水泥混凝土路面改造設計及質量控制要點分析

李金萍

（晉江市路橋建設開發有限公司，福建晉江362200）

1 引言

我國的道路建設已經有了悠久的發展歷史，隨著經濟的發展和交通工具的普及，交通量遠遠超過早期的定義，道路破損、交通擁堵等現象頻繁出現，嚴重影響人們的出行質量。對于破損道路及擁堵道路進行提升改造迫在眉睫。老舊道路改造需要重視2個方面：（1）改造線型平縱指標及路面提級改造，提升道路服務水平；（2）注重改造施工過程管理，確保施工質量。

2 改造設計的目的和原則

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

改造設計的原則：（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計。（2）改善路面的平整度：老舊道路面在使用期內，出現了不同程度的變形、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”路面應強調改造后路面的高溫穩定性：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，應該選擇抗車轍能力強的上面層路面結構。（4）“白加黑”路面應強調表面抗滑性能：從瀝青混凝土類型的選擇、集料選擇和混合料級配設計著手，提高面層抗滑性能，達到路面抗滑特性的要求[1]。（5）注意水損害問題：全國大多數高等級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到5級，同時根據情況在結構設計中考慮路面的排水要求。（6）注意道路施工對現有交通的影響：由于施工期間不可避免會對交通產生影響，所以設計選用改造方案還需要滿足施工速度快，對道路交通影響小的要求。

3 老舊道路現狀調查

進行道路改造前需要做好準備工作，建設人員需要深入了解老舊道路的現狀，結合老舊道路現場判斷出現存的問題和需要改造的要點，同時做好記錄，為道路改造收集所需要的數據和有效信息，為合理的成本控制提供依據。因此，對老舊道路的調查是十分有必要的。老舊道路常見問題主要有以下幾個方面。

3.1 路基、路面病害嚴重

老舊道路長期承受超大通行量，路基、路面往往受到一定的損傷，出現大量的病害，如路面出現裂紋、道路變形、嚴重坑洼、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。在對老舊道路進行改造前需要充分了解現狀，有針對性地進行改造。

3.2 平線、縱線形指標低

通過現場調查發現，諸多老舊道路建設年限久遠，存在彎道較多、偏角大、半徑小等現象[2]，平線、縱線形指標沒有達到當前規范要求。同時，改造的控制因素多，需綜合考慮老舊道路的線形及對周邊環境的影響，進行合理平縱線形設計。

3.3 彎沉大

老舊道路存在一定程度上的形變，對運行質量帶來了不利影響。需要對老舊道路的整體效果進行測試，判斷其整體強度，對老舊道路的路面進行彎沉測試，便于對老舊道路進行結構補強設計。

3.4 現狀構造物病害

在老舊道路改造項目中，對現狀構造物的提升改造尤為重要。需要充分了解現狀構造物的性能，包括對橋涵的跨徑、荷載標準及其結構等數據進行嚴謹的分析[3]，對其進行承載能力試驗，為改造方案提供基礎依據。

4 老舊道路改造工程的主要注意事項

4.1 路基工程

路基是路面的基礎，路基的質量要求達到規定的標準，應結合當地的場地條件并借鑒相關工程的成功經驗。路基作為路面結構的基礎，若發生病害，路面也將隨之產生病害。在運營道路中，路基內部病害往往不易直接發現，而通過路表病害反映出來。老舊道路改造中，應注意識別病害類型，分析病害產生原因，“對癥下藥”，對由路基病害反射到路面的病害，應首先處理路基病害，路基處治合格后方可開展路面結構改造設計[4]。

4.2 路面工程

經歷較長時間運營的道路，其性能和質量已經達不到現在的標準，路面普遍出現變形和斷裂的現象。針對路面的一系列質量問題，需要結合實際情況進行分析，結合老舊道路的損壞情況和交通量情況，同時結合老舊道路各項的測試指標進行路面設計。目前，道路改造市場通常會使用加鋪瀝青面層、再生處理等改造方法實現對瀝青混凝土路面的改造，針對水泥混凝土路面可采用碎石化加鋪、白加黑處理等方法。根據不同的道路路面實施不同的改造方法，進而保障道路的穩定性。

4.3 橫斷面改造

橫斷面改造是老舊道路改造的一項重要內容，需要結合老舊道路的現狀和現階段的使用需求制定橫斷面改造標準。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，并要深入調查道路的交通量，結合當前的通行量預判未來道路的通行量，保證在規定的土地擴展范圍內進行合理的改造，保證如今的道路改造可以滿足未來交通發展的需求，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生交通事故，在方案制訂過程中要全面考慮設置的合理性，保證通行安全。實現交叉口的通行通暢需要采取一定的優化措施，包括檢查交叉口信號燈的設置情況，避免出現位置設置不當影響通行效果，保證其可以控制各方向行駛的車輛，對道路交通通行存在規范作用，進而減少交通運輸壓力。交叉口各方向車道數需結合道路交通量需求進行設置，保持整齊的出入線條，適當增加進口的車道數，避免通車擁擠、供不應求的現象出現。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置隔離設施，保證通行安全。

4.5 排水設計

路面排水包括路表排水設計及路面內部排水設計系統。老舊道路改造時，對原狀排水設施應進行核查，完善排水系統。排水系統有損害的應予以修復，確保路表水能及時排出。對于“白加黑”或“白改黑”工程，還應考慮路面內部排水設計，確保下滲水能及時排出路面，以免發生路面水損。

