浅谈旧路改造设计

蔺彩明

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 518000）

1 平、纵、横设计

1.1 横断面设计

横断面形式的确定很重要，他决定道路的使用功能和工程的投资规模。

国内很多城市“公路型经济”形象很突出，城镇围绕着道路逐步发展起来的，道路两侧现状布置大量厂房和住宅。道路规划横断面在上层次的规划路网中就已经确定，如按照规划断面布置，往往会发生惊人的拆迁量，工程的实施难度和投资规模都很大。横断面布置确定过程中，要充分结合规划和现状，同时考虑绿化景观等因素，提出一个合理可行的横断面方案。

实例：东莞市凤岗镇永盛大街改建工程

永盛大街现状是双向4 车道的城市道路，周边是发展较成熟的工厂、商铺等，改造前常出现堵车现象，当地政府决定对永盛大街进行改造。

规划中永盛大街是一条城市主干道，同时也是一条重要的商业街，其规划横断面见下图。

如果按照60m 规划红线进行控制，道路两侧大量已建成区需要拆除，其拆迁补偿费用几乎与工程直接投资费用相当，工程拆迁难度也非常大。设计中在满足永盛大街交通和服务功能的前提下，将道路横断面由60m 压缩至40m，避免了大量的拆迁，降低了工程的总投资规模。

1.2 平面设计

图1 永盛大街规划横断面

图2 永盛大街设计横断面

图3 路面结构图

平面布局应根据交通预测结果及沿线地形地物条件、结合规划用地情况进行优化布置。平面线形设计前，要进行深入细致的调查，采用物探等手段探明地下管线位置及高程，查明道路控制红线内地面上建筑物和地下管线布置状况。

平面设计中要考虑和原有道路的衔接，通常采用以下三种方式：（1）改建后的道路中心线沿现状道路中心线布设，尽量利用原有路基路面；（2）把现有道路路基作为改造后道路的半幅路进行利用，路面作为基层利用或者拆除；（3）局部现状路段标准较低，路况较差，道路改造中利用较少。旧路改造平面设计中应多征求有关部门和沿线居民的意见，这样能够加快道路的改造速度，改造后的线形设计宜尽量采用较高的标准，以满足后期的发展要求。

1.3 纵断面设计

旧路改建纵断面设计既要考虑到现有道路的标高，还有考虑到路网中的规划标高，跨越江河，相交道路处等作为道路纵断的控制点标高进行纵断面设计。道路的纵坡既要满足道路自身排水的要求，又要满足周围地块排水的要求。改建道路路线的纵断设计与路面结构的补强设计是相辅相成，路线纵断拉坡受路面结构影响很大，应以最大限度地使纵坡调整值贴近旧路补强厚度值为原则，可以按以下步骤进行设计：

详细调查旧路的建设年代，旧路结构组成，，路面排水情况，地下水位状况，养护部门的意见和沿线居民的建议。

调查现况旧路的弯沉值，旧路的表面状况如：路面的不平整性、坑槽等不良情况。

在路线纵断图上分段，标出哪些是新建地段，哪些是补强地段，标出控制点高程。

路线拉坡时，还应考虑旧路的横坡度和超高，如果旧路是两侧加宽时，旧路的横坡和新路的横坡度相差不大。这时，路线纵断采用中线控制即可。如果是一侧加宽，控制点应按旧路面加辅厚度推算改建路面路中标高。

2 路基设计

旧路改建项目中原有的路基要拓宽，新老路基的衔接处理非常重要，处理得不好，会导致路面纵向开裂。原因是老路基已基本固结沉降到位，其沉降远小于新拓宽部分地基的工后沉降，新老路基出现差异沉降，路基失去稳定，表现为路堤内的破裂面外的土体下沉侧移，将路面拉裂造成纵向开裂。纵向裂缝作为公路拓宽改造的质量通病，防止应遵循“预防为主，及时防治”的原则，在设计和施工过程中通过合理设计，提高施工工艺和施工质量等方法进行有效预防，努力减少路基的差异沉降，对已发生的裂缝采取有效措施进行处治。

