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引言：通过对某城市次干道旧水泥混凝土路面现有状况的调查与评价，根据对旧水泥路面的利用与改造，结合沥青路面设计的要点，提出适用于在一般旧水泥混凝土路面上加铺沥青结构层优化设计的原则和具体设计方案。
关健词：旧水泥路面状况评价加铺优化设计
中图分类号： U418.8 文献标识码： A 文章编号：
由于水泥混凝土路面具有强度高、刚性大、耐久性和稳定性好，且养护成本低、使用寿命长等优点，上世纪80年代以来,我国大多数的交通路面修筑的形式主要为水泥混凝土路面，尤其是在国省道上，先后相继修建了大量的水泥混凝土路面，因此该种路面在我国各等级公路中占有较大比例。但随着国家经济的高速发展，交通运输量的急剧增加，汽车轴载日益重型化，导致出现了路面结构大量破损，道路承载力下降严重等情况，严重影响了道路的使用功能，同时也提高了车辆的运营成本。在这种情况下,道路急需进行改造、翻新或补强处理。加铺沥青层是对路面进行补强的常用方法，加铺沥青层具有延长现有道路寿命的优点，与翻修相比, 加铺沥青层不仅能短时间内恢复交通的功能,而且能有效避开对地下管网的使用影响和损坏。同时，在旧路面上加铺沥青面层施工技术、规范和工艺都比较完善，对旧有水泥路面进行加铺沥青改造是大势所趋。本文将结合对某城市旧水泥混凝土路面进行改造的过程，研究在旧水泥混凝土路面上加铺沥青层的结构优化设计。
一、工程概况
本项目位于某城市朱村街及新塘镇，起点位于朱村街与G324相交，途经神岗村、斯庄 、石迳村、宁西广场，终点与X289相连，是连接朱村及宁西的主要通道，路线总体走向为由北向西南，路线长约8.438公里，采用一级公路结合城市次干道标准进行改造，双向4车道，路面16.5m，设计速度80km/h，局部60km/h。路线区属于南亚热带海洋性季风气候带，气温受偏南季候风影响，夏长冬短，炎热多雨。多年平均气温21.6℃，夏季最高气温大于38.2℃，冬季极端低温-1.9℃；年总降雨量1558.5～1876.5mm，占全年降雨量46.7%，7～9月多台风雨量，占全年降雨量36.27%。
二、旧水泥路面的状况调查、评价与处理
旧水泥混凝土路面状况是反映旧路面使用现状的基本资料，是旧混凝土路面改造设计的主要依据。通过对路面结构的完整性、强度以及表面功能的调查和检测，以取得各种损坏的类型、损坏程度的基础资料，作为旧水泥混凝土路面处理的依据。
本次检测路段共分为四个，分别是路段一、二桩号为K0+000～K2+040，路段三桩号为K2+040～K6+031，路段四桩号为K6+031～K8+430，路线总长度8430m。根据检测单位对旧水泥混凝土路面的接缝传荷能力、顶面当量回弹模量、水泥混凝土板脱空、破损率（DR）、路面状况指数（PCI）、断板率（DBL）、错台情况、基层抗压强度（土的承载比CBR）、基层厚度及完整性（取芯）和路基含水量进行了检测调查、分析和研究，形成《道路检测报告》，根据报告对各种病害、破损状况的数量及其严重程度进行评价。
1、路面破损率（DR）、路面状况指数（PCI）和断板率（DBL）和错台情况统计分析
通过本次路面破损状况调查，对路段三、路段四路面破损状况进行了统计及评价，本次检测总长度6390m。其中路段三K2+040～K6+031检测车道数为2个，路段四K6+031～K8+430检测车道数为4个。根据《公路技術状况评定标准》JTG H20-2007评价模型，对本项目路段三、四进行路面状况评定，其中路段三破损率（DR）为2.6%，路面状况指数（PCI）为83.4，评价等级为良；断板率（DBL） 为5.17%，评价等级为中；错台长度111m，平均值12.5mm，最大值19mm。路段四破损率（DR）为4.23%，路面状况指数（PCI）为79.3，评价等级为中；断板率DBL 为6.98%，评价等级为中；错台长度368.5m，平均值13.7mm，最大值25mm。
