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摘 要:本文以国道G322线某过镇路段路面改造设计为例,浅析路面“白改黑”方案设计过程中的要点及注意事项,以期对类似作参考借鉴作用。
关键词:国道G322;方案设计;路面改造;白改黑
中图分类号:U418.8 文献标识码:A
0 引言
我国前期在道路建设过程中,大部分国道过镇路段,主要铺砌水泥混凝土面层。对于我国日益增长的交通量,水泥混凝土路面结构的服务水平已不能满足行车的舒适性和行车速度要求,为了更好的提高道路的服务运营能力,过镇国道路面设计,普遍采用旧路“白改黑”的改造措施,以提高人们对道路行驶的舒适性。
1 “白改黑”路面的特点
工程建设中常说的“白改黑”,是通过将沥青路面加铺在原有的水泥混凝土路面结构上,使得刚性路面结构通过加铺沥青面层使得道路行车舒适性更好,利用旧水泥混凝土路面结构存在两方面的优点:①可以对路面的结构性能进行改善。②可以节约工程总造价。
(1)沥青路面维修速度一般需要几小时就可以通车,对交通运行影响较小。沥青路面维修不需要破坏原有的面层结构进行简单处理就可以加铺。水泥混凝土路面破坏后存在修补困难的缺点,因此当路面出现断板后,应针对相应位置进行混凝土破除,并重新澆筑。该养护方法较为简便。
(2)沥青路面具有较好的平整度,因此汽车在路面上高速驶过时,会产生较小的噪音[3]。
(3)沥青路面结构中碎石是主要起摩擦力作用的结构,车辆高速行驶时,由于沥青路面级配碎石的存在,增大了路面与车辆轮胎间的摩擦力,最终增加行车的安全性和稳定性。
(4)沥青路面结构表面粗糙,能够很好的吸收灰尘,提高城市行车环境,提高街道空气质量。
2 工程实例分析
2.1 工程概况
本文以国道G322某过镇路面为例,对“白改黑”路面进行研究分析,本项目路线全长为20.479 km,其中K1+300.00+K1+600.00为过镇路段,过镇路段中原道路横断面布置如下:路基宽度12 m,组成形式为(0.75 m硬路肩+2×3.5 m机动车道+0.25 m路缘带+1 m侧分带+3 m人行道)。原水泥混凝土路面结构层为:
水泥混凝土(厚度为24 cm)
沥青封层(厚度为1 cm)
5%水泥稳定碎石基层(厚度为20 cm)
级配碎石垫层(厚度为20 cm)。
2.2 水泥混凝土路面现状
通过对现场调查发现:旧水泥混凝土路面的整体完整性较好,局部路面存在裂缝和缺角病害。病害范围为:裂缝病害的长度为86 m;破碎板的面积为235 m2,缺角面积为55 m2,DR(路面破损率)为2.96%,路面破损状况等级为良。
2.3 交通现状
本段道路人流、车流量较大,为当地交通以小车为主及农用车为主,重车较少。
2.4 “白改黑”改造方案
通过对项目特点进行分析并结合国内目前水泥路面“白改黑”比较成功改造方法,改造方案如下所示:
(1)对原水泥混凝土路面进行挖除,对基层进行加固补强,然后铺设沥青混凝土路面。
(2)充分利用现有路面结构,加铺沥青路面面层,以达到白改黑的目标,这种加铺方案是最常用的加铺方式,这种加铺形式常采用三种方式:
方式A:旧路面进行破碎压实,铺设补强层,铺设沥青路面。
方式B:旧路面进行处治,铺设补强层,铺设沥青路面。
方式C:旧路面进行处治,铺设找平层,铺设土工合成材料,铺设沥青路面。
2.5 方案比较
通过对现场调查,并结合本项目的特点进行分析。由于本项目病害程度较低,混凝土面板完整性较好,且交通量较小,可对该道路进行沥青罩面工作。通过工期、造价、环保等方面的因素共同分析,最终决定采用方案C。
2.6 路面改造结构层设计
(1)车行道路面加铺。本文所依托工程路面结构为水泥混凝土路面。通过对现场病害情况进行调查,对车行道进行以下方式处理:
对旧路面进行换板、裂缝修补等处理,然后在面板的纵缝和横缝位置铺设防水卷材,宽度为0.5 m。然后进行面层的加铺。加铺结构层如下所示:
上面层:AC-16C细粒式改性沥青混凝土(厚度为4 cm)
中面层:AC-20C中粒式改性沥青(厚度为6 cm)
