市政道路提升改造中路基路面利用分析

張 娟

（南通市市政工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇 南通 226001）

隨著城市化建設(shè)速度不斷加快，大眾生活水準(zhǔn)顯著提高，機(jī)動(dòng)車(chē)的使用率逐漸增加，經(jīng)常出現(xiàn)道路堵塞、道路坍塌等問(wèn)題，影響市政交通正常運(yùn)行。所以，要利用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行施工，不僅要保證施工品質(zhì)，還應(yīng)保證道路通暢，為大眾日常出行提供便利。

1 改造條件分析

1.1 現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)分析

20 世紀(jì)80 年代初期，道路改建正式開(kāi)始，利用寬度為9m 的瀝青路面當(dāng)作老舊路面的重要結(jié)構(gòu)，基層利用石灰石進(jìn)行建造。20 世紀(jì)90 年代中期，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，交通量迅速增長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)路面無(wú)法承受超重型車(chē)輛和較高的交通量，導(dǎo)致路面受損嚴(yán)重。所以，首次進(jìn)行路面改造，將原寬度為9m 的瀝青路面加寬至12m，道路升級(jí)路基寬度為15m，路面結(jié)構(gòu)升級(jí)為水泥混凝土，其厚度標(biāo)準(zhǔn)是24cm，同時(shí)設(shè)計(jì)厚度標(biāo)準(zhǔn)分別是20～30cm 的二灰碎石底基層、18cm 的水泥穩(wěn)定碎石基層。進(jìn)入21 世紀(jì)初期，隨著現(xiàn)代城市的不斷發(fā)展，對(duì)現(xiàn)狀道路進(jìn)行深入改造，采用瀝青加鋪的施工方法，改造后的效果是本文進(jìn)行道路研究的重點(diǎn)。通過(guò)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用后，瀝青路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的車(chē)轍、下沉、擁包、裂縫等情況；混凝土路面的板塊破損情況非常多，破損率較高，導(dǎo)致道路狀況難以滿足實(shí)際使用需求。通過(guò)實(shí)地調(diào)查、統(tǒng)計(jì)與分析得知，現(xiàn)有老舊路面狀況和設(shè)計(jì)存在較大差異，部分路段板塊使用率較低，應(yīng)對(duì)損壞十分嚴(yán)重的路段進(jìn)行改造建設(shè)。

1.2 現(xiàn)有路基利用率分析

現(xiàn)有道路橫斷面的寬度是15m，而最新建造的道路寬度為50m。結(jié)合現(xiàn)狀老路線形，對(duì)不滿足規(guī)范要求的應(yīng)進(jìn)行局部線形改造，改造后，道路設(shè)計(jì)中心線與現(xiàn)狀道路中心線之間會(huì)出現(xiàn)非常大的偏差。通過(guò)對(duì)比設(shè)計(jì)道路和現(xiàn)有道路的平面線形得知，設(shè)計(jì)的道路路基和現(xiàn)有的道路路基之間具有以下幾種關(guān)系：第一，設(shè)計(jì)路基和現(xiàn)有路基不完全重合。第二，現(xiàn)有路基的位置在設(shè)計(jì)道路的主輔路基間。第三，設(shè)計(jì)路基和現(xiàn)有路基能夠大致重合。結(jié)合實(shí)際道路管線情況設(shè)計(jì)斷面，新建的雨水、污水管線布設(shè)在輔路、主輔路之間的綠化帶中。鑒于以上分析、研究得知，只有第三種設(shè)計(jì)路基和現(xiàn)有路基大致重合的路段能夠符合老舊道路改造工程要求，可采用老舊道路路基加寬的方法；其余兩種狀況僅能應(yīng)用于部分路段，也可采取拆除循環(huán)使用的方法。因此，在選用施工方法時(shí)，應(yīng)充分考慮多維度要素的影響。

