327國道濟(jì)寧-兗州段舊水泥路面改造方案綜述

摘要:本文結(jié)合327國道濟(jì)寧至兗州段路面翻修工程，較詳細(xì)闡述了其路面改造方案的設(shè)計(jì)、舊混凝土路面碎石化和打裂壓穩(wěn)等新技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:混凝土 路面 碎石化 打裂壓穩(wěn)

1、 舊路概況

327國道濟(jì)寧至兗州段始于兗州市濟(jì)微線路口，止于濟(jì)寧市開發(fā)區(qū)北光府河橋，全長26.66公里。該路于1994年改建，主車道為水泥混凝土路面，慢車道為瀝青碎石路面。經(jīng)過10余年的運(yùn)營，除柳行立交至路面狀況較好處，其余路段損壞較嚴(yán)重，綠化帶較寬，均無排水設(shè)計(jì)，雨水和正常養(yǎng)護(hù)滲水對(duì)路面結(jié)構(gòu)造成很大的破壞。該路是連接兗州市和濟(jì)寧市的主要道路，現(xiàn)有的路況已嚴(yán)重影響了車輛的正常運(yùn)行，制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 、 路況調(diào)查與評(píng)價(jià)

根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范，首先進(jìn)行了外業(yè)測(cè)量和調(diào)查。在完成一般公路的空間線性測(cè)量以外，對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)物的設(shè)置、立體交叉的現(xiàn)狀、綠化帶的設(shè)置、特別是老路狀況及作了細(xì)致的調(diào)查，將全線混凝土板進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。在此基礎(chǔ)上選取五個(gè)具有代表性的1km路段進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。

經(jīng)調(diào)查可以看出，除起點(diǎn)路段的狀況較好外，其余路段的破損均比較嚴(yán)重，按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，以K313+300~K314+400為代表的柳行立交至北光府河橋(K312+970-K315+222.2)路段評(píng)為次等外，其余路段均評(píng)為差等。

3、 路面設(shè)計(jì)方案的確定

根據(jù)舊路在以往運(yùn)行中出現(xiàn)的問題和目前的實(shí)際情況，首先明確了在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的方案。

在舊混凝土面層上加鋪瀝青混凝土層，是改善其使用性能和提高其承載能力的一項(xiàng)常用措施。然而由于舊面層有接縫和裂縫，這種加鋪層會(huì)出現(xiàn)反射裂縫問題。預(yù)防或延緩舊混凝土面層上瀝青混凝土加鋪層反射裂縫的措施，可以有以下幾種:1.在瀝青加鋪層上鋸切橫縫;2.采用厚加鋪層;3.裂縫緩解層;4.破碎和固定舊混凝土路面;5.設(shè)置各種夾層(橡膠瀝青應(yīng)力吸收夾層、土工織物夾層和隔柵等)。

針對(duì)本工程的實(shí)際情況，對(duì)損壞板塊進(jìn)行修復(fù)后再采取其他措施已經(jīng)不經(jīng)濟(jì)、故采取了第4種方案，即破碎和固定舊混凝土路面。

本次路面加鋪層厚度的計(jì)算采用美國AASHTO經(jīng)驗(yàn)法，《AASHTO路面設(shè)計(jì)指南》采用補(bǔ)足厚度缺額的概念確定瀝青加鋪層的厚度，相對(duì)于美國陸軍工程師部隊(duì)(COE)提出的缺額法，放棄了F修正系數(shù)的考慮，即不考慮加鋪后舊混凝土面層的進(jìn)一步開裂。其加鋪層設(shè)計(jì)的基本方程式為:

SCOL----加鋪層所需結(jié)構(gòu)能力;

SCY-----現(xiàn)有土基和地基情況，承受加鋪層交通所需總的結(jié)構(gòu)能力;

FRL------考慮舊有路面損傷以及加鋪層在加鋪層期末交通預(yù)計(jì)損傷程度的剩余壽命系數(shù);

SCxeff----舊路面在直接加鋪層前并考慮當(dāng)時(shí)損傷的有效結(jié)構(gòu)能力。

對(duì)擬定的7種加鋪層方案進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果見表，并根據(jù)實(shí)際情況選擇采用。

注:LSPM---大粒徑排水型瀝青混合料;CTB---水泥穩(wěn)定碎石;AC---瀝青混凝土;

