- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
一、摘要
城市老旧道路在长期服役过程中,受交通荷载、环境因素及材料老化共同作用,普遍出现裂缝、沉陷、车辙、坑槽等病害问题,影响行车安全与道路通行能力。本文结合道路工程病害治理理论,分析老旧道路典型病害类型、成因与检测方法,提出从路面结构修复、路基加固处理、排水系统改造等方面实施综合整治,并探讨适应城市交通保通要求的施工技术方案。研究结果对提升城市老旧道路改造质量、延长道路使用寿命具有参考意义。
关键词:城市道路;老旧道路;病害治理;改造施工;路面修复
二、引言
随着城市化进程加快,城区早期修建的道路陆续进入大修周期。这些道路服役年限已达10至20年,设计标准偏低,路面结构承载力不足,加之交通量激增和重载车辆频繁通行,路面病害加速发展。裂缝扩展导致地表水下渗侵蚀基层,沉陷与坑槽影响行车舒适性与安全性,车辙在交叉口和公交站点尤为突出。常规的局部修补已无法从根本上改善道路技术状况,系统性改造与病害综合整治势在必行。同时,城市道路改造受交通保通、地下管线、施工空间等多重因素制约,施工技术要求高。因此,系统研究老旧道路病害治理与改造施工技术,具有重要的工程应用价值。
三、道路病害治理相关理论概述
路面病害主要包括裂缝类(横向裂缝、纵向裂缝、龟裂)、变形类(车辙、沉陷、拥包)和破损类(坑槽、松散、剥落)三种类型。裂缝成因主要包括温度应力、反射裂缝和疲劳开裂,变形类病害则与沥青混合料高温稳定性不足、基层承载能力下降密切相关。病害评价采用路面状况指数PCI进行定量分级,PCI<60时进入大修阈值。在治理理论方面,功能性修复以恢复平整度和抗滑性能为目标,结构性修复以提高路面承载力为核心。旧路改造决策遵循"先检测、后评定、再设计"的技术路线,综合路况调查、弯沉检测、钻芯取样等手段全面评估道路技术状况。
路面结构设计理论中的轴载换算与累计当量轴次计算,是确定路面结构补强厚度的基础。老旧道路累计交通量大多已远超初始设计值,轴载谱重载比例升高是加速路面损坏的重要原因。弯沉检测是评价路面结构整体承载力的核心手段,贝克曼梁法和落锤式弯沉仪法各有适用场景。钻芯取样则可直观获取面层厚度、层间黏结状态和基层完整性等关键信息。此外,探地雷达技术近年来在道路病害无损检测中的应用日益广泛,可有效识别路面结构内部脱空、松散、含水率异常等隐蔽缺陷,弥补传统检测手段的不足,为病害精准诊断提供更全面的数据支撑。
四、老旧道路典型病害现状及分析
4.1 病害现状
调查显示,服役超过10年的城市主干道普遍存在中等及以上程度病害。横向裂缝间距5至20米不等,缝宽3至8毫米,部分已发展为网状龟裂。车辙深度在15至40毫米范围内,公交专用道车辙深度可达50毫米以上。坑槽多出现在基层强度不足、面层厚度偏薄的路段,修补后短时间内再次破损。
4.2 核心存在问题
一是基层病害隐蔽性强。路面表层病害直观可见,但基层松散、脱空等深层病害难以通过目视发现,钻芯取样数量有限,易造成病害评估遗漏。二是反射裂缝控制难度大。在旧水泥混凝土路面加铺沥青层时,接缝处反射裂缝发生率高达60%以上,成为制约改造质量的主要因素。三是施工期交通组织复杂。城区道路改造需保持半幅通行,施工与保通的矛盾突出,导致沥青摊铺接缝多、压实不均匀,影响改造质量。四是雨污水管线老化对路基稳定性造成不利影响。老旧道路雨污合流管道渗漏长期浸泡路基,降低路基承载能力,形成隐形病害。
五、老旧道路改造病害综合处治策略
