卓弦國(guó)
(福建省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院 350000)
隨著城鎮(zhèn)居民生活水平提高,汽車(chē)已成為城鎮(zhèn)居民活動(dòng)不可缺少的交通工具,與之相配套的城鎮(zhèn)道路,這幾年也迅速發(fā)展。但早期建設(shè)的城鎮(zhèn)道路,局限于資金投入少,多選擇比較經(jīng)濟(jì)的水泥混凝土路面。然而,日益增長(zhǎng)的交通量,特別是大量超載車(chē)輛的長(zhǎng)期運(yùn)行,導(dǎo)致水泥混凝土路面產(chǎn)生大量破壞性病害,而在原舊路位置重建道路又會(huì)耗費(fèi)大量寶貴的建設(shè)資金和資源,因此,道路路面白改黑(即:充分利用現(xiàn)有道路水泥混凝土路面,花費(fèi)少量資金,在道路水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層,從而提高行車(chē)舒適性、穩(wěn)定性,并美化城鎮(zhèn)景觀,降低城市噪音。)成為目前最受歡迎的解決方案。
本文結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目,從設(shè)計(jì)角度出發(fā),對(duì)道路路面白改黑設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析,希望能夠起到拋磚引玉的效果,為道路路面白改黑工程起到一定的參考作用。
某工程道路為國(guó)省干線(xiàn),原建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)公路、設(shè)計(jì)速度60km/h、水泥混凝土路面,位于某鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)。目前,該道路已成為該城鎮(zhèn)的主干街道,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期超負(fù)荷使用,水泥路面已出現(xiàn)不同程度的病害,已影響到行車(chē)、行人安全。為改善道路交通通行條件,美化城鎮(zhèn)景觀,對(duì)該段道路路面進(jìn)行白改黑工程。
1、深入現(xiàn)場(chǎng),調(diào)查收集道路環(huán)境狀況、養(yǎng)護(hù)情況、外觀病害、交通量、交通設(shè)施等資料,對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè),對(duì)調(diào)查檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)整理分析。
本項(xiàng)目道路現(xiàn)場(chǎng)周邊氣候、水文、地質(zhì)環(huán)境比較穩(wěn)定,道路養(yǎng)護(hù)情況整體較好,除本項(xiàng)目范圍內(nèi)排水溝、涵洞淤泥淤積造成排水不暢外,未見(jiàn)明顯影響路基穩(wěn)定的情形。通過(guò)路面的外觀調(diào)查分析,本項(xiàng)目?jī)?nèi)道路水泥混凝土路面整體狀況較好,但局部水泥路面板塊存在斷裂類(lèi)病害,如破碎開(kāi)裂、角隅破壞、縱向裂縫、橫向裂縫等。通過(guò)交通量調(diào)查分析,本項(xiàng)目道路能適應(yīng)交通量需求。通過(guò)沿線(xiàn)交通設(shè)施調(diào)查,本項(xiàng)目交通設(shè)施系統(tǒng)完整,部分標(biāo)志牌損壞缺失。通過(guò)對(duì)路面彎沉檢測(cè)、鉆芯取樣結(jié)果分析,本項(xiàng)目舊路面結(jié)構(gòu)為24cm 水泥混凝土路面、20cm 水泥穩(wěn)定碎石、20cm 級(jí)配碎石,未見(jiàn)明顯需路基補(bǔ)強(qiáng)段落。
2、確定原有道路水泥混凝土路面病害處理方案。
根據(jù)本項(xiàng)目外業(yè)調(diào)查資料,局部水泥路面板塊主要存在斷裂類(lèi)病害,如破碎開(kāi)裂、角隅破壞、縱向裂縫、橫向裂縫等,將病害逐板繪制至道路平面圖上,形成病害分布圖,以直觀展現(xiàn)原有水泥路面病害狀況。斷裂類(lèi)病害主要是水泥混凝土板出現(xiàn)了的貫穿全厚的裂縫,面層結(jié)構(gòu)的整體性被破壞,路面的承載能力降低。而路基的不均勻沉降、路面水的下滲是導(dǎo)致斷裂類(lèi)病害的產(chǎn)生主要原因。因此,本項(xiàng)目道路白改黑確定了原有路面的斷裂類(lèi)病害處理方案。
方案一、僅更換面層。
挖除水泥混凝土面層,水泥穩(wěn)定碎石基層完好(無(wú)明顯松散、坑洼、裂縫、沉降等,否則進(jìn)行方案二處理),新修補(bǔ)水泥混凝土面層。
方案二、更換基層及面層。
挖除水泥混凝土面層、水泥穩(wěn)定碎石基層,級(jí)配碎石底基層完好(無(wú)明顯松散、坑洼、沉降等,否則進(jìn)行方案三處理),新修補(bǔ)C15 素混凝土基層、水泥混凝土面層。
方案三、更換底基層、基層及水泥混凝土面層。
挖除水泥混凝土面層、水泥穩(wěn)定碎石基層、級(jí)配碎石底基層,路基完好(無(wú)明顯坑洼、沉降、變形等,否則進(jìn)行方案四處理),新修補(bǔ)級(jí)配碎石底基層、C15素混凝土基層、水泥混凝土面層。
方案四、路基加固,更換底基層、基層及面層。
挖除水泥混凝土面層、水泥穩(wěn)定碎石基層、級(jí)配碎石底基層,對(duì)路基進(jìn)行加固,采用級(jí)配碎石對(duì)破壞部分進(jìn)行換填,換填深度為破壞或變形深度,新修補(bǔ)級(jí)配碎石底基層、C15 素混凝土基層、水泥混凝土面層。