下面层:橡胶沥青应力吸收层(厚度为2 cm)
路面加铺层的总厚度为12 cm。
(2)人行道路面结构改造设计。现状道路无人行道位置应进行新建,人行道的路面结构如下所示:
上面层:AC-16C细粒式改性沥青混凝土(厚度为6 cm)
上基层:ATB-25密级配沥青稳定碎石(厚度为10 cm)
下基层:级配碎石(厚度为16 cm)
底基层:橡胶沥青应力吸收层(厚度为2 cm)
路面加铺层的总厚度为34 cm。
2.7 旧路面病害处理
本次病害处理以节省投资、保证工程质量为前提,并根据病害的不同情况,提出以下几个方案:
(1)混凝土换板。板块破损严重,有两条裂缝或两块角损坏,要对其进行基层挖除置换,填充致基层标高位置,填充材料选用C15混凝土,最后铺筑C35混凝土面板。
(2)裂缝。局部板面较好,但板内有裂缝,无翻浆,无需对基层进行处置,仅需清缝后采用环氧砂浆灌缝处置。
(3)构造缝。通常包括有缩缝、施工缝、缩胀缝等,经现场查看,全线的填缝材料均较好,故仅有分离,则需进行清缝再填缝处理。 (4)错台。板与板之间由于热胀冷缩发生错台的地方,且错台不明显的时候,用磨平机进行磨平,倘若错台位移较大,则用挖除换板处置。
2.8 道路平纵横设计
(1)道路平面。本项目改造全长0.3 km。道路设计中线与实测现状道路线位偏差0.75 cm,道路中线往左调整调整。另外,道路边线与沿线建筑物应做好无缝衔接。本项目为沥青混凝土路面加铺工程,加宽、超高均按现有道路板块接顺。
(2)道路纵断面。道路纵坡拟根据现状道路纵断面和路幅情况进行设计,设计道路纵坡与现状道路纵坡基本一致。道路纵断面基本按现有路拱高程抬高12 cm进行改造,将现状水泥砼路面病害处治后加铺沥青混凝土面层。
(3)道路横断面。道路橫断面设计时,横断面形式保持不变,行车道横坡为2%,人行道横坡为2%。
3 白改黑路面需注意的难点问题
3.1 路面裂缝反射问题
针对路面裂缝反射问题,在进行路面设计时,应铺设橡胶沥青作为应力吸收层和上面层。预防反射裂缝的扩展。通过实际项目情况进行分析发现,橡胶沥青对裂缝加固不能达到100%的效果。因此在对路面结构施工前应对路面病害进行相应的处治。并对路面裂缝情况进行详细的调查。
3.2 层间粘结问题
加铺完的沥青面层具有较高的强度,应处理好面层与面板间的粘结问题。土工材料在施加前应对基层进行清扫,保证表层的清洁程度。
为保证路面的平整度,旧路面存在的石料棱角以及标线等进行清理。水泥路面加铺沥青层施工时,底基层应防
止有柴油、汽油等油料污染。施工过程中应保证机械设备不会出现漏油的现象。为了保证层间有较好的结合效果,应对路面的光滑部位进行拉毛处理。
3.3 护栏设计问题
沥青加铺完毕后,导致护栏高度不能满足设计规范要求。因此波形护栏采取的措施是将原有波形护栏拨出,再利用原有旧波形护栏在原地进行加高重新安装设计应对沿线波形护栏进行加高,同时完善标志标线。
4 结束语
本文通过实际工程,对白改黑的设计方法进行了分析,得出以下结论:
通过上述分析和比较,在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的方法是目前改造水泥混凝土路面的一种可选主方案,并且可减少废弃混凝土板块对环境造成的污染,具有很高的经济效益、社会效益和环境效益。
在旧水泥混凝土路面“白改黑”设计时,首先对其使用状况进行全面彻底的调查和测试,逐段进行统计,掌握第一手外业基础资料,其次针对水泥混凝路面的各种破坏情况,采取相应的修补方法,然后根据公路等级要求,设计年限以及其它有关规范要求,按照理论和经验相结合的方法,确定沥青加铺层结构。按时间是检验质量的最好标准,我们持续跟踪项目改造过程中和通车运营后的使用情况,为以后类似工程提供借鉴。
参考文献:
[1]卓弦国.道路路面白改黑设计要点分析[J].四川水泥,
2019(12):75.
[2]李惠成,苏荣耀.水泥混凝土路面白改黑设计的探讨[J].山西建筑,2007(4):298-299.
[3]蓝安生.普通国省干线公路“白改黑”设计要点探析[J].道路工程与技术,2020(5):92-93.
