校园水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层设计

(武汉船舶职业技术学院后勤基建管理处，湖北武汉 430050)

1 水泥混凝土路面现状及加铺沥青混凝土面层主要原因

学校创建于1950年，校区车行道路经过不同时期的修建，形成了较为完善的道路网络，道路均为水泥混凝土路面，绝大部分路宽在4～6 m。随着道路使用年限的增长，有的水泥混凝土路面局部已出现断板、坑槽、裂缝等路面病害。部分路段经过简单加铺水泥混凝土面层维修后，造成了路面标高不统一，相邻路段衔接处存在一定高差等情况。目前校区道路行车的舒适性较差，行车噪音较大，破损的路面也极大地降低了校园整体环境的观感。为改善道路行车条件，美化校园整体环境，学校拟对校区内道路水泥混凝土路面统一进行沥青混凝土面层加铺。

2 加铺沥青混凝土面层主要解决的问题

(1)针对局部路面已经出现的不同程度路面病害，采取不同的方案对破损混凝土板块进行修复。

(2)在综合考虑适用、美观和经济的条件下，优化沥青混凝土面层结构设计。

(3)结合人行道实际情况，妥善处理人行道面层与沥青混凝土面层高层设置。

(4)进一步完善道路排水设施，提高道路排水条件。

(5)路面加铺沥青混凝土面层时与周边旧水泥混凝土路面及广场等设施顺畅衔接。

3 水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层的设计

3.1 设计原则

(1)符合国家和地方有关规范和标准。

(2)认真贯彻学校指导思想，根据校区内不同道路的定位和功能，区别设计。

(3)水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层按“规模和标准不变”的原则进行改造，仅对原有道路的车行道路面、基础进行改造，在满足功能要求的情况下，使道路改造尽量不破坏既有道路和其他设施，以减少投资。

(4)除对既有雨水口、雨水井盖进行抬高外，根据现场实际情况，增设少量雨水口及雨水管，并对既有雨水管堵塞处进行疏通。

(5)充分考虑与周边旧水泥混凝土路面及广场等设施的衔接设计。

3.2 设计前的准备工作

(1)充分调查原有道路和周边建筑物、交叉道路的现状。

(2)路段的划分。根据道路区位分布现状及后期改造要求，对原有路网进行路段划分，为每一个路段设计一种适当的改造方案。

(3)对原有道路的排水系统进行详细调查,查清井、雨水口的分布和准确位置。

(4)对管线过路的情况进行排查，确认是否需要开挖重新施工。

3.3 设计方案

(1)道路设计标准。本次改造道路等级为校区道路，路面结构设计荷载标准为BZZ-100，设计车速20 km/h，沥青混凝土路面结构的设计使用年限为10年，沥青混凝土路面抗滑标准：横向力系数SFC60≥54，构造深度TD≥0.55 mm。

(2)平面设计。本项目平面设计保持原道路线形及断面宽度不变，道路沿线各支路及学校建筑出入口均按现状宽度控制，施工时应对校区道口、建筑出入口进行圆顺处理，施工止点应与现状路面接平，若现状支路板块破损可按相应结构恢复后，加铺平接。

(3)竖向设计。车行道维修改造后原则上在现状路面增加一个加铺层厚度，人行道根据路缘石高度适当抬高，局部维修改造可与人行道高程一致。

(4)路基设计

1)一般路基设计。新建路面下的路基必须密实、稳定、均匀，影响路基强度和稳定的地面水和地下水，必须采取拦截或排除至路基以外的措施，其路槽底面土基回弹模量应大于20 MPa。若以现状路面作为基层，则需清洁、平整后才能浇筑面层混凝土。

2)特殊路基处理。本工程局部路段下有软基，由于软基段地质情况不明确，本次设计暂时采用换填和水泥搅拌桩两种方法进行处理，其中人行道软基暂时按换填1.5 m深软土处理，换填料以碎石、天然砂砾等透水性材料为宜；车行道软基采用水泥搅拌桩进行处理，水泥搅拌桩施工时，应先破除旧混凝土板块并清除表层软土，再进行施工作业。

(5)旧水泥混凝土路面在加铺沥青层前的病害处理。

根据旧水泥混凝土路面破损状况，对病害分三种处理方式：

1)破损程度轻。水泥混凝土板块上存在少量路面裂缝，无沉陷、坑槽、错台等严重病害时，对路面裂缝进行灌缝处理。处理方式为先进行清缝，清缝要干净、无杂物，然后再灌缝，灌缝要饱满，灌缝材料可采用聚氯乙烯胶泥类、聚氨酯类填缝料等粘结性强、回弹性与温度稳定性好的材料。

