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摘要：结合某道路因拓宽而改造设计特点，探索道路改造设计要点，对本项目道路与这些道路相交时，均采用平交形式；提出道路改造当中涉及到的路面结构设计、旧路面裂缝处理设计等进行分析和探讨，为道路改造设计提供参考。
关键词：道路改造；路面结构设计；路面排水；裂缝处理
Abstract: Combined with a road for broaden and transformation design features, the paper explores road reconstruction design points, this program road and the roads intersect, all use flat/form; it is roposed reform involved in road of the structure design, and old pavement crack processing designs are analyzed and discussed, and the paper provides reference for the design of road for reconstruction.
Key Words: road modification; structure design; pavement drainage; crack processing
中圖分类号：S276文献标识码：A文章编号：
工程概况
本道路改造工程位于阳江市江城区，该项目现状为双向4车道，水泥混凝土路面结构，周边以居民住宅、商铺为主。车流量大，交通组织混乱。经考虑，对该道路进行改造建设，改造后为城市主干道III级，设计车速30公里/小时， 路线全长1735.213米，全线均设双向6车道。西平路规划车行道控制宽度为22米，东门路规划车行道控制宽度为20.5～22.5米，人行道设计至沿线建筑边线。西平路、东门路渠化岛右转车道宽度一般按5m设计，部分转弯半径较小的渠化岛右转车道宽度按6m设计。根据批复意见漠江路至东风一路路段，全线机动车道调整为单条机动车道宽度为3.25m。经对横向力系数验算，不设超高虽然舒适性受一定影响，但不影响安全行驶，且本项目为改造项目，受现状线形、道路两侧建筑物地台标高限制，因此按不设超高进行设计。
道路改造总体设计
（1）平面改造设计。本道路改造项目路面规划车行道宽度为20.5～22.5m，双向6车道。道路中心线采用现状道路中心线。对于沿线主要控制点，在本项目道路与这些道路相交时，均采用平交形式。
（2）交叉口改造设计。通过对道路沿线用地现状、规划进行调查，对交叉口的交通特性进行分析，对于交叉口交通流量小，与之相交的路口应当采用右进右出的平交设计，而对于城市支路，但经考虑到其与城市主干道相距仅有800m的距离，因此在这种类型的城市支路相交的交叉口采用十字交叉的形式。而对于主要相交道路，鉴于考虑到这种类型的道路其交通流量大，交叉口均进行渠化设计，引导车辆在交叉口范围渠化分流，使交叉口的服务水平得到进一步得到提高。
（3）纵断面改造设计。根据现状道路中心线标高、道路两侧规划用地功能、场地标高、道现状道路横断面横坡情况和规范要求设置纵坡。经设计，本工程西平路最大纵坡为2.957%，凸形竖曲线最小半径为1200m；凹形竖曲线最小半径为2000m；东门路最大纵坡为1.003%，凸形竖曲线最小半径为12000m；凹形竖曲线最小半径为5000m。纵坡小于0.3%的路段需要设置锯齿形边沟。