GA---級(jí)配碎石;單位:mm

4、路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

結(jié)合舊路的具體情況，分為以下幾個(gè)階段，采取不同的結(jié)構(gòu)形式。

濟(jì)微線路口至代家村段(K288+560~K296+622.2)，長8.06km.路面結(jié)構(gòu)為8cm瀝青砼+12cm瀝青大碎石+下封層+砼路面碎石化(原15m水泥砼路面)。

代家村至柳行立交段(K296+622.2~K312+970)，長16.348km。主車道路面結(jié)構(gòu)為10cm瀝青砼+透層+2*15cm水泥穩(wěn)定碎石+砼路面(打裂壓穩(wěn))，慢車道路面結(jié)構(gòu)為4cm瀝青砼+透層+15cm水泥穩(wěn)定碎石+原瀝青路面冷再生。

柳行立交至北光府河橋東頭(K312+970~K315+222.2)，長20252km。主車道對(duì)破損處進(jìn)行普通維修(維修路面結(jié)構(gòu):26cm砼+12cm水泥穩(wěn)定碎石+原石灰土基層)。新建慢車道，路面結(jié)構(gòu)為4cm瀝青砼+透層+15cm水泥穩(wěn)定碎石+15cm石灰土。

由于舊路中央分隔帶較寬(10.5m)，缺乏排水措施，對(duì)舊有路面破壞較大，本次設(shè)計(jì)特別增加了詳細(xì)的排水設(shè)計(jì)。

濟(jì)微線路口至代家村(K288+560~K296+622.2)路段的標(biāo)高為路面建成后的路中心標(biāo)高。(K296+622.2~K315+222.2)路段的設(shè)計(jì)標(biāo)高為中央綠化帶邊緣的標(biāo)高。

5、水泥混凝土路面碎石化技術(shù)

所謂水泥混凝土路面碎石化，就是將水泥混凝土路面破碎成表面小于8cm、底部小于38cm的緊密結(jié)合、內(nèi)部嵌擠的混凝土塊，用于限制新鋪的熱拌瀝青(HMA)罩面上出現(xiàn)反射裂縫，并產(chǎn)生一個(gè)用于HMA罩面的均質(zhì)基層。其特點(diǎn)是:1.碎石化技術(shù)是目前解決反射裂縫問題的最有效方法。2.破碎并壓實(shí)的混凝土路面是由破碎混凝土塊組成的緊密結(jié)合、內(nèi)部嵌擠、高密度的材料層，可以為HMA罩面提供很高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。3.可以完全利用原路結(jié)構(gòu)層，環(huán)保，無污染。4.施工簡便迅速。5.綜合造價(jià)低。

6、水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)技術(shù)

打裂壓穩(wěn)技術(shù)，就是將原有的混凝土路面的打裂和壓穩(wěn)，以減少反射裂縫并穩(wěn)定原路面。打裂設(shè)備應(yīng)裝配有寬度為205米的板式?jīng)_擊錘，錘頭重5噸，具備足夠的能量使混凝土路面產(chǎn)生全深度的開裂。壓穩(wěn)設(shè)備為24噸的膠輪壓路機(jī)。低于24噸時(shí)，應(yīng)增加壓實(shí)遍數(shù)，以達(dá)到規(guī)定要求。

7 、結(jié)束語

本改造方案是在研究國內(nèi)外工程實(shí)例和研究成果以及經(jīng)過專家論證后確定的，但在具體實(shí)施過程中，可變化因素很多，這些因素的變化對(duì)改造的效果影響很大，由于成熟的經(jīng)驗(yàn)較少，只有經(jīng)過較長時(shí)間的使用后才能明確方案的合理性和可行性。

參考文獻(xiàn)

1.公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D40-2002).北京:人民交通出版社，2002

2.公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ 073.1-2001).北京:人民交通出版社，2001

姚康祖.公路設(shè)計(jì)手冊(cè)-路面.北京:人民交通出版社，1999

3.(美)黃仰賢.路面分析與設(shè)計(jì).北京:人民交通出版社，1998

4.周福杰、孫立軍.舊水泥混凝土路面上瀝青罩面設(shè)計(jì)方法.公路，1996(10)

作者簡介:

張琦:浙江新昌人，34歲，工程師。張 磊:山東濟(jì)寧人，32歲，助理工程師

陳志凌:山東泗水人，32歲，助理工程師。