旧水泥混凝土路面加铺沥青层的设计分析

杨亦丁

（重庆市设计院，重庆 400015）

从我国交通体系发展情况来看，交通量剧增的同时，超载、超限运输问题长期存在，这在一定程度上直接加剧了不少早期修建的水泥混凝土路面破坏，大大缩短了道路使用寿命。因此，加强旧水泥混凝土路面维修改造方法研究十分必要。加铺沥青层这一处理方法施工便捷、经济性好，可有效改善路面使用性能，已成为水泥混凝土路面大中修的主流方法，文章主要围绕其具体设计问题展开分析，确保路面改造质量可靠。

1 旧水泥混凝土路面改造技术

我国水泥混凝土道路里程居于世界首位，水泥混凝土道路具有刚度大、稳定性好等优点。但是早期修建的不少道路，因接近设计年限，或是受到剧增的交通量和车辆荷载的影响，出现了路面破损等问题，相关改建任务越加繁重。

根据实践经验总结归纳可得，旧水泥混凝土路面修复改造方法主要可以分为三种：（1）清除重铺；（2）直接加铺面层，包括沥青、水泥混凝土两种路面；（3）旧水泥路面破碎稳固后加铺沥青面层。

当路面破损较轻时，可选择直接加铺面层的处理方法；当路面破损严重时，可采取旧水泥路面破碎稳固加铺沥青面层方法，甚至是清除重铺，确保道路质量满足现代交通运行要求。在条件允许的情况下，加铺沥青面层这一改造方法更加高效、便捷，可充分利用旧水泥混凝土路面，在改善路面性能的同时，节约了一定的资源与成本，应优先考虑。

2 旧水泥混凝土路面加铺沥青层设计方法

旧水泥混凝土路面加铺沥青层方法在各大改扩建项目中应用较多，其是一种特殊路面结构，在应力、应变方面与一般弹性层状体系存在较大差异，因此加强相关设计研究具有重要意义。下文主要从旧路调查评价、加铺方法选择、结构设计三个方面展开分析。

2.1 旧路调查评价

旧水泥混凝土路面损坏情况调查评价结果，是路面结构设计的依据。根据相关理论与实践经验总结，文章将其调查评价内容归纳为两大部分：（1）路面损坏状况，如表1所示；（2）接缝传荷能力、板底脱空状况，如表2所示。

表1 路面损坏状况评价标准

表2 接缝传荷能力评价标准 单位：%

2.2 加铺方法选择

（1）上述调查评价结果均显示为优良或中等，可在适当处理后直接加铺沥青面层。

（2）上述调查评价结果显示为次或差，考虑采用破碎加铺方案，确保路面质量满足要求。

2.3 路面结构设计

（1）沥青加铺层厚度计算。旧水泥混凝土路面加铺沥青层结构设计中，加铺层厚度的确定是关键，其主要受到行车荷载、反射裂缝等因素的影响。①对原路面当量回弹模量进行计算分析。结合《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2017）确定路面计算弯沉值，通过拟合试算确保路面计算弯沉值满足规范值，初步确定沥青加铺层厚度；②考虑反射裂缝问题，沥青加铺层厚度需≥70mm；③当计算所得沥青加铺层厚度＞180mm，需合理增加基层厚度，减小加铺层厚度值，保证结构合理受力。

（2）夹层设计。在加铺沥青层结构设计时，为避免发射裂缝的发生，夹层设计发挥着重要作用，其主要包括橡胶沥青应力吸收夹层、聚酯玻纤布夹层、玻璃纤维格栅夹层，可结合项目特点、施工条件、造价情况合理选择。从工程实践来看，玻璃纤维格栅＋防水封层应用较多，此方案施工便利，放射裂缝控制效果良好。

3 实例探析旧水泥混凝土路面加铺沥青层设计方案

3.1 项目概况

文章以某水泥混凝土道路改建工程为例展开分析。此道路位于校区内，修建较早，目前已经出现局部断板、坑槽、裂缝等问题。部分路段曾经采取水泥混凝土面层加铺维修方法，存在衔接不顺畅、高差的情况，道路美观度差、行车舒适性差，为改善路面质量，决定统一进行旧水泥混凝土路面加铺沥青层处理。

3.2 旧水泥混凝土路面处理方案设计

该项目在对旧水泥混凝土路面病害情况进行全面调查评价的基础上，将其分为3种类型，分别提出相应的处理方案。

方案一：旧水泥混凝土路面破损程度轻，主要病害为少量裂缝，采取灌缝处理方案。

方案二：旧水泥混凝土路面破损程度中等，主要病害为裂缝、局部破碎、断角，采取横向切除损坏混凝土面板+18cm水泥混凝土处理方案。

方案三：旧水泥混凝土路面破损程度重，主要病害为大面积破碎、贯通断裂、错台、脱空等，采取整块板清除+18cm水泥混凝土处理方案。

3.3 路面设计

（1）设计指标。该项目为校区道路，路面结构设计参数如表3所示。

表3 路面结构设计参数

（2）路面结构设计方案。基于路面耐久性、经济性综合分析，该项目车行道路面加铺结构设计方案为3cm厚AC-13C型细粒式SBS改性沥青混凝土+5cm厚AC-16C型中粒式沥青混凝土+防裂贴处理。

（3）抗裂贴设计方案。该项目严格根据路面裂（接）缝情况选择抗裂贴规格，具体性能指标要求如表4所示。设计方案：①裂（接）缝宽度1～3mm，抗裂贴宽度24cm；②裂（接）缝宽度3～5mm，抗裂贴宽度32cm；③裂（接）缝宽度5～19mm，抗裂贴宽度48cm。

表4 抗裂贴性能指标要求

4 结语

综上所述，旧水泥混凝土路面加铺沥青层是一种高效、环保、经济的道路维修改造方法，为保证路面性能改善效果，必须全面开展旧水泥路面的调查评价工作，明确旧路面破损程度，并由此合理选择加铺方案，如直接加铺沥青层、水泥板破碎后加铺沥青层等。路面结构设计时，应充分考虑现有路面状况、反射裂缝问题，科学确定加铺层厚度与夹层方案，保证路面结构受力合理、质量可靠。