（4）横断面设计。横断面设计是对于道路拓宽改造工程来说为改造设计的重点。对于路线经过混合交通量较大或街道化严重的路段，为了有效地保障通行能力和行车安全，路基可根据需要进行局部加宽，加宽渐变段宜设置在交叉口或视线良好、不设超高的地段。利用既有公路的路基横断面受地形限制时，边沟和碎落台可灵活设置。当位于曲线上的深切路段需要加宽时，应尽量利用边沟和平台的宽度，也可将加宽段设在公路的外侧，同时对路面标线进行详细设计。另外，还应当利用既有路基路面时，在保证安全和排水顺畅的前提下，路拱横坡的限制可适当放宽。对于本工程来说，经过综合考虑，西平路（漠江路～北环路）推荐横断面布置如下：人行道+10.25m机动车道+1.5m中央分隔带+10.25m机动车道+人行道。
图1西平路（漠江路～北环路）推荐横断面布置
道路改造路基设计
道路改造工程在提高既有公路路基高度受制约时，可按过水路面、漫水桥涵进行设计。对于既有路基填料质量差、清表清淤不完全、压实度不满足要求，但在长时间车辆荷载作用下，路基顶面形成一层“硬壳”的路段，应详细检测路基弯沉值，结合路面结构设计，综合分析计算确定能否直接利用，确会影响路基路面的稳定与安全时，应对换填方案与加固补强方案进行综合比较，不宜片面采用换除既有路基重新填筑的方案。对于道路拓宽工程中的路基加宽应注意新旧路基在纵、横断面的衔接，路基加宽方案应考虑施工要求，旧路基在拓宽前应清除坡面植被及腐殖土，开挖台阶并分层压实。新旧路基的衔接部位应采取超挖回填、设置土工材料等措施处治，减缓因路基不均匀沉降而产生的纵、横向裂缝。
本项目为旧路改造工程，对于现状主路机动车道，现状路基经过多年行车，沉降已较稳定，不需对路基进行压实处理。对于人行道部分，由于项目现场地下管线密布，不宜对人行道路基进行大范围处理，仅需对局部出现浅层软基的部分进行换填压实处理即可。对于拓宽段、原机非分隔带及辅道重建部分的路基则需按相关规范要求进行压实处理。
道路改造路面设计
（1）路面设计。对道路改造工程中的路面设计必须对既有公路路况进行详细调查，收集既有路面的设计资料，并调查实际交通量、轴载组成及交通量增长情况；调查既有路面的现状，并逐桩记录各路段路面病害种类、范围及程度；对面层、基层和底基层分层取样试验，分析路面损坏的原因，并判断其结构层或材料是否可以利用。对拟利用路段进行弯沉检测，分析既有路面结构承载能力。
为了避免新旧机动车道路面由于整体刚度不同造成不均匀沉降导致出现纵向裂缝，从而影响行车安全，交叉口拓宽段或机非分隔带改造为机动车道的部分，必须先进行清表整平，需要进行换填的必须换填，并压实路基，再铺设路面结构层，保持新建路面结构层与现状机动车道路面结构整体刚度一致。同时新旧板块间应设置抗剪连接钢筋，避免由于新旧基层的不均匀沉降而造成道路的路面开裂等改造后初期病害。
本改造工程的的路面结构采用SBS改性沥青混凝土，沥青路面整洁美观，行车舒适，嗓音小，技术比较成熟，施工难度小，因此具有较明显的优势。由于本工程是在原水泥混凝土路面上进行加罩沥青面层，由于现状道路纵、横坡经多年运营后沉降深浅不一，故部分路段加罩厚度大于10cm时，需要进行找平层处理。对于本工程中现场部分路段已设有人行道,但由于不符合设计要求，需进行改造改造方法为破除旧有人行道面层,利用其基层作为新改造人行道的基础，再在上面铺设新的人行道结构。
（2）路面病害处理设计。对于道路改造工程中路面设计部分，对旧路的病害采取处理设计方案是相当关键。本道路改造标段既有水泥混凝土路面路基承载能力和接缝传荷能力良好，但承载力不均匀，板底脱空较严重。路面混凝土弯拉强度符合中轻交通等级要求，弯拉弹性模量变异不大，路面裂缝较多，而且存在原水泥混凝土板块接缝等一系列问题。结合国内外的施工经验以及本道路改建特点，本工程加罩的沥青混凝土面层拟采用以下结构形式：4cm细粒式沥青混凝土（AC-13）+5cm中粒式沥青混凝土（A-16）+自黏式玻纤格栅+1~2cm沥青砂调平层。但在加铺沥青混凝土面层之前，事先需要处治不稳定板块，对原路面板底压浆、贴缝等处治，纵观国内外水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土层，关键是对原有混凝土板的处理，其中主要包括：（1）对纵横向裂缝的处理；（2）板角修补；（3）唧泥、脱空板处治；（4）破碎板的处治；（5）错台处治；（6）接缝修补等，否则较容易产生反射裂缝。由于本旧路的原有水泥混凝土路面是经过多年的使用，混凝土板产生了许多破损，如：断板、错台、沉陷、脱空、啃边等。因此，在加铺沥青混凝土面层前需要对老路面进行全面的调查、评价并提出处理方案。