2)破损程度中。对于局部有轻微损坏，如局部破碎、横向裂缝、断角等病害的路段，处理方式为在破坏处附近1 m处，横向切除损坏混凝土面板，然后采用18cm水泥混凝土恢复路面(fr≥4.5 MPa)。

3)破损程度重。对于损坏严重的旧水泥混凝土面板，如板块出现大面积严重的破碎，纵、横向贯通断裂、沉陷、错台、脱空等病害，处理方式为首先将整块板破损并清理，然后用18 cm水泥混凝土恢复整个混凝土板块(fr≥4.5 MPa)。

施工前应对现状路面进行检压，以判断路面是否出现脱空松动现象。对于脱空的水泥混凝土面板，若其下基础已破坏，则用水泥混凝土进行浇筑调平，若基础完整则进行保留。应采用小型凿岩机或啄木鸟型破碎机破碎旧板，切忌采用冲击破碎方法，破碎过程中不得损伤周围板块及基层；旧板破碎后及时清运，清扫基层表面松散颗粒及其他杂物，旧板清除后检查基层质量，如果发现基层松散，也要一并挖除。旧板处理后，经现场检查后方可浇筑新板，待新板水泥混凝土终凝后在新旧板结合处切纵缝，横缝与周围旧板横缝平齐，缝深不小于5 cm。原设计胀缝、施工缝等应恢复，各种施工缝切完后要及时用高压水冲洗干净，待缝面干燥后及时填缝。新建面板的水泥混凝土应选用早期强度高、后期强度稳定且收缩率小的混凝土，并可掺早强膨胀剂或修补剂等外加剂以控制其凝结时间，防止过早凝结或影响开放交通时间。新浇的水泥混凝土板的强度不小于原来板块的设计强度，其材料要求、配合比、施工工艺、质量标准等均应符合有关设计与施工规范的要求。

(6)路面设计。

1)车行道水泥混凝土路面维修结构做法。a、一般路段：18 cm厚水泥砼面层(fr≥4.5 MPa)；b、特殊路段：38 cm厚水泥砼面层(fr≥4.5 MPa)。

2)车行道沥青混凝土路面加铺结构。综合考虑路面的耐久、美观及经济性，沥青混凝土路面加铺结构采用3 cm厚AC-13C型细粒式SBS改性沥青砼 + 5 cm厚AC-16C型中粒式沥青砼+防裂贴处理。

3)车行道水泥混凝土加宽路面新建结构做法为18cm厚水泥混凝土面层(fr≥4.5 MPa)+10 cm厚级配碎石(与既有路面结构保持一致)。

4)人行道结构做法。根据人行道现状及其与车行道标高的相对关系确定做法如下：A、新建路段：6cm厚预制C30彩色砼步砖 + 2 cm厚M10水泥砂浆座浆 + 12 cm厚C15水泥砼基层；B、抬高路段：a、抬高小于等于4 cm：6 cm厚预制C30彩色砼步砖+(抬高值厚度+2 cm)M10水泥砂浆座浆；b、抬高大于4 cm：6 cm厚预制C30彩色砼步砖+ 2 cm厚M10水泥砂浆座浆+抬高值厚度C15水泥砼基层。

5)抗裂贴使用要求

a.根据路面裂(接)缝的宽度选择所用抗裂贴的规格，1 mm～3 mm以下宽度的裂(接)缝选用至少为24 cm宽抗防裂贴。

b.3 mm～5 mm以下宽的裂(接)缝选用至少32 cm宽的抗裂贴。

c.宽度在5 mm～19 mm之间的裂(接)缝，必须将其清理干净，并用密封胶填充，再用48 cm宽的抗裂贴贴缝。抗裂贴技术性能指标(厚2 mm)见表1。

表1 抗裂贴技术性能指标要求

4 关于混凝土路面加铺沥青混凝土面层设计的几点思考

本项目设计在充分查勘现场的基础上，根据实际情况对不同路段做了针对性的改造方案，做到了适用、美观、经济性三者的有机结合，取得了良好的设计效果，水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层改造旧有路面的方法优点有：①施工简单方便；②行车舒适性好；③造价相对较低；④对环境和交通的影响小。但由于未安排对旧有路网进行岩土勘探和测量工作，造成设计中不确定因素加大，增加了路面使用风险。