【摘要】根据目前路面大修的现状及发展趋势，介绍了根据旧路实际情况合理采用多种旧路处理方式结合的方法处理旧路面，方便日后同类型路面大修设计参考。 【关键词】国道；路面；大修；处理
1 项目概况
国道324线云浮市冲花至罗城段公路路面大修工程从2008年中开始设计，2009年底至2010年底为施工期，路线起于G324国道罗定市与云安县交界处，桩号K1180+211，止于罗定市区罗城镇，终点桩号K1214+059.943，全长33.849公里。项目标准为一级公路，双向机动车道四车道，非机动车道两车道，设计速度80Km/h（城镇路段60Km/h），路基宽分30米、36米和50米三种，路面大修采用旧水泥混凝土路面处理后加铺新混凝土路面方式。项目自从九十年代初改建以来，经过近20年的运营，路面现已破损严重。经调查，本项目路线长约34公里，平均断板率为29.8%，其中有30公里断板率大于20%，按相关规范评定为差；约4公里断板率大于10%小于20%，评定为次。根据《公路水泥混凝土养护技术规范》（JTJ073.1-2001），此类路况（路况评价为“中”以下），均需采取全路段修复措施。考虑到市区路段标高受限制，且路面断板率较低（12%和12.8%），该路段采用更换破裂板，更换填缝料等中修措施。
2 设计思路
2.1 路线设计
路线平面设计是在实测路中线平面线形数据及实测1：2000地形图，并参考竣工图的基础上进行路线平面拟合设计，与旧路实际线形基本吻合。路线纵断面设计根据采用的路面结构，再结合收费站、桥梁、镇区及平交口等标高受限路段进行拉坡的设计。
2.2 路面设计
根据旧路的路况破损状况调查结果，参照部颁规范和最近几年广东省一级公路路面大修工程经验，并结合本项目的实际，制定了路面设计方案。本项目各路段路况评价均为“次和差”，故对不受标高限制的路段采取冲击破裂旧路面再加铺水泥稳定级配碎石基层+沥青封层+水泥混凝土面层结构，部分填高较大路段加铺水泥稳定碎石底基层调平；对不能抬高的桥头路段和收费站路段采取挖除旧路面后再加铺水泥稳定碎石底基层+水泥稳定级配碎石基层+封层+水泥混凝土面层结构；对受标高限制的苹塘和围底镇区路段采取多锤头碎石化旧混凝土路面后用Z型压路机压稳，洒布透层乳化沥青并洒布石屑，施工稀浆封层后加铺28cm水泥混凝土面层结构；对受标高限制的素龙镇区路段采取多锤头打裂压稳旧混凝土路面后用重型胶轮压路机压稳，铺筑稀浆封层后加铺28cm水泥混凝土面层结构。
2.2.1 一般加铺段路面结构
考虑到本项目大部分路段所处位置为山区和乡村，并且路边建筑物不多，较有利于采用冲击压路机冲击破碎旧板充当底基层。对旧路损坏的路面板可先采用15吨五边形冲击压路机冲击破碎（碎块约为30～80cm）以充当路面底基层，然后在其上在铺筑20cm（最小15cm）水泥稳定级配碎石基层，再铺27cm水泥混凝土面层。其好处是：可利用打碎的旧板充当路面底基层，避免了挖除大量旧板后无处弃置的弊端，并且在打碎旧板的同时，其下的土基也得到了压实。但对于桥梁、明涵，冲击压路机应在桥头5m范围以外避让。对于路两侧15m范围内有房屋的路段及填土小于3米的暗涵路段，可采用小型机具进行破碎，然后采用15吨以上的振动压路机压实，以避免冲击力对结构物及建筑物造成损伤。
路面结构如下：
面层：27cm水泥混凝土
封层：单层沥青表处封层+透层油
基层： 15～30cm（一般按20cm控制）水泥稳定级配碎石
底基层：经冲击破碎后的旧板
2.2.2 城镇加铺段路面结构
因城镇路段两侧建筑密集，冲击破裂对两侧居民影响很大，且路面标高受很多因素限制，故根据实际情况，对城镇路段根据不同情况分别采用多锤头碎石化和多锤头打裂压稳两种形式处理旧混凝土路面。苹塘和围底镇区路段路面破损较严重，采用多锤头碎石化处理旧混凝土路面；素龙镇区路段相对苹塘围底镇区路面破损较轻，采用多锤头打裂压稳处理旧混凝土路面。这两项技术为新近引进的旧路处理技术，为研究两种技术的不同效果，本项目分别采用两种相近但不相同的技术处理镇区路段旧混凝土路面。
苹塘、围底镇区路段路面结构作如下设计：
路面结构如下：
面层：28cm水泥混凝土
封层：ES-2乳化沥青稀浆封层+透层油
基层： 旧混凝土路面多锤头碎石化
素龙镇区路段路面结构作如下设计：
路面结构如下：
面层：28cm水泥混凝土