为了有效地避免防止裂缝产生，目前国内外主要采用的措施有增加沥青混凝土的厚度、设置橡胶沥青应力吸收层、土工织物类应力应变吸收薄膜夹层、加纤维织物、土工网沥青层、设置玻璃纤维格栅、设置石屑、砂隔层等。而工程实践表明，增加沥青混凝土的厚度可有效减缓裂缝产生。根据 JTG D 40-2002《公路水泥混凝土路面设计规范》，沥青加铺层的厚度按减缓反射裂缝的要求确定。高速公路和一级公路的最小厚度宜为10cm，其他等级公路的最小厚度宜为7cm。加铺层的厚度直接影响到道路面层的质量，适当加厚可以延缓路面反射裂缝的产生。根据国内外的一些资料，加铺层的最小厚度为10~15cm，一般为二层式。为提高道路面层质量及使用寿命，本工程原水泥混凝土板块接缝建议采用聚氨酯密封胶作为填缝材料；对旧水泥混凝土路面按主点弯沉和差异弯沉双指标控制，横缝两侧弯沉差大于0.06mm时或横缝主点弯沉大于0.2mm时，必须对相应的部位进行注浆加固。
结论
通过对某道路拓宽改造工程设计进行总结，为达到道路改造构思效果，分析了道路改造中路面、路基设计应遵循的设计要点，提出了道路改造设计中具体注意问题，实践效果表明其有效地指导同类道路改造工程设计。
参考文献：
[1] 张恒，吴宗泽．道路改造设计探讨[J]．装备制造，2009，23（11）：31-33．
[2] 周俊，李子峰．朱枫道路改造工程方案设计比选[J]．中国市政工程，2008，26（01）：101-103．
[3] 张尤才，杨红芬．道路改造升级设计探讨[J]．山西建筑，2006，29（09）：18-19．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：道路改造；路面结构设计；路面排水；裂缝处理
Abstract: Combined with a road for broaden and transformation design features, the paper explores road reconstruction design points, this program road and the roads intersect, all use flat/form; it is roposed reform involved in road of the structure design, and old pavement crack processing designs are analyzed and discussed, and the paper provides reference for the design of road for reconstruction.
Key Words: road modification; structure design; pavement drainage; crack processing
中圖分类号：S276文献标识码：A文章编号：
工程概况
本道路改造工程位于阳江市江城区，该项目现状为双向4车道，水泥混凝土路面结构，周边以居民住宅、商铺为主。车流量大，交通组织混乱。经考虑，对该道路进行改造建设，改造后为城市主干道III级，设计车速30公里/小时， 路线全长1735.213米，全线均设双向6车道。西平路规划车行道控制宽度为22米，东门路规划车行道控制宽度为20.5～22.5米，人行道设计至沿线建筑边线。西平路、东门路渠化岛右转车道宽度一般按5m设计，部分转弯半径较小的渠化岛右转车道宽度按6m设计。根据批复意见漠江路至东风一路路段，全线机动车道调整为单条机动车道宽度为3.25m。经对横向力系数验算，不设超高虽然舒适性受一定影响，但不影响安全行驶，且本项目为改造项目，受现状线形、道路两侧建筑物地台标高限制，因此按不设超高进行设计。