[4]刘佳.道路工程水泥混凝土路面白改黑的改造方案及技术[J].路桥工程,2016(7):102-103.
关键词:国道G322;方案设计;路面改造;白改黑
中图分类号:U418.8 文献标识码:A
0 引言
我国前期在道路建设过程中,大部分国道过镇路段,主要铺砌水泥混凝土面层。对于我国日益增长的交通量,水泥混凝土路面结构的服务水平已不能满足行车的舒适性和行车速度要求,为了更好的提高道路的服务运营能力,过镇国道路面设计,普遍采用旧路“白改黑”的改造措施,以提高人们对道路行驶的舒适性。
1 “白改黑”路面的特点
工程建设中常说的“白改黑”,是通过将沥青路面加铺在原有的水泥混凝土路面结构上,使得刚性路面结构通过加铺沥青面层使得道路行车舒适性更好,利用旧水泥混凝土路面结构存在两方面的优点:①可以对路面的结构性能进行改善。②可以节约工程总造价。
(1)沥青路面维修速度一般需要几小时就可以通车,对交通运行影响较小。沥青路面维修不需要破坏原有的面层结构进行简单处理就可以加铺。水泥混凝土路面破坏后存在修补困难的缺点,因此当路面出现断板后,应针对相应位置进行混凝土破除,并重新澆筑。该养护方法较为简便。
(2)沥青路面具有较好的平整度,因此汽车在路面上高速驶过时,会产生较小的噪音[3]。
(3)沥青路面结构中碎石是主要起摩擦力作用的结构,车辆高速行驶时,由于沥青路面级配碎石的存在,增大了路面与车辆轮胎间的摩擦力,最终增加行车的安全性和稳定性。
(4)沥青路面结构表面粗糙,能够很好的吸收灰尘,提高城市行车环境,提高街道空气质量。
2 工程实例分析
2.1 工程概况
本文以国道G322某过镇路面为例,对“白改黑”路面进行研究分析,本项目路线全长为20.479 km,其中K1+300.00+K1+600.00为过镇路段,过镇路段中原道路横断面布置如下:路基宽度12 m,组成形式为(0.75 m硬路肩+2×3.5 m机动车道+0.25 m路缘带+1 m侧分带+3 m人行道)。原水泥混凝土路面结构层为:
水泥混凝土(厚度为24 cm)
沥青封层(厚度为1 cm)
5%水泥稳定碎石基层(厚度为20 cm)
级配碎石垫层(厚度为20 cm)。
2.2 水泥混凝土路面现状
通过对现场调查发现:旧水泥混凝土路面的整体完整性较好,局部路面存在裂缝和缺角病害。病害范围为:裂缝病害的长度为86 m;破碎板的面积为235 m2,缺角面积为55 m2,DR(路面破损率)为2.96%,路面破损状况等级为良。
2.3 交通现状
本段道路人流、车流量较大,为当地交通以小车为主及农用车为主,重车较少。
2.4 “白改黑”改造方案
通过对项目特点进行分析并结合国内目前水泥路面“白改黑”比较成功改造方法,改造方案如下所示:
(1)对原水泥混凝土路面进行挖除,对基层进行加固补强,然后铺设沥青混凝土路面。
(2)充分利用现有路面结构,加铺沥青路面面层,以达到白改黑的目标,这种加铺方案是最常用的加铺方式,这种加铺形式常采用三种方式:
方式A:旧路面进行破碎压实,铺设补强层,铺设沥青路面。
方式B:旧路面进行处治,铺设补强层,铺设沥青路面。
方式C:旧路面进行处治,铺设找平层,铺设土工合成材料,铺设沥青路面。
2.5 方案比较
通过对现场调查,并结合本项目的特点进行分析。由于本项目病害程度较低,混凝土面板完整性较好,且交通量较小,可对该道路进行沥青罩面工作。通过工期、造价、环保等方面的因素共同分析,最终决定采用方案C。
2.6 路面改造结构层设计
(1)车行道路面加铺。本文所依托工程路面结构为水泥混凝土路面。通过对现场病害情况进行调查,对车行道进行以下方式处理:
对旧路面进行换板、裂缝修补等处理,然后在面板的纵缝和横缝位置铺设防水卷材,宽度为0.5 m。然后进行面层的加铺。加铺结构层如下所示:
上面层:AC-16C细粒式改性沥青混凝土(厚度为4 cm)
中面层:AC-20C中粒式改性沥青(厚度为6 cm)
下面层:橡胶沥青应力吸收层(厚度为2 cm)
路面加铺层的总厚度为12 cm。
(2)人行道路面结构改造设计。现状道路无人行道位置应进行新建,人行道的路面结构如下所示:
上面层:AC-16C细粒式改性沥青混凝土(厚度为6 cm)
上基层:ATB-25密级配沥青稳定碎石(厚度为10 cm)
下基层:级配碎石(厚度为16 cm)
底基层:橡胶沥青应力吸收层(厚度为2 cm)
路面加铺层的总厚度为34 cm。
2.7 旧路面病害处理
本次病害处理以节省投资、保证工程质量为前提,并根据病害的不同情况,提出以下几个方案:
(1)混凝土换板。板块破损严重,有两条裂缝或两块角损坏,要对其进行基层挖除置换,填充致基层标高位置,填充材料选用C15混凝土,最后铺筑C35混凝土面板。
(2)裂缝。局部板面较好,但板内有裂缝,无翻浆,无需对基层进行处置,仅需清缝后采用环氧砂浆灌缝处置。
(3)构造缝。通常包括有缩缝、施工缝、缩胀缝等,经现场查看,全线的填缝材料均较好,故仅有分离,则需进行清缝再填缝处理。 (4)错台。板与板之间由于热胀冷缩发生错台的地方,且错台不明显的时候,用磨平机进行磨平,倘若错台位移较大,则用挖除换板处置。
2.8 道路平纵横设计
(1)道路平面。本项目改造全长0.3 km。道路设计中线与实测现状道路线位偏差0.75 cm,道路中线往左调整调整。另外,道路边线与沿线建筑物应做好无缝衔接。本项目为沥青混凝土路面加铺工程,加宽、超高均按现有道路板块接顺。
(2)道路纵断面。道路纵坡拟根据现状道路纵断面和路幅情况进行设计,设计道路纵坡与现状道路纵坡基本一致。道路纵断面基本按现有路拱高程抬高12 cm进行改造,将现状水泥砼路面病害处治后加铺沥青混凝土面层。
(3)道路横断面。道路橫断面设计时,横断面形式保持不变,行车道横坡为2%,人行道横坡为2%。
3 白改黑路面需注意的难点问题
3.1 路面裂缝反射问题
针对路面裂缝反射问题,在进行路面设计时,应铺设橡胶沥青作为应力吸收层和上面层。预防反射裂缝的扩展。通过实际项目情况进行分析发现,橡胶沥青对裂缝加固不能达到100%的效果。因此在对路面结构施工前应对路面病害进行相应的处治。并对路面裂缝情况进行详细的调查。
3.2 层间粘结问题
加铺完的沥青面层具有较高的强度,应处理好面层与面板间的粘结问题。土工材料在施加前应对基层进行清扫,保证表层的清洁程度。
为保证路面的平整度,旧路面存在的石料棱角以及标线等进行清理。水泥路面加铺沥青层施工时,底基层应防
止有柴油、汽油等油料污染。施工过程中应保证机械设备不会出现漏油的现象。为了保证层间有较好的结合效果,应对路面的光滑部位进行拉毛处理。
3.3 护栏设计问题
沥青加铺完毕后,导致护栏高度不能满足设计规范要求。因此波形护栏采取的措施是将原有波形护栏拨出,再利用原有旧波形护栏在原地进行加高重新安装设计应对沿线波形护栏进行加高,同时完善标志标线。
4 结束语
本文通过实际工程,对白改黑的设计方法进行了分析,得出以下结论:
通过上述分析和比较,在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的方法是目前改造水泥混凝土路面的一种可选主方案,并且可减少废弃混凝土板块对环境造成的污染,具有很高的经济效益、社会效益和环境效益。
在旧水泥混凝土路面“白改黑”设计时,首先对其使用状况进行全面彻底的调查和测试,逐段进行统计,掌握第一手外业基础资料,其次针对水泥混凝路面的各种破坏情况,采取相应的修补方法,然后根据公路等级要求,设计年限以及其它有关规范要求,按照理论和经验相结合的方法,确定沥青加铺层结构。按时间是检验质量的最好标准,我们持续跟踪项目改造过程中和通车运营后的使用情况,为以后类似工程提供借鉴。
参考文献:
[1]卓弦国.道路路面白改黑设计要点分析[J].四川水泥,
2019(12):75.
[2]李惠成,苏荣耀.水泥混凝土路面白改黑设计的探讨[J].山西建筑,2007(4):298-299.
[3]蓝安生.普通国省干线公路“白改黑”设计要点探析[J].道路工程与技术,2020(5):92-93.
[4]刘佳.道路工程水泥混凝土路面白改黑的改造方案及技术[J].路桥工程,2016(7):102-103.