路面结构修复策略根据路面技术状况分级采用不同方案:PCI<40的重度病害路段实施铣刨加铺,挖除原有面层和松散基层后重新铺筑;PCI在40至70之间的路段采用罩面或铣刨回铺方案,加铺4至6厘米SBS改性沥青混凝土;局部裂缝采用灌缝胶热灌处理,龟裂严重路段实施就地热再生。路基加固方面,针对基层强度不足路段,采用厂拌冷再生或泡沫沥青再生技术处理旧路材料,提高基层承载能力;对路基含水率高、强度低的路段增设渗沟或盲沟排水。反射裂缝防治采用铺设玻纤格栅或应力吸收层(SAM)的复合方案,在沥青层底部设置应力消散层,有效延缓裂缝反射。
在实际施工中,旧水泥混凝土路面加铺沥青层是城市道路改造的常见场景。加铺前应对旧水泥板进行逐板评定,严重破碎板需挖除置换,一般裂缝板进行灌缝或贴缝处理,脱空板采用压浆技术填充。排水系统改造应与路面改造同步实施,对破损的雨水口、检查井进行修复提升,增设路缘石排水沟和透水人行道,减少地表水下渗对路基的破坏。沥青混合料配合比设计应结合当地气候条件和交通荷载等级进行优化,采用马歇尔试验和车辙试验验证混合料的高温稳定性和水稳定性,确保路面改造后的耐久性。
六、施工技术优化与实施保障
施工技术优化方面,采用分幅分段流水作业法,白天保通、夜间施工,减少对交通的影响。沥青面层摊铺采用两台摊铺机梯形联铺,减少纵向冷接缝。接缝处喷洒改性乳化沥青粘层油,保证层间结合紧密。地下管线问题在改造前完成物探调查,对渗漏管道同步实施非开挖修复或更换,消除路基水害隐患。实施保障方面,建立改造路段全周期质量检测体系,涵盖材料进场检验、施工过程控制、完工后弯沉检测与取芯验证三个环节;采用信息化手段做好施工期间交通引导与安全防护措施,确保改造工程安全有序推进。
在夜间施工组织中,照明保障与噪声控制是两个核心难点。施工区域应设置满足照度要求的移动式照明灯塔,确保摊铺和碾压作业视线清晰。距居民区较近路段应采用低噪声施工设备,必要时加装隔声屏障,减少夜间施工扰民。沥青混合料的运输保温是冬季施工的关键控制点,运输车辆需加盖篷布,到场温度不低于摊铺温度下限,否则应作废料处理。检查井周边的压实处理一直是道路改造的薄弱环节,建议采用钢筋混凝土预制井圈配合小型压路机分区碾压,消除检查井周边不均匀沉降。道路改造后的交通标线施划应与路面施工紧密衔接,避免因标线滞后导致交通混乱和安全事故。养护管理方面,改造完成后应设置不少于7天的养护期,期间限制重载车辆通行,确保沥青混合料充分冷却成型。建立改造路段长期性能监测档案,定期检测路面技术状况,为后续养护决策积累数据资料。
七、结论与参考文献
7.1 结论
城市老旧道路改造关键在于抓好三个环节——病害准确评估、方案分级对应、施工精细化管控。本文依据病害类型与严重程度提出分级处治方案,从路面修复、基层加固、反射裂缝防治到管线改造形成综合治理体系。科学制定改造方案、严格施工过程管控是保障老旧道路改造质量、延长道路使用寿命的核心手段。未来应持续关注再生材料性能优化和智能化检测技术在道路改造中的应用发展。
7.2 参考文献
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. CJJ 36-2016 城市道路养护技术规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2016.
[2] 王德林. 沥青路面再生技术在旧路改造中的应用研究[J]. 公路, 2021, (05): 155-159.
[3] 李志强. 城市老旧沥青路面病害成因及处治方案分析[J]. 公路交通科技, 2020, 37(08): 45-50.
[4] 张伟. 沥青路面反射裂缝防治措施研究进展[J]. 中外公路, 2021, 41(02): 78-82.
[5] 陈建明. 城区道路改造工程施工交通组织方案研究[J]. 城市道桥与防洪, 2020, (06): 112-115.
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