水泥混凝土路面改造設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

李金萍

（晉江市路橋建設(shè)開發(fā)有限公司，福建晉江362200）

1 引言

我國(guó)的道路建設(shè)已經(jīng)有了悠久的發(fā)展歷史，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和交通工具的普及，交通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過早期的定義，道路破損、交通擁堵等現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重影響人們的出行質(zhì)量。對(duì)于破損道路及擁堵道路進(jìn)行提升改造迫在眉睫。老舊道路改造需要重視2個(gè)方面：（1）改造線型平縱指標(biāo)及路面提級(jí)改造，提升道路服務(wù)水平；（2）注重改造施工過程管理，確保施工質(zhì)量。

2 改造設(shè)計(jì)的目的和原則

改造目的：恢復(fù)和改善道路行車的安全性、舒適性，提升城市形象。適時(shí)的道路病害處治也可以延長(zhǎng)道路使用壽命，降低全壽命期間的單位時(shí)間使用費(fèi)用，符合綠色環(huán)保的概念。要求改造后的道路能夠提供快速、安全、舒適地服務(wù)，同時(shí)還能起到降噪和與美化環(huán)境的作用。

改造設(shè)計(jì)的原則：（1）重視老舊道路路面的病害處理：老舊道路病害必須徹底處理，病害處治合格后方可開展路面改造設(shè)計(jì)。（2）改善路面的平整度：老舊道路面在使用期內(nèi)，出現(xiàn)了不同程度的變形、沉陷，路面加鋪后將改善路面的平整度，增加行車的舒適性。（3）“白加黑”路面應(yīng)強(qiáng)調(diào)改造后路面的高溫穩(wěn)定性：即具有較高的抗車轍能力，以保持路面良好的工作性能。特別是上面層，在陽光直射下路面溫度很高，應(yīng)該選擇抗車轍能力強(qiáng)的上面層路面結(jié)構(gòu)。（4）“白加黑”路面應(yīng)強(qiáng)調(diào)表面抗滑性能：從瀝青混凝土類型的選擇、集料選擇和混合料級(jí)配設(shè)計(jì)著手，提高面層抗滑性能，達(dá)到路面抗滑特性的要求[1]。（5）注意水損害問題：全國(guó)大多數(shù)高等級(jí)公路的早期損害研究表明，水是引起路面早期破壞的最重要的因素之一。要求石料與瀝青的黏附性達(dá)到5級(jí)，同時(shí)根據(jù)情況在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮路面的排水要求。（6）注意道路施工對(duì)現(xiàn)有交通的影響：由于施工期間不可避免會(huì)對(duì)交通產(chǎn)生影響，所以設(shè)計(jì)選用改造方案還需要滿足施工速度快，對(duì)道路交通影響小的要求。

3 老舊道路現(xiàn)狀調(diào)查

進(jìn)行道路改造前需要做好準(zhǔn)備工作，建設(shè)人員需要深入了解老舊道路的現(xiàn)狀，結(jié)合老舊道路現(xiàn)場(chǎng)判斷出現(xiàn)存的問題和需要改造的要點(diǎn)，同時(shí)做好記錄，為道路改造收集所需要的數(shù)據(jù)和有效信息，為合理的成本控制提供依據(jù)。因此，對(duì)老舊道路的調(diào)查是十分有必要的。老舊道路常見問題主要有以下幾個(gè)方面。

3.1 路基、路面病害嚴(yán)重

老舊道路長(zhǎng)期承受超大通行量，路基、路面往往受到一定的損傷，出現(xiàn)大量的病害，如路面出現(xiàn)裂紋、道路變形、嚴(yán)重坑洼、路基承載力下降等，并且老舊道路的排水狀況不容樂觀，影響交通通行。在對(duì)老舊道路進(jìn)行改造前需要充分了解現(xiàn)狀，有針對(duì)性地進(jìn)行改造。

3.2 平線、縱線形指標(biāo)低

通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，諸多老舊道路建設(shè)年限久遠(yuǎn)，存在彎道較多、偏角大、半徑小等現(xiàn)象[2]，平線、縱線形指標(biāo)沒有達(dá)到當(dāng)前規(guī)范要求。同時(shí)，改造的控制因素多，需綜合考慮老舊道路的線形及對(duì)周邊環(huán)境的影響，進(jìn)行合理平縱線形設(shè)計(jì)。

3.3 彎沉大

老舊道路存在一定程度上的形變，對(duì)運(yùn)行質(zhì)量帶來了不利影響。需要對(duì)老舊道路的整體效果進(jìn)行測(cè)試，判斷其整體強(qiáng)度，對(duì)老舊道路的路面進(jìn)行彎沉測(cè)試，便于對(duì)老舊道路進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。

