沥青混凝土道路旧路改造设计技术分析

广州市公用事业规划设计院有限责任公司，广东 广州 510091

1 项目概况

某道路全长12500m，呈东西走向，为城市主干道，沥青混凝土路面，局部路段为单向两车道、双向两车道、双向四车道、双向六车道。

通过现场调查，沥青混凝土路面存在线裂、碎裂、车辙、沉陷、拥包、剥落、坑槽、啃边、路框差和修补破损等病害，破坏类型基本将沥青混凝土路面病害类型基本覆盖。

初步分析造成此种病害原因如下：道路建成后，曾多次分路段进行保养小修、中修、大修和城市道路品质化提升工程，改造完成后通车时长不同，由此导致病害情况随着路段不同而不同。

2 设计步骤与原则

2.1 设计步骤

（1）对原有沥青路面做全面的技术调查，主要包含以下内容：路面破损及病害的程度、路面的设计、施工养护技术资料；交通量、交通量增长率；旧路回弹弯沉测试值；钻芯取样。

（2）补强结构层与原路面结构的黏结应牢固。

（3）路面补强材料应根据道路的技术状况和养护等级选用。

2.2 设计原则

（1）根据道路病害成因和实际工程的情况，采用不同的处理形式。对表面病害为主的道路采用浅层处理方式，并对由基层强度不足引起的病害采用深层病害处理方式。

（2）在全面调查和局部调查的基础上，将原路面的破损状态、弯沉值、破损原因划分为一个路段，采用相应的修补对策。沥青路面病害处理措施应满足《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36—2016）的沥青路面养护对策，沥青路面养护对策见表1。

表1 沥青路面养护对策

（3）在道路强度保证的前提下，尽量利用旧路，减少总体工程量，降低工程投资。

（4）在采用新技术、新结构、新材料、新工艺提高道路质量的情况下，尽可能减少工程量和造价。在工程条件允许的情况下，沥青路面镜刨、挖除的旧料应再生利用。

2.3 项目路面病害调查

由于道路情况复杂，采用现代科学技术和传统方法相结合的方式，对道路进行全面的病害调查，具体为现场航拍及现场勘察，同时收集道路的建设技术档案。梳理、归纳数据得出以下结果。

JY路段长666m，道路路面病害以线裂、网裂为主，其他病害如沉陷、剥落等也有出现，相对较少。K0+000～K0+180路段左右幅PCI指数分别为55.9、40.3，评价等级均为D，路面状况较差；K0+180～K0+660路段左右幅评价等级均为B；JY路段左、右幅各车道的弯沉平均值为0.23～0.30mm，弯沉平均值均小于0.77mm，结构承载能力良好。

除了JY路段，其余路段合计线裂1733.25m，碎裂32m2、车辙 1364.5m2、沉陷 111.9m2、拥包 20.2m2、剥落720.5m2、坑槽1.51m2、啃边26m2、路框差56m2、修补破损124.11m2。道路整体PCI指数为40.3，评价等级均为A，路面状况较好。

3 路面病害分析及处理方案

3.1 路面病害分析

根据道路病害调查情况，结合将原路面的破损状态、弯沉值、破损原因划分为一个路段的设计原则，将道路划分为重点路段、非重点路段两个路段。重点路段为JY路段，除了JY路段，其余路段为非重点路段。

重点路段评价等级为B、D，局部路段结构强度不足，标线不清晰，根据表1，采用大修的养护策略，制订相应的设计方案。由于该路段为城市主干道，为了保证该路段整体一致性，采用整体刨铺的处理形式，刨铺后重新划定交通标线。

非重点路段道路评价等级均为A，道路结构强度基本满足要求，大部分表观质量良好、日常养护到位，地面道路总体情况良好，仅在局部区域有小面积修补及破损痕迹，需要针对病害处进行局部修复，因此对该路段表面病害采用浅层处理方式，对由基层强度不足引起的病害采用深层病害处理方式，将其纳入小修、中修工程。