道路改造总体设计
（1）平面改造设计。本道路改造项目路面规划车行道宽度为20.5～22.5m，双向6车道。道路中心线采用现状道路中心线。对于沿线主要控制点，在本项目道路与这些道路相交时，均采用平交形式。
（2）交叉口改造设计。通过对道路沿线用地现状、规划进行调查，对交叉口的交通特性进行分析，对于交叉口交通流量小，与之相交的路口应当采用右进右出的平交设计，而对于城市支路，但经考虑到其与城市主干道相距仅有800m的距离，因此在这种类型的城市支路相交的交叉口采用十字交叉的形式。而对于主要相交道路，鉴于考虑到这种类型的道路其交通流量大，交叉口均进行渠化设计，引导车辆在交叉口范围渠化分流，使交叉口的服务水平得到进一步得到提高。
（3）纵断面改造设计。根据现状道路中心线标高、道路两侧规划用地功能、场地标高、道现状道路横断面横坡情况和规范要求设置纵坡。经设计，本工程西平路最大纵坡为2.957%，凸形竖曲线最小半径为1200m；凹形竖曲线最小半径为2000m；东门路最大纵坡为1.003%，凸形竖曲线最小半径为12000m；凹形竖曲线最小半径为5000m。纵坡小于0.3%的路段需要设置锯齿形边沟。
（4）横断面设计。横断面设计是对于道路拓宽改造工程来说为改造设计的重点。对于路线经过混合交通量较大或街道化严重的路段，为了有效地保障通行能力和行车安全，路基可根据需要进行局部加宽，加宽渐变段宜设置在交叉口或视线良好、不设超高的地段。利用既有公路的路基横断面受地形限制时，边沟和碎落台可灵活设置。当位于曲线上的深切路段需要加宽时，应尽量利用边沟和平台的宽度，也可将加宽段设在公路的外侧，同时对路面标线进行详细设计。另外，还应当利用既有路基路面时，在保证安全和排水顺畅的前提下，路拱横坡的限制可适当放宽。对于本工程来说，经过综合考虑，西平路（漠江路～北环路）推荐横断面布置如下：人行道+10.25m机动车道+1.5m中央分隔带+10.25m机动车道+人行道。
图1西平路（漠江路～北环路）推荐横断面布置
道路改造路基设计
道路改造工程在提高既有公路路基高度受制约时，可按过水路面、漫水桥涵进行设计。对于既有路基填料质量差、清表清淤不完全、压实度不满足要求，但在长时间车辆荷载作用下，路基顶面形成一层“硬壳”的路段，应详细检测路基弯沉值，结合路面结构设计，综合分析计算确定能否直接利用，确会影响路基路面的稳定与安全时，应对换填方案与加固补强方案进行综合比较，不宜片面采用换除既有路基重新填筑的方案。对于道路拓宽工程中的路基加宽应注意新旧路基在纵、横断面的衔接，路基加宽方案应考虑施工要求，旧路基在拓宽前应清除坡面植被及腐殖土，开挖台阶并分层压实。新旧路基的衔接部位应采取超挖回填、设置土工材料等措施处治，减缓因路基不均匀沉降而产生的纵、横向裂缝。
本项目为旧路改造工程，对于现状主路机动车道，现状路基经过多年行车，沉降已较稳定，不需对路基进行压实处理。对于人行道部分，由于项目现场地下管线密布，不宜对人行道路基进行大范围处理，仅需对局部出现浅层软基的部分进行换填压实处理即可。对于拓宽段、原机非分隔带及辅道重建部分的路基则需按相关规范要求进行压实处理。
道路改造路面设计
（1）路面设计。对道路改造工程中的路面设计必须对既有公路路况进行详细调查，收集既有路面的设计资料，并调查实际交通量、轴载组成及交通量增长情况；调查既有路面的现状，并逐桩记录各路段路面病害种类、范围及程度；对面层、基层和底基层分层取样试验，分析路面损坏的原因，并判断其结构层或材料是否可以利用。对拟利用路段进行弯沉检测，分析既有路面结构承载能力。