3.4 現(xiàn)狀構(gòu)造物病害

在老舊道路改造項(xiàng)目中，對(duì)現(xiàn)狀構(gòu)造物的提升改造尤為重要。需要充分了解現(xiàn)狀構(gòu)造物的性能，包括對(duì)橋涵的跨徑、荷載標(biāo)準(zhǔn)及其結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鯷3]，對(duì)其進(jìn)行承載能力試驗(yàn)，為改造方案提供基礎(chǔ)依據(jù)。

4 老舊道路改造工程的主要注意事項(xiàng)

4.1 路基工程

路基是路面的基礎(chǔ)，路基的質(zhì)量要求達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膱?chǎng)地條件并借鑒相關(guān)工程的成功經(jīng)驗(yàn)。路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，若發(fā)生病害，路面也將隨之產(chǎn)生病害。在運(yùn)營(yíng)道路中，路基內(nèi)部病害往往不易直接發(fā)現(xiàn)，而通過路表病害反映出來。老舊道路改造中，應(yīng)注意識(shí)別病害類型，分析病害產(chǎn)生原因，“對(duì)癥下藥”，對(duì)由路基病害反射到路面的病害，應(yīng)首先處理路基病害，路基處治合格后方可開展路面結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)[4]。

4.2 路面工程

經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)的道路，其性能和質(zhì)量已經(jīng)達(dá)不到現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，路面普遍出現(xiàn)變形和斷裂的現(xiàn)象。針對(duì)路面的一系列質(zhì)量問題，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，結(jié)合老舊道路的損壞情況和交通量情況，同時(shí)結(jié)合老舊道路各項(xiàng)的測(cè)試指標(biāo)進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。目前，道路改造市場(chǎng)通常會(huì)使用加鋪瀝青面層、再生處理等改造方法實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青混凝土路面的改造，針對(duì)水泥混凝土路面可采用碎石化加鋪、白加黑處理等方法。根據(jù)不同的道路路面實(shí)施不同的改造方法，進(jìn)而保障道路的穩(wěn)定性。

4.3 橫斷面改造

橫斷面改造是老舊道路改造的一項(xiàng)重要內(nèi)容，需要結(jié)合老舊道路的現(xiàn)狀和現(xiàn)階段的使用需求制定橫斷面改造標(biāo)準(zhǔn)。橫斷面的布置形式影響工程的使用功能和整體效果，因此，在進(jìn)行橫斷面改造方案制定前，需了解道路的用地情況，并要深入調(diào)查道路的交通量，結(jié)合當(dāng)前的通行量預(yù)判未來道路的通行量，保證在規(guī)定的土地?cái)U(kuò)展范圍內(nèi)進(jìn)行合理的改造，保證如今的道路改造可以滿足未來交通發(fā)展的需求，增加道路的使用年限和通行力度。

4.4 交叉口改造

交叉口改造也是道路改造工程的重要部分，道路的交叉口較容易發(fā)生交通事故，在方案制訂過程中要全面考慮設(shè)置的合理性，保證通行安全。實(shí)現(xiàn)交叉口的通行通暢需要采取一定的優(yōu)化措施，包括檢查交叉口信號(hào)燈的設(shè)置情況，避免出現(xiàn)位置設(shè)置不當(dāng)影響通行效果，保證其可以控制各方向行駛的車輛，對(duì)道路交通通行存在規(guī)范作用，進(jìn)而減少交通運(yùn)輸壓力。交叉口各方向車道數(shù)需結(jié)合道路交通量需求進(jìn)行設(shè)置，保持整齊的出入線條，適當(dāng)增加進(jìn)口的車道數(shù)，避免通車擁擠、供不應(yīng)求的現(xiàn)象出現(xiàn)。為了保證通行順暢和安全，在缺乏中央分隔帶的交叉口可以設(shè)置隔離設(shè)施，保證通行安全。

4.5 排水設(shè)計(jì)

路面排水包括路表排水設(shè)計(jì)及路面內(nèi)部排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)。老舊道路改造時(shí)，對(duì)原狀排水設(shè)施應(yīng)進(jìn)行核查，完善排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)有損害的應(yīng)予以修復(fù)，確保路表水能及時(shí)排出。對(duì)于“白加黑”或“白改黑”工程，還應(yīng)考慮路面內(nèi)部排水設(shè)計(jì)，確保下滲水能及時(shí)排出路面，以免發(fā)生路面水損。

