旧水泥混凝土路面的加铺与拓宽设计研究

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摘要：随着服役年限的不断增加，部分旧水泥混凝土路面渐渐无法满足实际的需要。在此背景下，旧水泥混凝土路面的加铺与拓宽逐渐引起了人们的关注。本将针对旧水泥混凝土路面的加铺与拓宽设计展开研究和探讨，旨在为旧路改造提供一定的借鉴作用。

关键词：旧水泥混凝土路面；加铺；拓宽；设计

中图分类号： U416.216 文献标识码： A 文章编号：

1.旧水泥混凝土路面的加铺设计

1.1旧路面的修复

加铺之前，应对旧水泥混凝土路面上的各类损坏展开系统而彻底的修复。对各类缝隙（如接缝、裂缝及修补缝等）进行重新的灌缝密封；对板底存在脱空问题的面板进行灌浆处理以达到稳定板的效果。[1]

1.2结合式加铺设计

旧水泥混凝土路面如果存在单一断角、单一断板或者局部修复结合缝时，那么可选用斜孔交叉的方法或者长短钯钉锚固的方法予以固定。经固定处理后的旧面板在力学行为上应表现为完整板的性质。1）斜孔交叉锚固：顺着裂缝两侧取60cm间距、35°倾斜角进行钻孔施工，孔径取值1.5cm，钻至基层表面，但不进入基层内部；将锚固剂灌入孔中，并植入螺纹直钢筋（直径在12mm以上），钢筋头应略低于旧水泥混凝土路表面。详见图1；2）长短钯钉锚固：用作钯钉的钢筋可取如下参数：直径≥1.2cm，长度分别是30cm和50cm，两端垂直钉长度≥5cm。施工时，应长短交错植入，并将水平间距控制在40cm以内。钯钉两钉部应钻孔，钯钉中部应切割凿除，全部钯钉应采用细石混凝土植入旧路面中，并将表面抹平。

当旧水泥混凝土路面的油污染面积在2㎡以上且表面无破损时，需利用钻芯的办法得到油污深度及弯拉强度。油污深度＜0.5cm且弯拉强度≥4MPa时，允许不处理；如若不然，需对旧水泥混凝的油污部位进行铣刨清除。[2]

正式加铺层前，需检测旧水泥混凝土路面的宏观抗滑构造深度H。当H≥0.6时，无需表面粗糙化处理，但应做好表面的清洁工作；当H

采用结合式加铺设设计，应做层间黏接层。在加铺前，应做好以下几步：1）将旧路表面适当润湿；2）利用水泥净浆或者专用的黏接剂喷洒、涂刷旧路表面；3）在加铺层新拌混凝土卸料之前，水泥净浆和黏接剂应保持湿润状态，从而保证新旧混凝土的有效黏接。

各类接缝（纵向缩缝、横向缩缝、胀缝以及隔离缝），全应和旧接缝保持位置一致，并做到施工顺直。在胀缝和隔离缝中，应设置和旧面板相同厚度的接缝板，并做到贯通不连浆。应在隔离缝中加设传力杆。旧水泥混凝土路面如果已有传力杆，且胀缝完好，那么可不设传力杆，反之，则需要在隔离缝中加设传力杆。

对于旧面板弯拉强度或厚度差不足的局部路段，可利用钢筋混凝土或者钢纤维混凝土根据设计标准进行局部补强。当板厚不足或者弯拉强度不够，超过设计指标时，应清除且重铺。[3]

1.3分离式加铺设计

采用分离式加铺设计，应满足下述要求：1）胀缝、隔离缝应和旧混凝土路面的胀缝、隔离缝隙保持位置一致，对纵、横向缩缝以及修补接缝不做严格要求，当然也可重新布置旧路面中问题突出的纵、横缩缝的位置。在分离式加铺设计中，设置纵缝拉杆以及横缩缝传力杆时候，需要和新建路面设计要求一致；2）应做缓冲封层，材料可选用沥青混凝土，也可选用两层油毛毡。彻底修复旧路面之后，首先应该喷洒黏层油，然后铺设2-4cm厚的中粒式（也可根据情况选用细粒式）沥青混凝土缓冲封层予以隔离。黏层油以及缓冲封层的施工都应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的相关规定；3)旧路面如果横坡不足，或者弯道超高不足，又或者与原有桥面较低标高连接时，那么最好通过缓冲封层将纵坡调整到加铺层面板高程。对纵坡进行调整时，降坡比应控制在1／500以下。[4]