2、基层厚度及完整性（取芯）和路基含水量
本次钻孔抽芯检测路基厚度及含水率，总共现场抽取点数8个，均匀分布路段一、二、三、四。各路段路基厚度及含水率统计结果如下：
3、旧水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量
通过本次FWD落锤式弯沉仪检测混凝土路面基层顶面当量回弹模量，总共检测点数为3372个，测得基层顶面当量平均回弹模量Et为186.42MPa。其中路段四（K6+031～K8+430）左二车道基层顶面当量回弹模量最大，为283.55MPa；路段一、二（K0+000～K2+040）左二车道基层顶面当量回弹模量最小，为140.35MPa。
4、旧水泥混凝土路面板脱空情况
本次水泥混凝土板脱空检测板数1719块，脱空板块数190块，占检测板块数的11.05%。其中路段三检测848块，脱空板数92块，占检测板块数的10.85%；路段四检测871块，脱空板数98块，占检测板块数的11.25%。
5、水泥混凝土板接缝传荷能力统计，结果为：
6、路面交通情况
本路段重型车辆较多，车辆超载情况严重，局部路面出现了不同程度的损坏，现有路面还不断产生新的裂缝，由于原路面结构层太薄，无法满足现有交通量的需求。经研究，决定对旧水泥混凝土路面病害处理完善后，根据需要在旧路面上加铺水泥稳定层和沥青混凝土面层，形成沥青混凝土路面。
7、旧路面的处理
根据《道路检测报告》对旧路面各种病害、破损状况及其严重程度进行分析，决定保留旧水泥混凝土路面，采用兰派冲击压实法对旧路面进行冲击破碎成40～50cm碎块后，撒布石粉碾压密实作为沥青面层的下承层。
三、旧路加铺沥青层的设计要点
对旧水泥混凝土面板处治后，应使基层弯沉、综合模量达到规定值，最大满足加铺层结构设计的要求，以保证加铺层在设计期限内的使用和安全性能。
1、抗滑性。特征指标为横向力系数SFC60和构造深度TD。从集料选择和级配组成设计入手，提高面层抗滑性能，要求横向力系数和构造深度满足城市次干道的抗滑指标要求。
2、高温稳定性。即具有较高的抗车辙能力和抗挤压破坏的能力，不使车辙过深而影响交通安全。考虑到该道路的气候环境，最高气温达到38.2℃，对高温稳定性提出了较高要求，要求采用高粘度沥青、优质矿料的高性能沥青混凝土。特征指标采用动稳定度和永久变形系数。
3、水损害问题。该道路年降雨量为1558.5～1876.5mm，属于多雨地区。我国沥青路面早期损害的一个重要因素就是水损害。评价加铺层沥青混合料水稳定性的特征指标有粘附性、试件冻融抗拉强度比。
4、反射裂缝。实践证明，旧水泥混凝土路面上沥青加铺层产生反射裂缝是无法避免的。为此，在旧水泥混凝土板处治好的基础上，采用优质沥青混合料，采取防裂措施或设置应力吸收层，以减少和延缓反射裂缝的产生。经试验研究，本项目路面上面层采用SBS改性沥青，下面层采用普通沥青。
5、沥青路面厚度。尽管对旧砼板进行了较为彻底的处理，但无法对原有基层、底基层及土路基进行全面的处理，不宜按正常新建沥青路面结构厚度进行设计。根据该市的气象、气候条件及交通量的实际状况，为防止车辙的发生，加铺层不宜太厚。沥青混凝土上面层宜为4～5cm，下面层5～9cm，加铺总厚度大于9cm为宜。
6、调平层。由于路基沉降、路面病害和养护等原因，造成现有路面标高的改变，必须根据不同路段纵断面情况进行纵坡设计，以确定调平层厚度。为此，根据经济合理的原则，按照不同路段的平均调平层厚度，来选取不同的调平层材料。根据本项目情况分别采用了沥青混凝土、沥青碎石、素混凝土和水泥稳定碎石作为调平层种类，以保证调平层既能满足路面强度需要，又能满足操作工艺要求。