为了避免新旧机动车道路面由于整体刚度不同造成不均匀沉降导致出现纵向裂缝，从而影响行车安全，交叉口拓宽段或机非分隔带改造为机动车道的部分，必须先进行清表整平，需要进行换填的必须换填，并压实路基，再铺设路面结构层，保持新建路面结构层与现状机动车道路面结构整体刚度一致。同时新旧板块间应设置抗剪连接钢筋，避免由于新旧基层的不均匀沉降而造成道路的路面开裂等改造后初期病害。
本改造工程的的路面结构采用SBS改性沥青混凝土，沥青路面整洁美观，行车舒适，嗓音小，技术比较成熟，施工难度小，因此具有较明显的优势。由于本工程是在原水泥混凝土路面上进行加罩沥青面层，由于现状道路纵、横坡经多年运营后沉降深浅不一，故部分路段加罩厚度大于10cm时，需要进行找平层处理。对于本工程中现场部分路段已设有人行道,但由于不符合设计要求，需进行改造改造方法为破除旧有人行道面层,利用其基层作为新改造人行道的基础，再在上面铺设新的人行道结构。
（2）路面病害处理设计。对于道路改造工程中路面设计部分，对旧路的病害采取处理设计方案是相当关键。本道路改造标段既有水泥混凝土路面路基承载能力和接缝传荷能力良好，但承载力不均匀，板底脱空较严重。路面混凝土弯拉强度符合中轻交通等级要求，弯拉弹性模量变异不大，路面裂缝较多，而且存在原水泥混凝土板块接缝等一系列问题。结合国内外的施工经验以及本道路改建特点，本工程加罩的沥青混凝土面层拟采用以下结构形式：4cm细粒式沥青混凝土（AC-13）+5cm中粒式沥青混凝土（A-16）+自黏式玻纤格栅+1~2cm沥青砂调平层。但在加铺沥青混凝土面层之前，事先需要处治不稳定板块，对原路面板底压浆、贴缝等处治，纵观国内外水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土层，关键是对原有混凝土板的处理，其中主要包括：（1）对纵横向裂缝的处理；（2）板角修补；（3）唧泥、脱空板处治；（4）破碎板的处治；（5）错台处治；（6）接缝修补等，否则较容易产生反射裂缝。由于本旧路的原有水泥混凝土路面是经过多年的使用，混凝土板产生了许多破损，如：断板、错台、沉陷、脱空、啃边等。因此，在加铺沥青混凝土面层前需要对老路面进行全面的调查、评价并提出处理方案。
为了有效地避免防止裂缝产生，目前国内外主要采用的措施有增加沥青混凝土的厚度、设置橡胶沥青应力吸收层、土工织物类应力应变吸收薄膜夹层、加纤维织物、土工网沥青层、设置玻璃纤维格栅、设置石屑、砂隔层等。而工程实践表明，增加沥青混凝土的厚度可有效减缓裂缝产生。根据 JTG D 40-2002《公路水泥混凝土路面设计规范》，沥青加铺层的厚度按减缓反射裂缝的要求确定。高速公路和一级公路的最小厚度宜为10cm，其他等级公路的最小厚度宜为7cm。加铺层的厚度直接影响到道路面层的质量，适当加厚可以延缓路面反射裂缝的产生。根据国内外的一些资料，加铺层的最小厚度为10~15cm，一般为二层式。为提高道路面层质量及使用寿命，本工程原水泥混凝土板块接缝建议采用聚氨酯密封胶作为填缝材料；对旧水泥混凝土路面按主点弯沉和差异弯沉双指标控制，横缝两侧弯沉差大于0.06mm时或横缝主点弯沉大于0.2mm时，必须对相应的部位进行注浆加固。
结论
通过对某道路拓宽改造工程设计进行总结，为达到道路改造构思效果，分析了道路改造中路面、路基设计应遵循的设计要点，提出了道路改造设计中具体注意问题，实践效果表明其有效地指导同类道路改造工程设计。
参考文献：
[1] 张恒，吴宗泽．道路改造设计探讨[J]．装备制造，2009，23（11）：31-33．
[2] 周俊，李子峰．朱枫道路改造工程方案设计比选[J]．中国市政工程，2008，26（01）：101-103．
[3] 张尤才，杨红芬．道路改造升级设计探讨[J]．山西建筑，2006，29（09）：18-19．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。