2 改造原則

在舊路改造規(guī)劃中，應(yīng)以經(jīng)濟(jì)性為首要選擇標(biāo)準(zhǔn)，爭(zhēng)取使用最小的成本進(jìn)行舊路改造與使用，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)利益最大化。在舊路改造中，應(yīng)最大限度地發(fā)揮舊路優(yōu)勢(shì)，同時(shí)兼顧各種因素進(jìn)行整體思考，如拓寬路基的方法、改線計(jì)劃結(jié)合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程造價(jià)等，有效安排廢棄土堆、土坑。另外，應(yīng)運(yùn)用現(xiàn)代最新技術(shù)對(duì)舊路路面路基實(shí)施科學(xué)規(guī)劃，利用再生技術(shù)最大程度地降低施工廢料，遵守生態(tài)環(huán)保政策。市政道路工程改造重點(diǎn)涉及3 個(gè)方面，分別為設(shè)計(jì)市政道路橫縱斷面、路基路面改造工程與市政道路相匹配的基礎(chǔ)設(shè)施。利用路基、路面改造市政道路，必須根據(jù)市政道路提升改造工程中的有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行科學(xué)構(gòu)思、設(shè)計(jì)和規(guī)劃，以保證工程質(zhì)量。第一，應(yīng)符合整體項(xiàng)目工程規(guī)劃內(nèi)容，合理開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，健全、優(yōu)化有關(guān)用地方法，確保其能夠成功運(yùn)作，繼而提高項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)品質(zhì)，最大限度地保證交通通暢。第二，應(yīng)根據(jù)目前市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，推動(dòng)有關(guān)工作的開(kāi)展，以保證地區(qū)經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定發(fā)展。同時(shí)，應(yīng)科學(xué)合理地探究無(wú)障礙工程規(guī)劃，以便于通行不便的居民有效應(yīng)用，增強(qiáng)其社會(huì)、生態(tài)方面的價(jià)值。第三，應(yīng)配備相應(yīng)設(shè)施，保證道路暢行，將其與主線有機(jī)結(jié)合。在建設(shè)某些基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，應(yīng)全方位進(jìn)行項(xiàng)目工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)，不僅要合理布局路燈等基礎(chǔ)設(shè)施，還要在各個(gè)區(qū)域科學(xué)安置管線，并保持暢通，確保道路基礎(chǔ)設(shè)施的健全與優(yōu)化，推動(dòng)城市現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。

3 市政道路提升改造方案

3.1 平面線形

（1）在進(jìn)行路線規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有道路的路線狀況進(jìn)行合理選擇，在符合改造需求的情況下，恰當(dāng)整改。

（2）舊路與新路具有明顯區(qū)別，改造道路的沿線地段均為已經(jīng)開(kāi)發(fā)的地區(qū)，地段兩邊通常為商業(yè)、教育、居民等用地，因此，必須全面調(diào)查舊路兩邊的具體狀況，發(fā)揮原有道路的價(jià)值，進(jìn)而最大程度地減少投入資金。

（3）應(yīng)按實(shí)際條件設(shè)定平曲線，并連接好平曲線和直線，同時(shí)合理確定緩解曲線、加寬等技術(shù)參數(shù)，以保證道路的安全性，解決道路排水問(wèn)題。

（4）針對(duì)道路施工要求較高、舊路圓曲線與平曲線等有關(guān)參數(shù)不符合要求的問(wèn)題，應(yīng)按照具體情況調(diào)整其平面線形，并在關(guān)鍵時(shí)刻放棄部分路段，務(wù)必保證其通行能力。

3.2 縱斷面線形

長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)對(duì)道路路基、路面造成一定程度破壞。因此，在規(guī)劃道路縱斷面的過(guò)程中，不可盲目地對(duì)比現(xiàn)有的中線標(biāo)高與縱向剖面，如果兩邊差距較小，可根據(jù)道路邊線的具體標(biāo)高來(lái)擬合，再推測(cè)出道路的中心線標(biāo)高。在工程建設(shè)前，應(yīng)展開(kāi)實(shí)地調(diào)查，收集沿線有關(guān)企業(yè)、店鋪、居民區(qū)、公園等進(jìn)出口的具體高程，并在此基礎(chǔ)上，以現(xiàn)有道路兩邊的標(biāo)高控制線為參照。通常改造道路縱截面改建后，要求道路邊線標(biāo)高小于現(xiàn)有道路的路邊標(biāo)高控制線，以符合道路兩邊建筑的排水需求，不干擾群眾的正常生活。

3.3 橫斷面布置

通常新建道路的交通流量采用模型法進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)工程方案中規(guī)定的橫斷面形狀，在完成橫斷面規(guī)劃后，利用科學(xué)的計(jì)算方法，掌握其實(shí)際交通流量。由于改造后的道路流量和改造前的具體流量存在一定關(guān)系，因此，必須詳細(xì)調(diào)研和探究改造前的交通流量，同時(shí)，詳細(xì)調(diào)查交叉路口和附近主要道路的流量。