7、其它事项。铺设沥青混凝土之前，必须洒布改性乳化沥青粘层，增加每层之间的粘结力，并减少沥青混凝土水损害，改善路面结构内部的排水、防水条件，做好防水层、缘排水设施的设置。当集料与沥青的粘附性不满足规定时，应采用抗剥离措施来提高粘附性能。
四、沥青路面加铺层结构优化设计
综合考虑该道路的质量要求、投资控制、施工进度、交通组织与交通安全等方面的要求，通过分析与计算，建议采用的路面加铺层结构设计方案如下：
1、原路面结构
面层：25cm水泥混凝土路面
基层：20cm5%水泥稳定碎石
土基
2、旧路加铺段沥青路面结构
上面层：5cmSBS改性沥青混凝土上面层（AC-13）
粘层：SBS改性沥青
下面层：7cm沥青混凝土下面层（AC-20）
下封層：乳化沥青
透层：乳化沥青
调平层：2～4cm SBS改性沥青混凝土上面层（AC-13）或5～9cm沥青碎石（AM-20）或10～15cm 素水泥混凝土（C15）或16～30cm5%水泥稳定碎石
基层：破碎旧水泥混凝土路面板
3、新建或部分加宽路段沥青路面结构
上面层：5cmSBS改性沥青混凝土上面层（AC-13）
粘层：SBS改性沥青
下面层：7cm沥青混凝土下面层（AC-20）
下封层：乳化沥青
透层：乳化沥青
基层：36cm5%水泥稳定碎石
底基层：18cm4%水泥稳定碎石
垫层：15 cm未筛分碎石垫层（潮湿路段）
土基
五、结语
根据旧水泥混凝土路面的状况，针对旧路面进行处理完善后，根据沥青路面的设计规范与要求，提出了在旧水泥混凝土路面上加铺沥青路面层的一般设计方案。并在满足路面技术标准各种指标下，充分利用旧路资源，对旧路进行破碎化处理后用作沥青路面的下承层，降低工程造价。实践证明，该类型路面加铺结构设计总体可行，有利于快速恢复道路的使用功能，保证了路面行驶安全和质量。
参考文献
[1] 《道路检测报告》，2012.3
[2] 中华人民共和国行业标准．公路沥青路面设计规范（JTG D50－2006）．北京：人民交通出版社，2006
关健词：旧水泥路面状况评价加铺优化设计
中图分类号： U418.8 文献标识码： A 文章编号：
由于水泥混凝土路面具有强度高、刚性大、耐久性和稳定性好，且养护成本低、使用寿命长等优点，上世纪80年代以来,我国大多数的交通路面修筑的形式主要为水泥混凝土路面，尤其是在国省道上，先后相继修建了大量的水泥混凝土路面，因此该种路面在我国各等级公路中占有较大比例。但随着国家经济的高速发展，交通运输量的急剧增加，汽车轴载日益重型化，导致出现了路面结构大量破损，道路承载力下降严重等情况，严重影响了道路的使用功能，同时也提高了车辆的运营成本。在这种情况下,道路急需进行改造、翻新或补强处理。加铺沥青层是对路面进行补强的常用方法，加铺沥青层具有延长现有道路寿命的优点，与翻修相比, 加铺沥青层不仅能短时间内恢复交通的功能,而且能有效避开对地下管网的使用影响和损坏。同时，在旧路面上加铺沥青面层施工技术、规范和工艺都比较完善，对旧有水泥路面进行加铺沥青改造是大势所趋。本文将结合对某城市旧水泥混凝土路面进行改造的过程，研究在旧水泥混凝土路面上加铺沥青层的结构优化设计。
一、工程概况
本项目位于某城市朱村街及新塘镇，起点位于朱村街与G324相交，途经神岗村、斯庄 、石迳村、宁西广场，终点与X289相连，是连接朱村及宁西的主要通道，路线总体走向为由北向西南，路线长约8.438公里，采用一级公路结合城市次干道标准进行改造，双向4车道，路面16.5m，设计速度80km/h，局部60km/h。路线区属于南亚热带海洋性季风气候带，气温受偏南季候风影响，夏长冬短，炎热多雨。多年平均气温21.6℃，夏季最高气温大于38.2℃，冬季极端低温-1.9℃；年总降雨量1558.5～1876.5mm，占全年降雨量46.7%，7～9月多台风雨量，占全年降雨量36.27%。