3 路面结构设计

旧路改造中路面结构设计很重要，直接关系到改造后道路的使用性能和使用寿命，本文谈谈工程中遇到的旧水泥混凝土路面加铺沥青面层（即白加黑改造）需要注意的问题，重点讲述对现状水泥混凝土板块的处理和如何控制反射裂缝。旧路改造设计中为了避免车道拓宽部分与老路产生不均匀沉降，车道拓宽部分路面采用与现状老路一致的水泥混凝土路面，同时采取措施加强新、老路面之间结合，然后再对新、老路面一起进行沥青罩面设计。

对现有的水泥混凝土路面进行详细的调查是进行白加黑改造的基础，水泥混凝土路面应重点调查以下内容：路面破损状况调查。破碎板块、开裂板块、板边角的破损状况，并逐个记录破损破碎板块的位置和数量或按车道绘出破损状况草图，调查纵、横向接缝拉开宽度、错台位置与高度，调查板底脱空位置等。路面结构承载力调查。一般用落锤式弯沉仪或贝克曼弯沉仪进行现场测定，了解水泥混凝土路面的承载能力情况。接缝传荷能力调查。荷载作用下接缝处的竖向位移差是产生裂缝最重要的原因，白加黑改造要重点进行接缝传荷能力的测试，通常用横向接缝两侧板块的弯沉差和平均弯沉值来评价路面接缝传荷能力。水泥混凝土强度测试。选择典型路面状况，分层钻芯取样，测定原混凝土强度、模量等，分析破坏原因。此外，还要进行路面抗滑能力、交通状况、路面排水等方面调查。

通过以上调查，我们对现状水泥混凝土路面进行全面了解，根据破损调查和承载力测试资料，对原水泥混凝土进行处理，原水泥混凝土路面处理方法大致可分为以下两种：不破碎板块方式。现状路面整体状况较好的，一般进行局部处理，通过更换破碎版、修补开裂板块、压缝填封、脱空板灌浆等措施，使得处置后的路段弯沉值低于20（0.01mm），横向接缝两侧板块的弯沉差低于6（0.01mm），然后加铺补强层。打裂破碎板块方式。采用打裂或各种破碎技术将混凝凝土板打裂、压实，消除垂直、水平方向变形，使路面稳定，然后加铺沥青层。当原路面板接缝或裂缝处平均弯沉大于45（0.01mm）以上时，宜采用打裂稳压工艺，消除原水泥混凝土板脱空；当原路面板接缝或裂缝处平均弯沉大于70（0.01mm）或水泥混凝土板较破碎时，宜采用碎石化处理，可将板破碎成小块或碎石，作为下基层或底基层用。

白加黑改造的关键问题是如何控制路面的反射裂缝，荷载作用下接缝处的竖向位移是产生裂缝最重要的原因，防止反射裂缝采用的措施一般有一些几种方式：改善加铺沥青层的性能。通常是增加罩面层厚度或改善面层材料的性能，提高加铺层的变形能力或强度，例如使用沥青玛蹄脂（SMA）做面层。采用中间层。为防止渗水、减缓反射裂缝及加强层间结合，宜设置20～25mm 厚的聚合物改性沥青应力吸收层、应力吸收模，或铺设玻纤格栅等。增设补强层。在沥青罩面层和处治后或破碎后的混凝土路面之间增加一层基层，增加加铺层的厚度，减缓反射裂缝发生。

4 结论

和新建道路相比，旧路改造设计要复杂的多。首先要做好与现状衔接，这需要大量的前期工作，尽可能在设计中考虑到并解决好，减少施工中出现新问题；其次是要和规划相结合，道路改造目的是满足交通发展需求，设计中尽量采用较高标准以满足后期发展需要，避免出现改造后再改造的局面。

[1]《城市道路设计规范》（CJJ37-90）中国建筑工业出版社.

[2]《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）人民交通出版社.