3.2 路面病害处理措施

为了保持道路设施的功能、保证道路安全运行、提高服务水平，对面层沥青混合料选择、修复工艺提出比选方案，从中选出最适合该项目的方案，并制订相应的病害处理措施。

（1）面层沥青混合料选择。面层沥青混合料的选择和配合比是保证沥青路面质量和使用功能的关键。具体根据项目所在地气候、交通情况选择沥青玛蹄脂碎石混合料、细粒式改性沥青混凝土、橡胶沥青；在级配选用上，更偏向骨架密实型，主要是为了提高高温稳定性和水稳性。沥青玛蹄脂碎石混合料具有骨架密实的特性，孔隙率小，对防止水损坏、减少车辙十分有效，添加改性剂后能提高抗疲劳和耐久性，同时它还具有构造深度大、抗滑性好等优点，但造价高，施工工艺要求较高。该项目考虑所在区域已建道路路面材料、所在地交运局印发路面结构指引文件要求以及道路等级为城市主干路，选用性能相对较高的沥青玛蹄脂碎石混合料。

（2）道路路面修复工艺选择。根据《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36—2016）的规定，沥青路面镜刨、挖除的旧料应再生利用，该项目重点路段采用热再生工艺。热再生工艺具有循环经济、价格相对低、施工速度快的特点，但由于现场热再生过程是一个连续的动态过程，施工质量控制较难，因此需要对路面进行实时检验以便控制质量。

（3）重点路段路面病害处理措施。根据病害等级进行整体铣刨和重铺。重铺结构层一般作为独立的一层路面结构，起到对道路结构强度补强和延长使用寿命的作用，其材料类型通常选用高品质的表层材料，若结构层太薄易在行车水平荷载作用下产生拥包以致剥落，结合施工机械与工艺方面的要求，通常加铺沥青混凝土表层的最小厚度为4cm。考虑到使用性能和经济性，采用厚度为4cm的沥青面层形式，对PCI为B、D分别采用不同的形式。具体路面结构形式如下所述。①PCI为B的处理方式，按以下结构形式自上而下改造：大于等于4cm SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料（含调平），黏层，铺设聚酯玻纤布（原有路面结构）。②PCI为D或基层强度不足的处理方式，按以下结构形式自上而下改造：挖除39cm沥青面层及基层后按以下结构改造，4cm SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料，黏层，5cm AC-20C改性沥青混凝土，黏层，铺设聚酯玻纤布，≥30cm C35水泥混凝土（含调平）。其中，沥青玛蹄脂碎石混合料面层铺设采用热再生工艺。

（4）非重点段路面病害处理措施。对于沥青路面轻微破损、重度破损、沥青路面基层局部成形不足，分别对应采用以下不同的处理形式：①沥青路面轻微破损，例如线裂、车辙、剥落等，应刨除病害及周围0.5m范围内的沥青面层4cm（按矩形刨除），喷洒黏层油，满铺聚酯玻纤布后，新建厚度为4cm的沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13。②沥青路面重度破损，如网裂、坑槽、龟裂等，应刨除病害及周围0.5m范围内的沥青面层10cm（按矩形刨除），喷洒黏层油，满铺聚酯玻纤布后再铺设厚度为6cm的改性沥青混凝土AC-20C，最后喷洒黏层油后，新建厚度为4cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13。③因沥青路面基层局部成形不足、强度不够，在行车荷载和自然因素等作用下形成的病害，首先应拆除病害及周围0.5m范围内的路面结构层（按矩形刨除），然后新建基层（20～30cm C40水泥混凝土面板），且强度达到70%后（封闭时间3～5d），再喷洒黏层油、满铺聚酯玻纤布，最后铺设厚度为8cm的沥青混凝土AC-25C+喷洒黏层油+厚度为6cm的中粒式沥青混凝土AC-20C+喷洒黏层油+新建厚度为4cm的沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13。对于网裂、碎裂、沉陷、剥落和坑槽等浅层病害，刨除沥青上面层后基本可以消除，刨除沥青上面层后对裂缝进行灌缝处理（热沥青灌缝）。若刨除沥青上面层后还存在网裂、碎裂、沉陷、剥落和坑槽等病害，则需要对病害部位进行处理后再加铺沥青。

4 结束语

文章通过旧路改造实际案例，首先分析了道路病害类型，然后结合道路使用性能要求和工程经济性、划分道路处理路段提出了相应的病害处治措施，希望能为相关工程提供有价值的参考。