4.6 舊水泥路面病害的處理

4.6.1 路面裂縫維修

老舊道路路面裂縫處理是常見的工程問題（見圖1）。針對(duì)裂縫維修需要結(jié)合病害程度采用不同的處理方案。裂縫維修應(yīng)根據(jù)損壞嚴(yán)重程度分別處治，當(dāng)板內(nèi)有裂縫且板內(nèi)無錯(cuò)臺(tái)時(shí)，則不需要換板，只進(jìn)行裂縫維修或混凝土板加固處理即可，但經(jīng)處理后，斷塊間應(yīng)滿足彎沉（BZZ-100）不大于20（0.01mm），彎沉差（BZZ-100）不大于6（0.01mm）的技術(shù)要求，否則應(yīng)采取灌漿等技術(shù)措施進(jìn)行再處理。如果混凝土板有錯(cuò)臺(tái)時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行換板處理。

對(duì)于裂縫寬小于1.0cm的，先用清縫機(jī)進(jìn)行清縫，然后用聚氨酯填縫料進(jìn)行灌縫。清縫時(shí)，縫壁應(yīng)垂直，如縫寬小于0.5cm，則擴(kuò)縫寬度為0.6～1.0cm，深度2.5～3.0cm；如縫寬大于0.5cm，清縫后采用聚氨酯填縫料直接進(jìn)行灌縫處理。

當(dāng)縫寬大于1.0cm時(shí)，若裂縫處無翻漿，說明基層未受影響，在不影響行車安全及舒適性的前提下可在清縫后采用聚氨酯填縫料灌縫。處理后的混凝土板應(yīng)滿足彎沉(BZZ-100)不大于20（0.01mm），彎沉差（BZZ-100）不大于6（0.01mm）的技術(shù)要求。

圖1老舊道路裂縫

4.6.2 板邊、板角修補(bǔ)

道路上使用混凝土面板建設(shè)的，難免會(huì)出現(xiàn)板邊或板角脫落現(xiàn)象，當(dāng)面板屬于輕度脫落，首先需要清理面板的脫落表面，保持面板脫落表面的整潔后，利用瀝青混合料進(jìn)行填補(bǔ)和修理，在材料的選用上需要保證材料混合均勻，接縫材料也適用于板邊、板角修補(bǔ)，在修補(bǔ)的過程中保證使道路均勻平整。剝落比較嚴(yán)重時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況控制切割范圍進(jìn)行具體的修補(bǔ)工作，保證面板的整體效果，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的修補(bǔ)。板角脫落及板面修補(bǔ)如圖2和圖3所示。

圖2板角脫落圖

圖3板面修補(bǔ)圖

4.6.3 路面構(gòu)造縫維修

接縫維修在道路修復(fù)工程中是較為復(fù)雜的工程。在處理道路路面的過程中，首先，需要清理接縫環(huán)境，保證在使用維修材料前接縫的清潔，避免存在雜物影響維修工程維修質(zhì)量。其次，對(duì)接縫進(jìn)行膨脹處理。通常情況下，會(huì)利用熱的瀝青對(duì)壁縫做涂刷實(shí)現(xiàn)膨脹處理效果。如果使用加熱式填縫料必須保證其溫度能達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到溫度要求才可以進(jìn)行填灌。膨脹處理過后，需要將接縫板壓入縫內(nèi)，保證接下來填灌材料發(fā)揮出最大化效能，隨后在縫內(nèi)的具體間隙進(jìn)行填灌。如果上步使用了膨脹板，在進(jìn)行填灌前需要嵌入嵌縫條，填灌材料采用瀝青進(jìn)行修復(fù)處理，提高維修工程的質(zhì)量?？v向接縫的維修需要結(jié)合張開寬度設(shè)計(jì)維修方案。小于10mm的接縫，需要使用聚氯乙烯膠泥作為修復(fù)主料。為了提高接縫的修復(fù)指質(zhì)量，保證其正常效能，需要加入定量的焦油類填縫料和橡膠瀝青等。結(jié)合道路接縫的性能要求選擇合理的加熱施工式填縫料，保證接縫修復(fù)后的硬度和穩(wěn)定性。接縫張口寬度大于10mm時(shí)，道路維修工程需要聚氨酯類常溫施工式填縫料保證接縫的緊密性。面臨接縫碎裂，首先需要采取擴(kuò)縫措施，其次進(jìn)行材料補(bǔ)塊，最后進(jìn)行接縫處理，在施工后要保證路面的完整性和一體性[5]。

4.6.4 路面錯(cuò)臺(tái)修復(fù)