封层：ES-2乳化沥青稀浆封层
基层： 旧混凝土路面多锤头打裂压稳
旧混凝土路面多锤头打裂压稳和多锤头碎石化后按设计纵断面横断面施工必须保证新建混凝土厚度不小于28cm，当某一点不满足要求时，可通过微调路面横坡处理。
2.2.3 挖除旧路段路面结构
对于需维持原标高的路段如桥头、收费站等路段，则全断面挖除旧路采用新建路面结构。先挖除旧板及其结构层，对基底整平压实，然后新做底基层、基层、面层。行车道路面结构如下：
收费站、桥梁前后等标高渐变段（代号IA-1-1）：
面层：27cm水泥混凝土
封层：单层沥青表处封层+透层油
基层： 20cm水泥稳定级配碎石
底基层： 18cm水泥稳定碎石
收费亭前后50m（代号IA-1-2）：
面层：30cm水泥混凝土
封层：单层沥青表处封层+透层油
基层： 20cm水泥稳定级配碎石
底基层： 18cm水泥稳定碎石
2.2.4 挖补破损旧板段路面结构
对于高程受严格控制且路面断板率较小的市区路段，采用挖除破损旧混凝土板和软弱基层后新建新基层和面层。行车道路面结构如下：
面层：25cm水泥混凝土
封层：单层沥青表处封层+透层油
基层： 15cmC15贫混凝土基层
2.3 旧路处理方式
2.3.1 冲击碾压
冲击碾压是通过冲击压路机的三边、四边、五边或六边形压实轮的滚动对旧水泥混凝土路面板形成间歇而周期性的冲击作用，从而使其破裂。冲击压路机的工作频率2 Hz左右，振幅0．10～0．22 m，最大冲击力200 t以上(是静压力的10倍)，冲击能量15～25 kJ，(其冲击影Ⅱ向深度较静压大3～5倍，较振动压路机大2～3倍)。因此，冲击压路机在打裂旧水泥混凝土路面时，能有效地消除旧水泥混凝土路面板的脱空，并起到加固地基的作用。据各地的使用经验，在将旧水泥路面板分裂为0.60 m以下块状的要求下，冲击遍数在20～25遍之间。冲击压路机的破碎率约为每台班2～3 km×车道数。由于机械的冲击质量可达到5 t，对地面的冲击力很大，因而会影响沿线民房以及地下浅埋的管网等建筑物。采用多边形冲击压路机进行打裂压稳施工时，压路机要来回冲击压实很多次，持续时间较长，对沿线建筑物有较大影响，故要求建筑物距离道路15 m以上。另外，冲击压路机对浅埋涵洞、管线的破坏性限制了它在城市道路，以及水网地基低路堤道路中的应用。
2.3.2 多锤头碎石化
碎石化起初是为了方便清除水泥混凝土路面和分离路面中的钢筋而应用的。第一个热拌沥青罩面的水泥混凝土路面破碎工程是1986年在美国纽约完成的，早在2001年，美国就已有35个州使用此技术，完成工程项目400多个，使用里程1600公里，而且美国沥青协会及部分州将该技术列入规范。多锤头碎石化是利用多锤头水泥混凝土路面破碎机和专用振动压路机，将原有的旧水泥混凝土路面彻底打碎后压实，完全消除原有路面存在的病害，释放面板下空洞的隐患，将打碎的水泥混凝土面板经压实后直接作为基层或底层基层，再加铺新的面层。破碎后的水泥路面粒径自上而下逐渐增大，上部小颗粒经压实后形成平整表面易于摊铺，下部颗粒之间形成嵌挤结构，有效强化路基。
2.3.3 多锤头打裂压稳
多锤头打裂压稳比碎石化时降低了能量，是利用多锤头破碎机的破碎锤反复升降，将巨大的冲击力作用于路面，以使旧混凝土板破裂。其破碎锤可以通过调节提升高度来得到不同的冲击力。由于水泥混凝土路面是脆性材料，在破碎锤冲击力的作用下，水泥混凝土板块发生断裂，通过调整行驶速度来控制锤头间距以得到符合设计要求的破碎板块。在确定打裂程序满足设计要求后应采用轮胎式压路机对破裂板块进行压稳，脱空的板块由于支撑较弱而向下发生位移，与基层密贴在一起成为更加稳固的支撑。从而解决了水泥路面反射裂缝的出现。
3 设计总结
本着经济和实际原则，路面大修应尽可能利用旧路面作为基层或底基层，不易采用全开挖重新新建路面结构形式设计。冲击碾压有着经济可靠的特点，且在多个项目上应用，但因冲击能量较大的问题，沿线群众普通不欢迎此方式处理旧路面，故一般只用于野外村庄较少的路段。多锤头对于处理城镇等人多和受标高限制不能抬高太多的路段有着其它处理方式不可比拟的优点。路面大修一般一个项目几十公里，有桥梁和重要交叉口，经过数个城镇，需要针对实际情况结合路面结构采取多种旧路面处理方式设计，才能更合理、经济地处理路面大修的设计工作。