二、旧水泥路面的状况调查、评价与处理
旧水泥混凝土路面状况是反映旧路面使用现状的基本资料，是旧混凝土路面改造设计的主要依据。通过对路面结构的完整性、强度以及表面功能的调查和检测，以取得各种损坏的类型、损坏程度的基础资料，作为旧水泥混凝土路面处理的依据。
本次检测路段共分为四个，分别是路段一、二桩号为K0+000～K2+040，路段三桩号为K2+040～K6+031，路段四桩号为K6+031～K8+430，路线总长度8430m。根据检测单位对旧水泥混凝土路面的接缝传荷能力、顶面当量回弹模量、水泥混凝土板脱空、破损率（DR）、路面状况指数（PCI）、断板率（DBL）、错台情况、基层抗压强度（土的承载比CBR）、基层厚度及完整性（取芯）和路基含水量进行了检测调查、分析和研究，形成《道路检测报告》，根据报告对各种病害、破损状况的数量及其严重程度进行评价。
1、路面破损率（DR）、路面状况指数（PCI）和断板率（DBL）和错台情况统计分析
通过本次路面破损状况调查，对路段三、路段四路面破损状况进行了统计及评价，本次检测总长度6390m。其中路段三K2+040～K6+031检测车道数为2个，路段四K6+031～K8+430检测车道数为4个。根据《公路技術状况评定标准》JTG H20-2007评价模型，对本项目路段三、四进行路面状况评定，其中路段三破损率（DR）为2.6%，路面状况指数（PCI）为83.4，评价等级为良；断板率（DBL） 为5.17%，评价等级为中；错台长度111m，平均值12.5mm，最大值19mm。路段四破损率（DR）为4.23%，路面状况指数（PCI）为79.3，评价等级为中；断板率DBL 为6.98%，评价等级为中；错台长度368.5m，平均值13.7mm，最大值25mm。
2、基层厚度及完整性（取芯）和路基含水量
本次钻孔抽芯检测路基厚度及含水率，总共现场抽取点数8个，均匀分布路段一、二、三、四。各路段路基厚度及含水率统计结果如下：
3、旧水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量
通过本次FWD落锤式弯沉仪检测混凝土路面基层顶面当量回弹模量，总共检测点数为3372个，测得基层顶面当量平均回弹模量Et为186.42MPa。其中路段四（K6+031～K8+430）左二车道基层顶面当量回弹模量最大，为283.55MPa；路段一、二（K0+000～K2+040）左二车道基层顶面当量回弹模量最小，为140.35MPa。
4、旧水泥混凝土路面板脱空情况
本次水泥混凝土板脱空检测板数1719块，脱空板块数190块，占检测板块数的11.05%。其中路段三检测848块，脱空板数92块，占检测板块数的10.85%；路段四检测871块，脱空板数98块，占检测板块数的11.25%。
5、水泥混凝土板接缝传荷能力统计，结果为：
6、路面交通情况
本路段重型车辆较多，车辆超载情况严重，局部路面出现了不同程度的损坏，现有路面还不断产生新的裂缝，由于原路面结构层太薄，无法满足现有交通量的需求。经研究，决定对旧水泥混凝土路面病害处理完善后，根据需要在旧路面上加铺水泥稳定层和沥青混凝土面层，形成沥青混凝土路面。
7、旧路面的处理
根据《道路检测报告》对旧路面各种病害、破损状况及其严重程度进行分析，决定保留旧水泥混凝土路面，采用兰派冲击压实法对旧路面进行冲击破碎成40～50cm碎块后，撒布石粉碾压密实作为沥青面层的下承层。
三、旧路加铺沥青层的设计要点
对旧水泥混凝土面板处治后，应使基层弯沉、综合模量达到规定值，最大满足加铺层结构设计的要求，以保证加铺层在设计期限内的使用和安全性能。