對(duì)于板與板之間發(fā)生錯(cuò)臺(tái)的地方：如果混凝土板與板之間發(fā)生錯(cuò)臺(tái)，且錯(cuò)臺(tái)位移在5mm以下，可以不進(jìn)行處理；如果錯(cuò)臺(tái)位移在5～10mm，可以采用磨平機(jī)磨平；如果錯(cuò)臺(tái)位移大于10mm，則需清除位置低的一塊，然后按上述情形一種的整塊換板（一塊或連續(xù)多塊），基層需做處理的情況處理[6]。

4.6.5 板塊脫空處治

當(dāng)混凝土板板角彎沉測(cè)試（BZZ-100）在20～40（0.01mm）時(shí)，老舊道路基層有一定程度的脫空、松散、空隙，加鋪前需對(duì)基底進(jìn)行壓漿處理。具體做法如下：（1）在水泥混凝土面板板角距邊緣5cm處及面板中收位置，用鉆機(jī)鉆直徑5cm的灌漿孔，鉆孔深度以鉆穿混凝土板塊為準(zhǔn)；（2）灌注機(jī)械可用壓力灌漿機(jī)或壓漿泵，灌漿壓力為300～500kPa；（3）灌注作業(yè)應(yīng)先從沉陷量大的地方的灌漿孔開始，逐步由大到小，由近到遠(yuǎn)，直到路面板塊達(dá)到預(yù)定的高度為止；（4）灌漿完畢用木楔堵孔，養(yǎng)護(hù)3d；（5）養(yǎng)護(hù)完畢，檢測(cè)縮縫兩側(cè)的彎沉，總彎沉均應(yīng)小于20（0.01mm），彎沉差應(yīng)小于6（0.01mm），否則應(yīng)重新進(jìn)行壓漿?；炷谅访娴装迕摽兆{鉆孔橫斷面圖如圖4所示。

圖4混凝土路面底板脫空注漿鉆孔橫斷面圖

5 老舊道路改造工程施工管理措施

5.1 加強(qiáng)施工材料管理

路面材料影響道路工程的整體質(zhì)量。道路改造中，需要對(duì)路面面層采用的施工材料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。施工前，需要對(duì)材料的規(guī)格進(jìn)行明確的規(guī)定，要求材料需要在正規(guī)廠商采購(gòu)，對(duì)材料的合格證進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，材料的質(zhì)量、強(qiáng)度和性能數(shù)據(jù)都達(dá)到施工要求后才能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)，要結(jié)合成本控制計(jì)劃進(jìn)行材料的采購(gòu)。

5.2 加強(qiáng)道路組合設(shè)計(jì)管理

組合設(shè)計(jì)通常是先進(jìn)行道路路面的平面設(shè)計(jì)，然后對(duì)縱斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，促使兩者互相適應(yīng)，共同協(xié)調(diào)。組合設(shè)計(jì)水平影響路面面層的質(zhì)量。因此，要求設(shè)計(jì)人員具備一定的設(shè)計(jì)技術(shù)水平，管理人員需要重視組合設(shè)計(jì)方案的二次檢查，對(duì)其設(shè)計(jì)方案進(jìn)行嚴(yán)格審核，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)判斷其是否滿足施工要求。

5.3 加強(qiáng)面層厚度控制管理

道路面層直接接觸通行工具，需要具備一定的承載能力。通常情況下，對(duì)面層厚度的制定是由應(yīng)力載荷計(jì)算后進(jìn)行決策，對(duì)面層厚度的設(shè)計(jì)要大小適宜[7]，過大或者過小都會(huì)給道路帶來不利影響。設(shè)計(jì)人員在確定厚度之前，需要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，對(duì)車流量以及其他多種因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，最后科學(xué)地設(shè)計(jì)面層的厚度，避免給工程帶來質(zhì)量問題，同時(shí)也避免了大量的資源浪費(fèi)。

6 結(jié)語

老舊道路的提級(jí)改造提升了道路行駛的安全性和舒適性。同時(shí)改造設(shè)計(jì)應(yīng)全面勘察老舊道路現(xiàn)狀情況，對(duì)老舊道路的受損情況進(jìn)行整體分析，進(jìn)行全面、合理的設(shè)計(jì)，保證道路改造設(shè)計(jì)的實(shí)用性、科學(xué)性及合理性。老舊道路病害處治應(yīng)“對(duì)癥下藥”，病害處治合格后方可開展后續(xù)改造設(shè)計(jì)。加強(qiáng)改造施工過程管理，落實(shí)管理要求，科學(xué)施工。