4 市政道路提升改造中路基路面的利用方法

（1）在路基上鋪設(shè)瀝青混凝土，厚度應(yīng)超過(guò)15cm。原道路路面平滑，很可能發(fā)生打滑狀況。因此，在老瀝青路面較薄的情況下，應(yīng)采用銑刨、噴射高壓水或鋼珠、酸蝕等工藝處理；對(duì)于混凝土路面，應(yīng)刮除混凝土板塊表層，或在舊混凝土表層上添加1 層應(yīng)力吸收的聚酯纖維或土工布，并將其與舊混凝土路面層連接在一起。在處理舊水泥混凝土路面的過(guò)程中，需要按照檢驗(yàn)評(píng)估結(jié)果選用相應(yīng)的處理舉措。目前，大范圍應(yīng)用且發(fā)展比較成熟的處理舉措主要有以下幾類(lèi)：

①直接鋪蓋瀝青或混凝土層。老路面保存狀況良好時(shí)，可以利用鉆孔壓漿的方法來(lái)處理脫空的混凝土板塊，較少量的碎裂板、斷裂板換板處理后，會(huì)再鋪蓋上瀝青或水泥混凝土層。為避免或減緩舊的水泥混凝土板出現(xiàn)反射裂縫，往往會(huì)在舊水泥混凝土出現(xiàn)接縫、裂縫的地方加蓋防裂的土工布。在條件允許的情況下，瀝青表層會(huì)使用改性瀝青—SMA 結(jié)構(gòu)，這種瀝青預(yù)防反射裂縫的效果更好，且施工方法的作業(yè)效率高、成本預(yù)算低。然而，老路對(duì)自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求更高，所以，在采用這種方法前，必須全方位、多維度、認(rèn)真地測(cè)驗(yàn)和評(píng)估老路的板塊價(jià)值，全面處理老混凝土板路存在的病害問(wèn)題。

②使用沖擊壓實(shí)技術(shù)。沖擊壓實(shí)技術(shù)通常是采用五邊形壓路機(jī)對(duì)舊水泥路面進(jìn)行施工，在壓實(shí)輪外緣線上最大半徑翻滾到最小半徑的位置時(shí)，會(huì)對(duì)地面形成振動(dòng)力較高的沖擊剪切，產(chǎn)生的沖擊力能夠使舊水泥混凝土破碎。不是圓形的曲線外緣翻滾途經(jīng)地面時(shí)，會(huì)碾壓、揉壓地面，繼而將碎裂的水泥板塊固定到路基表層，碎裂后的水泥板塊形成的斷裂紋理大小適中，可產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋，同時(shí)使碎裂板塊之間嵌鎖嚴(yán)緊，以承載一定程度的壓力。在斷裂實(shí)現(xiàn)固定的過(guò)程中也能強(qiáng)化下層土基，如此不但能夠徹底解決板底脫空的問(wèn)題、降低水泥板塊垂直狀態(tài)下的應(yīng)力效果，而且因尺寸變小，還能降低溫度改變而產(chǎn)生的水平承載力。斷裂固定后的水泥路面可為上層鋪蓋層奠定一個(gè)具有無(wú)應(yīng)力形態(tài)、均勻固定的基層，進(jìn)而最大限度地防止鋪蓋層出現(xiàn)反射裂縫現(xiàn)象。該技術(shù)優(yōu)勢(shì)為修補(bǔ)效果好、作業(yè)效率高、預(yù)算成本低、干擾交通時(shí)間短、綠色經(jīng)濟(jì)等，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益非常明顯。

③使用碎石化技術(shù)。這種技術(shù)通常是運(yùn)用多個(gè)錘頭的碎石化裝備把舊的混凝土板碎裂為粒徑非常小的形態(tài)（粒徑不超過(guò)30cm），經(jīng)碾壓后，當(dāng)成新的路面底基層或者基層，再鋪蓋新路面結(jié)構(gòu)，鋪蓋層可是瀝青混凝土，還可是水泥混凝土。該技術(shù)施工流程優(yōu)勢(shì)為避免反射、質(zhì)量好、作業(yè)速度快、生態(tài)環(huán)保等。