1、抗滑性。特征指标为横向力系数SFC60和构造深度TD。从集料选择和级配组成设计入手，提高面层抗滑性能，要求横向力系数和构造深度满足城市次干道的抗滑指标要求。
2、高温稳定性。即具有较高的抗车辙能力和抗挤压破坏的能力，不使车辙过深而影响交通安全。考虑到该道路的气候环境，最高气温达到38.2℃，对高温稳定性提出了较高要求，要求采用高粘度沥青、优质矿料的高性能沥青混凝土。特征指标采用动稳定度和永久变形系数。
3、水损害问题。该道路年降雨量为1558.5～1876.5mm，属于多雨地区。我国沥青路面早期损害的一个重要因素就是水损害。评价加铺层沥青混合料水稳定性的特征指标有粘附性、试件冻融抗拉强度比。
4、反射裂缝。实践证明，旧水泥混凝土路面上沥青加铺层产生反射裂缝是无法避免的。为此，在旧水泥混凝土板处治好的基础上，采用优质沥青混合料，采取防裂措施或设置应力吸收层，以减少和延缓反射裂缝的产生。经试验研究，本项目路面上面层采用SBS改性沥青，下面层采用普通沥青。
5、沥青路面厚度。尽管对旧砼板进行了较为彻底的处理，但无法对原有基层、底基层及土路基进行全面的处理，不宜按正常新建沥青路面结构厚度进行设计。根据该市的气象、气候条件及交通量的实际状况，为防止车辙的发生，加铺层不宜太厚。沥青混凝土上面层宜为4～5cm，下面层5～9cm，加铺总厚度大于9cm为宜。
6、调平层。由于路基沉降、路面病害和养护等原因，造成现有路面标高的改变，必须根据不同路段纵断面情况进行纵坡设计，以确定调平层厚度。为此，根据经济合理的原则，按照不同路段的平均调平层厚度，来选取不同的调平层材料。根据本项目情况分别采用了沥青混凝土、沥青碎石、素混凝土和水泥稳定碎石作为调平层种类，以保证调平层既能满足路面强度需要，又能满足操作工艺要求。
7、其它事项。铺设沥青混凝土之前，必须洒布改性乳化沥青粘层，增加每层之间的粘结力，并减少沥青混凝土水损害，改善路面结构内部的排水、防水条件，做好防水层、缘排水设施的设置。当集料与沥青的粘附性不满足规定时，应采用抗剥离措施来提高粘附性能。
四、沥青路面加铺层结构优化设计
综合考虑该道路的质量要求、投资控制、施工进度、交通组织与交通安全等方面的要求，通过分析与计算，建议采用的路面加铺层结构设计方案如下：
1、原路面结构
面层：25cm水泥混凝土路面
基层：20cm5%水泥稳定碎石
土基
2、旧路加铺段沥青路面结构
上面层：5cmSBS改性沥青混凝土上面层（AC-13）
粘层：SBS改性沥青
下面层：7cm沥青混凝土下面层（AC-20）
下封層：乳化沥青
透层：乳化沥青
调平层：2～4cm SBS改性沥青混凝土上面层（AC-13）或5～9cm沥青碎石（AM-20）或10～15cm 素水泥混凝土（C15）或16～30cm5%水泥稳定碎石
基层：破碎旧水泥混凝土路面板
3、新建或部分加宽路段沥青路面结构
上面层：5cmSBS改性沥青混凝土上面层（AC-13）
粘层：SBS改性沥青
下面层：7cm沥青混凝土下面层（AC-20）
下封层：乳化沥青
透层：乳化沥青
基层：36cm5%水泥稳定碎石
底基层：18cm4%水泥稳定碎石
垫层：15 cm未筛分碎石垫层（潮湿路段）
土基
五、结语
根据旧水泥混凝土路面的状况，针对旧路面进行处理完善后，根据沥青路面的设计规范与要求，提出了在旧水泥混凝土路面上加铺沥青路面层的一般设计方案。并在满足路面技术标准各种指标下，充分利用旧路资源，对旧路进行破碎化处理后用作沥青路面的下承层，降低工程造价。实践证明，该类型路面加铺结构设计总体可行，有利于快速恢复道路的使用功能，保证了路面行驶安全和质量。
参考文献
[1] 《道路检测报告》，2012.3
[2] 中华人民共和国行业标准．公路沥青路面设计规范（JTG D50－2006）．北京：人民交通出版社，2006