摘要：通過對佛山市區某城市主干道水泥混凝土路面狀況、交通量和承載能力的調查,結合該路路面病害成因的分析,提出適用于一般道路的舊路加鋪優化設計原則、具體設計方案。
　　關健詞：路面狀況，舊路加鋪優化設計
　　目前,國內對瀝青路面上加鋪瀝青面層已有可依據的規范,本文結合佛山市區某舊水泥混凝土路面改造工程，研究了舊水泥混凝土路面上瀝青加鋪層的結構優化設計。
　　一.工程概況
　　該道路位于佛山市東部,道路全長514km,設計行車速度為60Km/h,現狀路寬50m。路段屬于東南濕熱區（Ⅳ6),該區因春、夏東南風造成梅雨和夏雨,形成明顯的不利季節.年降雨2000mm以上，月平均最高氣溫大于30℃,月平均最低氣溫大于5℃,日極端最高氣溫38.7℃舊極端最低氣溫0℃。年平均氣溫22℃.年平均降雨量1696.5mm,最大降雨量2864.7mm,最小降雨1113.2mm舊最大降雨量284.9mm.其氣候特點：降雨量大、氣溫高并且高溫持續時間長。交通荷載組成特點：通過用輪重儀收集、調查該路的交通量資料，其分析統計結果表明：小于2t的車占70％左右；大于2t的占30%,特別是大于,13t的占軸重調查總數的19％。實際調查交通量為：N＝20154輛／d（雙向交通量）。
　　二．基礎資料調查
　　調查前先進行有關資料的收集：有關路基路面結構設計、施工及質量的資料；有關交通量和交通組成的資料；有關自然環境及路基狀況的資料及過去的養護修補情況等。
　　1.路面破損情況調查按照《水泥混凝土路面養護技術規范》（JTJ073.1-2001)對路段上各種病害進行了調查研究,根據表中各種病害的數量及其嚴重程度．采用路面狀況指數（PCl）和斷板率（DBL）兩相指標對路面破損狀況進行評價。路面狀況評價結果為優和良的路段占55%,而評定為中及中以下的路段占45％。根據計算分析,全路段路面狀況指數(PCl)為42%,斷板率（DBL）為19％。路面狀況評定為“次”級,即路面破損已比較嚴重。
　　2．路面結構承載能力調查
　　為了對路面結構的強度和剛度進行了解,對舊水泥砼路面進行靜態彎沉測試。目的是確定接縫的傳荷能力和板底脫空現象。在調查中，使用BZZ−100標準軸載和貝克曼梁，測定荷載作用下的回彈彎沉值。檢測結果表明：舊水泥混凝土路面路段代表彎沉在27.6~185.4μm之間,全線的路面結構強度和剛度及接縫傳荷能力變異性大、均勻性差,表明全線現有路面結構出現了大量的板底脫空、錯臺、面板斷裂、接縫損壞和基層松散等病害;各路段車道的板邊彎沉差代表值在8.24~228.50μm之間,根據相關規范和經驗,彎沉量值大于0.4mm混凝土板應視為板底脫空。這說明沿線接縫存在大量的損壞和板底脫空現象。模量反算結果顯示,60％以上路段的面板模量及70％以上的基層模量偏低,表明面板存在較多的破損和病害、板底脫空。
　　3路面行駛質盆調查
　　路面行駛質最采用行駛質量指數（RQI）進行評定，根據調查及路面行駛質盤評價標準,該路段平均行駛質量指數為7.985,路面行駛質最評價為“良”。
　　4．路面抗滑能力調查
　　本次調查采用擺式儀法評定路面的抗滑能力。調查結果顯示：約2/3路段抗滑等級為“良”．其余路段抗滑等級為"中”。
　　5．路面結構參數調查
　　采用路面鉆芯取樣測定路面板厚度和強度等參數,試驗結果表明，路面板厚度小于設計厚度的占76.4%,芯樣強度大于設計強度的占96.20％。全路段路面強度基本滿足要求，但厚度整體偏小。
　　三.加鋪層結構設計的原則
　　舊水泥混凝土面板在處治后達到規定的接縫彎沉差和基層綜合模量的基礎上,加鋪層結構設計應滿足以下要求,以保證加鋪層在設計期限內的使用性能。
　　1抗滑性。特征指標為橫向力系數SFC60和構造深度TD。從集料選擇和級配組成設計入手,提高面層抗滑性,要求橫向力系數和構造深度滿足高速公路、一級公路的抗滑指標要求。
　　2高溫穩定性。即具有高的抗車轍能力和抗擠壓破壞的能力，不使車轍過深而影響交通安全。考慮到該道路的氣候環境，最高氣溫達到40.16℃,對高溫穩定性提出了較高要求,要求采用高粘度瀝青、優質礦料的高性能瀝青混凝土。特征指標：動穩定度和永久變形。
　　3.水損害問題。該道路年降雨量達2000mm以上,屬于多雨地區。我國瀝青路面早期損害的一個重要因素就是水的影響。評價加鋪層瀝青混合料水穩定性的特征指標有：粘附性、試件凍融前、后的間接抗拉強度比。
　　4．延緩和減少反射裂縫。實踐證明：舊水泥混凝土路面上瀝青加鋪層產生反射裂縫是無法避免的。為此,在舊水泥混凝土板處治好的基礎上,采用優質瀝青混合料,并在加鋪層結構設計中,采取防裂措施或設置應力吸收層,以減少和延緩反射裂縫的產生.
