城市道路白改黑设计思路及要点分析

廖连生 （厦门中平公路勘察设计院有限公司宁德分公司，福建 宁德 352100）

0 前言

水泥混凝土路面具有强度高、承载力高、使用年限长、造价低、取材方便等优点，在我国早期城市道路建设中大量采用。随着城市的发展及交通量的增长，水泥混凝土路面行车噪音大、平整性差、舒适性差、施工工期长及养护修补困难等缺点暴露无遗，且由于通车年限的增长，出现各种病害，急需通过改造提升路面的服务性能。旧水泥混凝土路面经过病害处置后加铺沥青混凝土，组成复合式路面结构，简称白改黑,可改善路面平整度、提高行车舒适性、降低噪声污染、提升城市整体形象及品味。近年来，在城市道路改造中被广泛采用。本文结合福鼎市太姥山镇秦川大道道路改造工程实例，简要论述城市道路白改黑设计思路和设计要点。

1 项目概况

秦川大道位于福鼎市太姥山镇，是镇区高速出口通往太姥山旅游景区的一条重要的主干路，设计速度40km/h，道路宽度42m，双向6车道，道路等级为主干路，路线全长1.38km。根据现场调查，现状秦川大道不均匀沉降较严重，局部路段水泥混凝土板块存在裂缝、错台、断板及脱空等病害。为改善交通服务水平，优化环境，决定对秦川大道进行“白改黑”。

2 加铺层结构设计原则

①增强表面抗滑性能，要求选用抗滑性能好的沥青混凝土作为上面层。

②提高新旧路面间的粘结能力，应重视层间粘结材料的选择，可选择改性乳化沥青作为粘层，提高新旧路面的粘结能力及抗剪切能力。

③高温稳定性，选择抗车辙和抗挤压能力较好的材料。

④防反射裂缝，应从加铺层厚度、加铺层材料选择及中间夹层设计等三方面着手设计，防止或延缓反射裂缝产生。

⑤水害问题，福鼎属于多雨地区，且台风盛行，因此要求加铺层有较高的密实性及不透水性。

⑥施工工艺简单，为尽早开放交通，在保证质量的前提下，采用施工工艺简单，施工进度快的设计方案。

3 旧水泥混凝土路面病害处治

旧水泥混凝土路面经过多年的运营及大气环境影响，或多或少会出现各种病害。针对旧水泥混凝土路面的各种病害情况，采取不同的处理方法。

3.1 交叉裂缝、破碎板

当板块内有纵横向贯穿裂缝时、两个以上角损坏、损坏面积超过1/4板块面积时，采取C35混凝土换板处理。如基层及底基层不满足弯沉要求，应同时挖除基层及底基层后建新基层及底基层进行修复，换板路面结构层采用台阶方式与旧路面结构层进行搭接，基层及底基层搭接跨度不小于15cm。

3.2 裂缝

板块裂缝宽度小于10mm时，采用扩缝灌浆处理；板块裂缝宽度大于10mm时，采用全深度补块处理，补块过程中不得损坏基层。

3.3 板角断裂

板角断裂处距板角距离小于50cm时，采用切除板角重新铺筑混凝土面板处理。凿除破损部分后，将混凝土板修整成规则的垂直面，并采用钻孔植入拉杆钢筋，再浇筑C35混凝土。

3.4 板块脱空

利用路面弯沉仪对现状路面板角进行检测，如弯沉小于0.2mm，可不进行处理；如板角弯沉在0.2mm～0.4mm之间时，板块视为脱空，可采用压浆处理。如板角弯沉大于0.4mm，可采用C35混凝土换板处理。

3.5 板块错台

板与板之间错台高度在5mm以下时，不需处置；错台高度超过5mm时，采用灌浆将低的一块板顶升或换板处理。

4 沥青混凝土加铺层设计要点

4.1 反射裂缝防治措施

反射裂缝是旧混凝土路面的构造缝或裂缝部位，受温度和湿度以及车辆荷载的反复作用，在构造缝或裂缝部位产生剪切变形，引起竖向和水平位移，在加铺层相应位置上产生裂缝。从本项目的实际情况出发，从沥青加铺层厚度选择、沥青混凝土性能及旧路面纵横缝粘贴SBS改性沥青防水卷材三方面措施着手，论述预防或延缓反射裂缝措施方法。

①加厚沥青混凝土罩面层厚度。

根据规范要求及国内经验，沥青加铺层厚度一般8～12cm为宜。加铺层厚度增加，可降低车辆荷载引起的剪应力及有效防止面层受拉疲劳产生的裂缝，缺点是将增加造价。秦川大道为城市主干路兼一级公路，承载的交通量较大，因此，本项目沥青加铺层厚度采用12cm，即5cm上面层+7cm下面层方案。

②改良加铺层沥青混凝土性能。

选用高温稳定性、低温抗裂性、抗车辙、抗滑及防水等性能好的沥青混凝土，能提高加铺层的抗剪切及抗变形能力。本项目上面层选用SBS改性沥青混凝土，因其具很好的耐高温、抗低温能力、较好的抗车辙能力且弹性和韧性好，可在一定程度上减少和延缓反射裂缝的发生，延长路面使用年限。

③旧混凝土路面纵横缝处粘贴SBS改性沥青防水卷材。

SBS改性沥青防水卷材具有弹性模量高、耐疲劳性好、变形能力好及较好的防水能力，同时具有与旧水泥混凝土路面较好的粘结能力。本项目选用SBS改性沥青防水卷材作为应力吸收层，粘贴在旧水泥混凝土路面纵横缝上，具有一定的延缓和减少反射裂缝及防水效果。

4.2 加铺层沥青混合料的选择

加铺罩面层一般采用2层密集配沥青混凝土结构。密集配沥青混合料（AC）是目前国内采用最多的沥青路面类型，具有密实、防水、抗滑耐磨及抗车辙等特点，且造价相对降低。考虑节约造价，本项目上面层采用细粒式改性沥青混凝土（AC-13C），下面层采用中粒式非改性沥青混凝土（AC-20C）。

4.3 加铺层结构组合

参考福鼎市已实施的白改黑项目情况、防反射裂缝措施并在理论计算的基础上，从多方面综合比较确定。

秦川大道沥青加铺结构

5 施工要求

①施工期间应做好交通组织，确保交通运行通畅及施工安全。

②旧路面病害处治完成后，需进行弯沉检测，合格后方可对路面进行喷砂打毛处理，已加强新旧路面粘结能力。

③在新旧路面之间及沥青混凝土层间均设置乳化沥青粘层，不得遗漏。

④沥青摊铺应选择在当日高温时段进行，且路表温度不低于15℃，严禁雨水及低温天气进行沥青摊铺。

6 结语

反射裂缝是旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的主要病害之一，影响路面的耐久性及美观，如何有效地减少及延缓反射裂缝的发生是决定旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面成败的关键。因此，在今后对防治反射裂缝的措施需进一步加强研究。