3、對(duì)水泥混凝土路面銑刨。
水泥混凝土路面銑刨后,形成齒狀的幾何表面,有利于新舊路面材料的良好結(jié)合,也可調(diào)節(jié)路面標(biāo)高,銑刨厚度一般為1~3cm。
4、確定路面防滲水方案。
水下滲是路面病害產(chǎn)生的主要因素之一,尤其是多雨地區(qū),必須十分重視,必須做好路面防滲水,確保路面具有良好的使用質(zhì)量,延長(zhǎng)使用壽命,保證路面穩(wěn)定和強(qiáng)度。因此,為防止水通過(guò)縱、橫縫下滲到路基,造成路基塌陷、流失等病害,本項(xiàng)目所處位置屬于中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,同時(shí)又具有一定的大陸性氣候,多雨易澇,采取對(duì)水泥混凝土路面的縱、橫縫進(jìn)行清理,重新灌縫,再施工一層稀漿封層的措施,使水泥混凝土路面密封防水。
5、確定路面補(bǔ)強(qiáng)方案。
在道路水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層后,當(dāng)下層剛性的水泥混凝土層發(fā)生位移反應(yīng)到上層瀝青混凝土,又超出上層瀝青混凝土的承受能力時(shí),上層瀝青混凝土就會(huì)開(kāi)裂,產(chǎn)生裂縫,這種裂縫為反射裂縫。玻璃纖維土工格柵能有效地控制、延緩及阻止反射裂縫的發(fā)生。因此,本項(xiàng)目采取滿(mǎn)鋪玻璃纖維土工格柵來(lái)應(yīng)對(duì)反射裂縫。
6、設(shè)計(jì)瀝青路面結(jié)構(gòu)。
交通量是設(shè)計(jì)道路路面結(jié)構(gòu)的重要依據(jù),本項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通量調(diào)查分析,在瀝青混凝土設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的交通等級(jí)為重交通。改性瀝青具有抗車(chē)轍、抗開(kāi)裂、耐磨耗、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。因此,本項(xiàng)目采用改性瀝青。經(jīng)過(guò)多次反復(fù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,確定本項(xiàng)目瀝青加鋪層結(jié)構(gòu),即:6cm 的AC-16C 中粒式密集配改性瀝青混合料和8cm 的ATB-25 密集配瀝青碎石混合料(兼作調(diào)平層),瀝青層之間設(shè)粘層,黏結(jié)上下層瀝青層。
(1)完善路基排水系統(tǒng)
路基的穩(wěn)定性也與水有著十分密切的關(guān)系,水與土石的相互作用,可以使路基軟化,強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低,并可產(chǎn)生沉陷、管涌、翻漿等病害,給道路造成危害,采取合理的排水措施(邊溝、截水溝、排水溝、跌水和急流槽、涵洞等)是有效保證路基質(zhì)量的關(guān)鍵。根據(jù)本項(xiàng)目外業(yè)調(diào)查,本項(xiàng)目范圍內(nèi)存在排水溝、涵洞淤泥淤積造成排水不暢。因此,本項(xiàng)目進(jìn)行清淤工程,并對(duì)排水設(shè)施損壞部分進(jìn)行修復(fù),對(duì)排水不暢路段采取增設(shè)涵洞或雨水管網(wǎng)的措施。
(2)道路平縱面設(shè)計(jì)
道路平縱面設(shè)計(jì)是根據(jù)交通量分析確定的道路等級(jí),再按照國(guó)家規(guī)范要求設(shè)計(jì),預(yù)留建設(shè)空間,盡量減少拆遷和用地,并與城鎮(zhèn)規(guī)劃、生態(tài)和環(huán)境協(xié)調(diào),滿(mǎn)足使用功能要求。本項(xiàng)目為利用舊路進(jìn)行白改黑工程,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通量調(diào)查分析,原舊路的指標(biāo)能滿(mǎn)足交通量需求。因此,為最大化利用舊路,本項(xiàng)目的平縱設(shè)計(jì),完全利用原舊路。
(3)橫斷面設(shè)計(jì)
道路的橫斷面設(shè)計(jì)服務(wù)于道路定位,斷面的布置要符合規(guī)范,合理組織安排,同時(shí),還要滿(mǎn)足路面底下各種設(shè)施的埋設(shè)要求。本項(xiàng)目為利用舊路進(jìn)行白改黑工程,因此,橫斷面布置,完全利用原舊路。
(4)交通組織設(shè)計(jì)
道路的交通組織就是汽車(chē)行人要根據(jù)沿線(xiàn)標(biāo)線(xiàn)、標(biāo)志牌及各種誘導(dǎo)設(shè)施的引導(dǎo)有序行駛,是行人行車(chē)安全的保障。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況,本項(xiàng)目新建及修復(fù)沿途標(biāo)志牌,恢復(fù)標(biāo)線(xiàn)及其他誘導(dǎo)設(shè)施。
道路路面白改黑是一個(gè)安全、環(huán)保、美觀、經(jīng)濟(jì)的道路改造技術(shù)。要搞好道路白改黑工程,就要格外重視外業(yè)勘察調(diào)查、因地制宜地確定病害處理方案、防滲水方案、補(bǔ)強(qiáng)方案,設(shè)計(jì)瀝青路面結(jié)構(gòu)、完善路基排水系統(tǒng)以及平、縱、橫、交通設(shè)施設(shè)計(jì)。