2.旧水泥混凝土路面拓宽设计

2.1拓宽结合部的防纵裂措施

对旧水泥混凝土路面进行单边或者双边拓宽过程中，要特别预防纵裂的产生：1）在旧路基加宽侧开挖出宽度在1m以上的台阶，同时提高新路堤压实度标准一级（下、上路堤压实度分别提到95％、96%；下、上路床压实度分别提到97％、98%）。填筑拓宽部位，可选用沉降量较小的沙砾土、砾料土以及砂土，还可以选用石灰改善土以及水泥改善粒料土，总之，要尽可能地保证该部位的压实度，降低差异沉降的影响；2）在新拓宽连接的上路堤和上下路床，还有旧路基纵向台阶上，可使用土工格栅（2—4层且上包长度≥3m）将其满铺；3）摊铺拓宽路面基层时，最好整体一次性完成，并使用土工格栅或者土工织物对新旧路基结合部位做加强处理；4）应对新旧路面结合纵缝做拉杆（间距≤50cm，长度50—80cm，直径1.6cm）设置，且以长短间隔的方式布置。如果拓宽路面面板斜交旧路基，导致新旧面板纵缝划分不清，又或者出现梯形及三角形面板时，则需要将单层或者双层的补强钢筋网（横向钢筋直径≥1.2cm，单层横向钢筋间距≤20cm，双层横向钢筋间距≤30cm）设置在跨新旧路基的面板内部；5)对于较为完好的旧水泥混凝土路面，应该在新旧路面连接纵缝处植入成交错布置的拉杆（拉杆参数：直径1.6cm@50cm、长度60—80cm）。如果有需要，还可于结合处新接面板边缘部位设置边缘钢筋、角隅钢筋或者局部补强钢筋网。应新旧面板的横向缩缝、胀缝以及隔离缝位置一致。[5]

2.2弯道路面拓宽

对小半径水平弯道水泥混凝土路面进行拓宽时，不仅要挖除旧路面水平弯道加宽部分，还要挖除其硬路肩部分。按照纵缝最少量为原则进行拓宽面板的二次划分，最好将弯道加宽部分和硬路肩部分做成一块整体板。对水平弯道外侧大梯形板进行拓宽时，若最大板长＞5.5m，则需要使用钢筋网做补强处理。对水平弯道和垂直弯道进行拓宽的过程中，新旧面板之间的纵缝以及路肩板纵缝中需要设置拉杆。拓宽时，应保证新、旧面板的横向缩缝、胀缝以及隔离缝相互对齐。

2.3交叉口与匝道口拓宽

对交叉口与匝道口进行拓宽时，应遵守辅线让主线的基本原则，将辅路上被划分为拓宽区域的旧面板，与主线拓宽路面一同摊铺，然后衔接辅路及匝道面板。对于各方向车流量较为均衡的平面交叉口，应按双向原则计算其交通量，并设计加厚2—3cm的正方形面板。方面板4个垂直面均应设置传力杆。旧平面交叉口没有根据双向原则设计加厚的，在拓宽过程中，最好重建。

2.4拓宽路面斜交旧路面

在单、双向局部过渡段，又或者在Y形交叉口、匝道口以及裁弯取直等结合部，有可能要面对拓宽路面斜交旧路面的问题，斜交部位通常会出现三角形锐角板又或者梯形面板。对于三角形锐角板，可利用配钢筋网予以补强。对于梯形面板，可在车轮进出的拓宽面板纵缝边缘设置边缘补强钢筋。另外，还可采用设置角隅补强钢筋的办法进行处理。[6]

2.5拓宽过渡路面

受各类条件制约，对于那些防裂措施不足的拓宽路面，如果高填方拓宽路基的沉降速度每月超过2mm时，那么可在拓宽路段采用砂石路面、沥青表处路面、薄层沥青路面或混凝土砌块路面作为过渡路面。经雨季沉降（至少2个）之后，拓宽路基上路床月沉降速度在2mm以内，且连续保持2个月以上，又或者新旧路基填料最小强度(CBR)之间的差别在1％以内，才可以进行水泥混凝土路面的拓宽。

2.6拓宽路面横坡、边坡与排水设施

拓宽水泥混凝土路面横坡时，应与旧路面保持一致。对于雨水较为充沛的地区，拓宽硬路肩横坡时，可采用超过常规硬路肩0.5%的横坡。拓宽路面时，应重新铺筑粒料软路肩。对于新建或加高的路基边坡，以及重建或修整原有排水边沟、泄水槽、渗水盲沟等排水设施的路段。拓宽部位应根据需要对上下新边坡铺砌防护或植草防冲刷。[7]

3.结语

旧水泥混凝土路面的加铺与拓宽设计中，应做好各自的关键点：1）加铺的关键点在于原路面病害的治理；2）拓宽的关键点在于新旧路面接缝的处理。所以，在旧水泥混凝土路面实际设计与施工中要正确处理好这两点，争取创造优质旧路改造工程。

参考文献：

[1] 张日民,梁兴胜. 旧水泥混凝土路面改造方案的制定[J]. 中国新技术新产品. 2010(04).

[2] 黄晓霞. 旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面的设计经验介绍[J]. 广东科技. 2012(15).

[3] 黄学华. 旧水泥混凝土路面的加铺与拓宽设计[J]. 山西建筑.

[4] 林春海. 浅谈公路工程水泥混凝土路面施工技术[J]. 中国高新技术企业. 2012(Z3).

[5] 汪超. 高速公路沥青混凝土路面改造设计[J]. 科技创新导报. 2011(03).

[6] 赖锡添. 旧水泥混凝土路面改造与沥青罩面技术的应用[J]. 内蒙古公路与运输. 2011(02).

[7] 唐泓宇. 对旧路改造设计的探讨[J]. 中国新技术新产品. 2012(22).