　　四.瀝青加鋪層結構優化
　　設計根據工程實際,應首先確定瀝青加鋪層的最小厚度,并以,此來指導道路的縱斷面設計。由于該道路地處南方高溫、多雨地區，因此，保證瀝青混凝土結構層的高溫穩定性和水穩定性,減少車轍和水損壞以及防止反射裂縫的發生,是設計中要首要考慮的問題。
　　1.瀝青加鋪層最小厚度的確定瀝青加鋪層厚度確定應考慮以下幾個問題:盡管對舊砼板進行了較為全面的處理,但無法對基層、底基層及土基進行處理,不宜按正常新建瀝青路面結構厚度進行設計,而應考慮分期修建,加鋪層不宜太厚。2.根據佛山的氣候條件及交通量實際情況,防止車轍的發生,加鋪層不宜太厚.3.根據城市道路改造的性質及瀝青鹼的施工特點,加鋪厚度取大于9cm為宜。
　　2．瀝青加鋪層結構設計.
　　根據該市政道路的投資控制、施工進度、交通組織與交通安全等方面的要求,通過分析與計算,采用的路面加鋪層結構設計方案（表1）。
　　
　　(l）面層瀝青混合料類型的選用表面層是車輛直接作用的結構層除了考慮瀝青混凝土的結構穩定外還要考慮抗滑、降噪、防止眩光等要求表面層果用SBS改性瀝青層AC−13C。粗型級配瀝青混合料具有構造深度較深、抗滑性好、降噪效果良、路面水排除快的特點。由于車轍變形主要產生在中面層中面層也宜采用粗型級配混合料，使混合料向骨架密室型級配發展以提高高溫穩定性及水穩性。(2）調平層結構類型選擇由于路基沉降、路面病害和養護等原因．造成現有路線標高改變根據不同路段縱斷面情況進行縱坡設計并確定調平層厚度。為此根據經濟合理的原則按照不同路段的平均調平層厚度選取不同的調平層材料。①采用瀝青混凝土作為調平層：具有密水性和抗疲勞性能好的優點并且為防水土工布鋪設提供較好的施工平臺,使土工布具有防水功能的同時起到延緩反射裂縫的作用。適用于調平厚度小于4cm的情況。②采用瀝青碎石作為調平層：瀝青碎石用瀝青材料作為膠結料,提高混合料的強度和穩定性.有助于減輕裂縫向上反射穿透瀝青面層。適用于調平厚度小于9cm的情況。③采用貧混凝土作為調平層：貧混凝土具有良好的整體性、足夠的力學特性、抗水性，而且強度較高，造價較低，但施工時注意防止收縮裂縫的產生。適用于調平厚度為9~15cm的情況。④采用水泥穩定碎石作為調平層：水泥穩定碎石具有良好的整體性、足夠的力學特性、抗水性和耐凍性。適用于調平層厚度大于15cm的情況。
　　(3)防水夾層材料的選擇
　　根據舊水泥混凝土路面的破損情況,分別考慮在整平層頂面鋪設耐高溫的漫潰瀝青土工布和自粘式玻纖格網,以增強瀝青混凝土結構抗反射裂縫的能力。對于舊水泥混凝土整體強度較好的路段,可采用浸潰瀝青土工布的防裂措施。對于需起加筋和防反射裂縫雙重作用的路段,可采用自粘式玻纖格網的措施。
　　(4)其它技術要求和措施
　　(a)各瀝青面層之間分別灑粘層油，提高界面粘附能力和減少雨水滲入到路面結構內部。(b)調平層根據縱坡與橫坡測量情況決定，分別采用AC−13C,AM−20、貧混凝土、5％水泥穩定碎石，并采用多次調橫坡的方式將原1.5％的橫坡調整到2.0％。(c）對原有混凝土板面的各種病害需要進行處理,處理方案將根據實際情況予以確定.但原有混凝土板上的板縫必須處理,清除里面的雜物,并用純瀝青填封。此外,混凝土板面上鋪設瀝青混凝土之前必須灑改性乳化瀝青粘層.(d)減少瀝青混凝土水損害。①改善路面結構內部的排水、防水條件,分別設置防水層和邊緣排水設施。②提高石料和瀝青粘附性等級至5級.經檢驗屬于酸性巖石或中性巖石的石料，當石料與瀝青和改性瀝青的粘附性不滿足規定要求時，應采用抗剝離措施以提高石料與瀝青的粘附性能。④對密實性瀝青混凝土采用雙指標控制現場密度。表面層壓實度應達到98%,空隙率應小于6%,且大于3%;下面層,調平層及整平層的壓實度應達到97%,空隙率應小于7%,且大于3％.(e)提高瀝青混凝土高溫穩定性:提高混合料石料的技術性能,如針片狀含量不大于10%;采用碎石含最較高的瀝青混凝土級配;③采用水泥代替礦粉;④盡量少采用天然砂,天然砂含量不大于7％。
　　五．結語
　　根據舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青的設計原則，提出了某城市主干道水泥混凝土路面上瀝青路面加鋪層的設計方案．在滿足技術標準下．充分利用舊路資源，降低工程造價，在結構上是可行的，有利于恢復路面的表面性能．