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）。針對裂縫維修需要結合病害程度采用不同的處理方案。裂縫維修應根據損壞嚴重程度分別處治，當板內有裂縫且板內無錯臺時，則不需要換板，只進行裂縫維修或混凝土板加固處理即可，但經處理后，斷塊間應滿足彎沉（BZZ-100）不大于20（0.01mm），彎沉差（BZZ-100）不大于6（0.01mm）的技術要求，否則應采取灌漿等技術措施進行再處理。如果混凝土板有錯臺時，則應進行換板處理。

對于裂縫寬小于1.0cm的，先用清縫機進行清縫，然后用聚氨酯填縫料進行灌縫。清縫時，縫壁應垂直，如縫寬小于0.5cm，則擴縫寬度為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行灌縫處理。

當縫寬大于1.0cm時，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）的技術要求。

圖1老舊道路裂縫

4.6.2 板邊、板角修補

道路上使用混凝土面板建設的，難免會出現板邊或板角脫落現象，當面板屬于輕度脫落，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，利用瀝青混合料進行填補和修理，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，在修補的過程中保證使道路均勻平整。剝落比較嚴重時，可以根據實際情況控制切割范圍進行具體的修補工作，保證面板的整體效果，實現針對性的修補。板角脫落及板面修補如圖2和圖3所示。

圖2板角脫落圖

圖3板面修補圖

4.6.3 路面構造縫維修

接縫維修在道路修復工程中是較為復雜的工程。在處理道路路面的過程中，首先，需要清理接縫環境，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量。其次，對接縫進行膨脹處理。通常情況下，會利用熱的瀝青對壁縫做涂刷實現膨脹處理效果。如果使用加熱式填縫料必須保證其溫度能達到施工標準，達到溫度要求才可以進行填灌。膨脹處理過后，需要將接縫板壓入縫內，保證接下來填灌材料發揮出最大化效能，隨后在縫內的具體間隙進行填灌。如果上步使用了膨脹板，在進行填灌前需要嵌入嵌縫條，填灌材料采用瀝青進行修復處理，提高維修工程的質量?？v向接縫的維修需要結合張開寬度設計維修方案。小于10mm的接縫，需要使用聚氯乙烯膠泥作為修復主料。為了提高接縫的修復指質量，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，保證接縫修復后的硬度和穩定性。接縫張口寬度大于10mm時，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，首先需要采取擴縫措施，其次進行材料補塊，最后進行接縫處理，在施工后要保證路面的完整性和一體性[5]。

4.6.4 路面錯臺修復

對于板與板之間發生錯臺的地方：如果混凝土板與板之間發生錯臺，且錯臺位移在5mm以下，可以不進行處理；如果錯臺位移在5～10mm，可以采用磨平機磨平；如果錯臺位移大于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（一塊或連續多塊），基層需做處理的情況處理[6]。

4.6.5 板塊脫空處治

當混凝土板板角彎沉測試（BZZ-100）在20～40（0.01mm）時，老舊道路基層有一定程度的脫空、松散、空隙，加鋪前需對基底進行壓漿處理。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，用鉆機鉆直徑5cm的灌漿孔，鉆孔深度以鉆穿混凝土板塊為準；（2）灌注機械可用壓力灌漿機或壓漿泵，灌漿壓力為300～500kPa；（3）灌注作業應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，直到路面板塊達到預定的高度為止；（4）灌漿完畢用木楔堵孔，養護3d；（5）養護完畢，檢測縮縫兩側的彎沉，總彎沉均應小于20（0.01mm），彎沉差應小于6（0.01mm），否則應重新進行壓漿?；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 加強施工材料管理

路面材料影響道路工程的整體質量。道路改造中，需要對路面面層采用的施工材料進行嚴格把關。施工前，需要對材料的規格進行明確的規定，要求材料需要在正規廠商采購，對材料的合格證進行嚴格的檢驗，材料的質量、強度和性能數據都達到施工要求后才能進入施工現場。同時，要結合成本控制計劃進行材料的采購。

5.2 加強道路組合設計管理

組合設計通常是先進行道路路面的平面設計，然后對縱斷面進行設計，促使兩者互相適應，共同協調。組合設計水平影響路面面層的質量。因此，要求設計人員具備一定的設計技術水平，管理人員需要重視組合設計方案的二次檢查，對其設計方案進行嚴格審核，并結合施工現場數據判斷其是否滿足施工要求。

5.3 加強面層厚度控制管理

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，對面層厚度的制定是由應力載荷計算后進行決策，對面層厚度的設計要大小適宜[7]，過大或者過小都會給道路帶來不利影響。設計人員在確定厚度之前，需要深入現場進行調查，對車流量以及其他多種因素進行詳細的分析，最后科學地設計面層的厚度，避免給工程帶來質量問題，同時也避免了大量的資源浪費。

6 結語

老舊道路的提級改造提升了道路行駛的安全性和舒適性。同時改造設計應全面勘察老舊道路現狀情況，對老舊道路的受損情況進行整體分析，進行全面、合理的設計，保證道路改造設計的實用性、科學性及合理性。老舊道路病害處治應“對癥下藥”，病害處治合格后方可開展后續改造設計。加強改造施工過程管理，落實管理要求，科學施工。