高程而定）,具体结构如图1.主路一般路段加铺结构层所示。
　　水泥混凝土路面罩面前应作铣刨拉毛处理，清除杂物，除去过高的突出部位。拉毛深度一般为1～2mm，其上口稍宽于下口。施工应符合《天津市市政工程施工技术规范》有关要求。
　　罩面施工顺序如下：
　　加铺前先将原有水泥混凝土路面病害处理完毕─→将路面拉毛并清扫至干净无尘土─→满铺玻纤土工格栅─→喷洒粘层油一道─→摊铺中粒式沥青混凝土──→再喷洒粘层油一道─→铺筑细粒式沥青混凝土。
　　
　　图1.主路一般路段加铺层结构
　　4.2主路（加铺段）混凝土路面接缝及一般裂缝处理
　　为了减少或延缓反射裂缝的产生，延长沥青加铺路面的使用寿命，对混凝土板块接、裂缝处理采用以下措施：
　　在沥青加铺层施工前对原路面的纵横向接缝、裂缝及斜向裂缝全部采用清缝机清缝，清缝后选用改性沥青灌缝胶机械嵌缝，灌缝后在水泥混凝土路面上满铺玻纤土工格栅。具体结构如图2.主路车行道接、裂缝灌缝并加铺沥青层结构所示。如混凝土板块裂缝形成交叉裂缝，将混凝土板分为3块或3块以上碎板，则该板块按“碎板”处理，处理方式见“4.5”。
　　其中玻纤土工格栅技术要求如下：
　　断裂强度：双向≥50(kN/m)；伸长率：≤3%；网眼尺寸：12×12～20×20mm（宜为其上铺筑的沥青面层材料最大粒径的0.5～1.0倍）；耐温性：-100～280℃；搭接宽度：横向搭接8～10cm，纵向搭接5～8cm。
　　
　　图2.主路车行道接、裂缝灌缝并加铺沥青层结构图3.甬路一般裂缝灌缝处理
　　4.3甬路路面一般裂缝处理
　　对甬路一般裂缝采用在涂刷环氧粘结剂后用水泥砂浆或水泥混凝土修补剂灌注补缝的方法进行处理，如图3.甬路一般裂缝灌缝处理所示。如果裂缝过宽（缝宽大于25mm），可采用开凹槽（缝两侧各15cm，深7cm）加耙钉后浇筑快硬混凝土方式修补，即“条带罩面”处理，如图4.甬路裂缝条带罩面处所示。补缝前均需清除灰尘及碎屑等。
　　
　　
　　图4.甬路裂缝条带罩面处理
　　4.4板块间接缝的错台处理
　　主路：错台板块，当高差小于1cm时不予处理，大于1cm时，将错台高出的板块边缘30cm范围按斜坡用磨平机磨平或人工凿平，使之与相邻板块接顺。
　　甬路：错台板块，当高差小于2cm时（即轻微错台），将错台高出的板块边缘30cm范围按斜坡用磨平机磨平，使之与相邻板块接顺；大于2cm时，视实际情况将塌陷或凸出于周边板块的混凝土板挖除浇筑新板。
　　4.5局部碎板、沟槽恢复以及板角断裂情况下的挖旧筑新处理
　　对于局部出现的板块破碎（交叉裂缝）、板角断裂、沉陷以及脱空等严重板块损坏现象，则需挖除旧板浇筑新板。
　　板块破碎（交叉裂缝）的损坏特征为板块破裂为3块以上；板角断裂的损坏特征为裂缝垂直通底，并从角隅到断裂两端的距离等于或小于板边长的一半。一般由行车荷载反复作用引起应力集中造成的。
　　碎板的挖除不得少于一整块板；对板角断裂的板块需切割≥1m后，加钢筋浇筑新板。
　　挖开旧板后应检查路基稳定情况，若已破坏则采用下挖30cm老基层，填筑粗粒式沥青碎石（ATB-25）的方法处理。
　　局部路段进行收水支管及收水井改造时，应视破路位置的实际情况对该处板块进行切割更换或整板更换。
　　主路车行道局部挖旧筑新标准结构为：4cm细粒式沥青混凝土（AC-13C）+6cm中粒式沥青混凝土（AC-20C）＋20cm水泥混凝土（抗弯拉强度4.5MPa）＋3×10cm粗粒式沥青碎石（ATB-25），结构总厚为60cm。如图5.主路车行道局部挖换新板并加铺理清层结构所示。
　　甬路车行道局部挖旧筑新标准结构为：20cm水泥混凝土（抗弯拉强度4.5MPa）＋3×10cm粗粒式沥青碎石（ATB-25），结构总厚为50cm。如图6.甬路车行道局部挖换新板结构所示。
　　
　　图5.主路车行道局部挖换新板并加铺沥青层结构图6.甬路车行道局部挖换新板结构
　　4.6其它一些非结构性破坏，如小范围表面起皮、粗骨料外露、剥落、麻面等，由于只影响到原有路面行车舒适性，对整个路面结构承载力和行车安全基本无影响，罩面加铺前清理干净即可，不予特殊处理。
　　4.7车行道翻修新建结构
　　主路：当路段破损严重范围较大时、设计道路范围内无旧路时，以及由于高程接顺原因需翻修部分路段时，车行道均按新建车行道结构处理，即：4cm细粒式沥青混凝土（AC-13C）+6cm中粒式沥青混凝土（AC-20C）＋18cm石灰粉煤灰碎石（7：13：80）＋15cm石灰土（12%）＋15cm石灰土（10%），结构总厚为58cm。如图7.主路新建沥青砼车行道结构所示。
　　甬路：破损严重路段需进行段落性翻修时，其结构为：20cm水泥混凝土（抗弯拉强度4.5MPa）＋15cm石灰粉煤灰碎石（7：13：80）＋15cm石灰土（12%）＋15cm石灰土（10%），结构总厚为65cm。如图8.甬路新建车行道结构所示。
　　
　　图7.主路新建沥青砼车行道结构图8.甬路新建车行道结构
　　4.8刚柔路面搭接方法处理不同材料的新旧路面搭接部位
　　新建沥青路面与原有混凝土路面相接时，应设置至少3m长的过渡段。详见图9.刚柔路面衔接图”。
　　
　　图9.刚柔路面衔接图
　　4.9柔性路面搭接方法处理同质材料新旧路面搭接部位
　　新建沥青路面与原有沥青混凝土路面相接时，为保证两种结构平顺过渡，需在道路结构层范围内进行开蹬搭接处理。蹬高同每层结构厚度，宽50cm，新旧结构搭接处铺设土工格栅。详见图10.新旧柔性路面衔接图。
　　
　　图10.新旧柔性路面衔接图
　　五、旧路改造的效果
　　在学院内道路整修工程进行期间，通过建设单位、设计单位、监理单位和施工单位四方紧密配合，圆满完成该项工程的建设，达到了预期效果。
　　六、结论
　　由于自身的原因，旧路改造在设计与施工实施的过程出现的问题要比新建道路碰到的问题复杂的多。旧路改造不仅要考虑施工环境、施工技术和工程质量等问题，还要综合考虑工程造价等现实问题，在保证工程质量的情况下，如何充分利用旧路，降低工程造价。本文系统全面地介绍了旧路改造的原则与处理方法，并且完整地给出了对应的设计参数，为今后类似的旧路改造工程积累了宝贵的经验。
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