（2）在市政道路提升改造項(xiàng)目中，舊路基改造最突出的難點(diǎn)是加寬路段路基加固問(wèn)題，舊路基出現(xiàn)不均勻沉降主要是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的交通超載等，如路基自然下降、發(fā)生形變等。針對(duì)上述問(wèn)題，可從以下幾方面著手：第一，針對(duì)較低等級(jí)的道路，宜使用一側(cè)拓寬。在單側(cè)拓寬時(shí)，舊道路路基和新道路路基的銜接位置在道路中央，同時(shí)道路一邊的拓寬寬度也會(huì)降低道路病害的出現(xiàn)率。第二，基本處理應(yīng)全面。在舊道路擴(kuò)容前，要將底泥、腐殖土、雜草等全部清除干凈。軟土地基基礎(chǔ)必須加大填筑土層的厚度，并進(jìn)行砂石置換，每一層鋪設(shè)厚度為20～30cm，坡底為20cm。第三，在原地挖出一段土質(zhì)臺(tái)階，把舊路面拓寬成一個(gè)往里歪斜的階梯，階梯要從舊路肩上推移，寬度大約為1～2m。第四，路基鋪面要盡量跨越年份作業(yè)。拓寬后，將地基的沉降值降至最小。路基表層作業(yè)時(shí)，盡量要求汽車(chē)在拓寬的路面行駛，減輕舊道路的交通超載現(xiàn)象。第五，增加鋼筋網(wǎng)片。按照之前的施工經(jīng)驗(yàn)，混凝土道路路面應(yīng)在新舊道路路基高度處增加一道鋼筋網(wǎng)片，以提高水泥道路路面的抗壓能力，鋼筋的直徑為8mm，間隔距離為20cm×20cm。

（3）市政道路提升改造過(guò)程中，大部分改造線路和舊道路相同，不會(huì)嚴(yán)重干擾道路兩側(cè)群眾的日常生活。但隨著市政道路的升級(jí)改造，道路的級(jí)別越來(lái)越高，致使車(chē)輛運(yùn)行速度越來(lái)越快，給道路附近的群眾帶來(lái)一定的不便。某些舊路出現(xiàn)交通意外的概率較高，應(yīng)限速管控。此外，為保證車(chē)輛的運(yùn)行安全，應(yīng)建立健全交通安全體系。例如，在某些道路的交叉處，存在可視性差的風(fēng)險(xiǎn)，放置明顯的警告標(biāo)志等。

（4）運(yùn)用抗裂水泥固定碎石。隨著當(dāng)今社會(huì)交通業(yè)、運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，交通承載量日益激增，面對(duì)這種情況，超載會(huì)對(duì)道路產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的傷害。為有效解決這一問(wèn)題，一種新型材料——抗裂水泥隨之出現(xiàn)。抗裂水泥是利用不間斷配粗集料的方法，打造互相嵌擠的框架，再利用細(xì)料、水泥填補(bǔ)框架的縫隙，從而產(chǎn)生一類(lèi)框架嵌擠密實(shí)結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)組合料。2014 年，這種技術(shù)在江蘇省實(shí)驗(yàn)成功，而徐州本地也是第一次利用這種技術(shù)，在老舊路的表層鋪蓋二灰碎石調(diào)平層（調(diào)節(jié)坡度、防水作用），同時(shí)，在其底部的縱向銜接位置加鋪鋼塑格柵來(lái)降低不勻稱(chēng)下降與反射裂縫，二灰碎石調(diào)平層的表層為抗裂水泥結(jié)構(gòu)層。鋪設(shè)后的24h 內(nèi)可采用噴射透層油的方法，以有效減少半剛性基層的保養(yǎng)時(shí)效，節(jié)省成本。采用該技術(shù)在施工后的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都沒(méi)有出現(xiàn)收縮裂縫（施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫除外）。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前，為適應(yīng)國(guó)內(nèi)的交通需求，合理地改善現(xiàn)有道路服務(wù)能力，以更好地處理各種交通問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有市政道路進(jìn)行提升改造顯得至關(guān)重要。作業(yè)單位應(yīng)在現(xiàn)有已達(dá)到規(guī)范要求的道路基礎(chǔ)上，進(jìn)行路基、路面改造，以提升道路級(jí)別，保證道路的運(yùn)行安全，適應(yīng)不斷增加的車(chē)流量。