國道106衡水市轄段大修方案選擇與工程質(zhì)量控制

宋金輝

（衡水市公路勘測設(shè)計(jì)所，河北 衡水 053000）

1 國道106衡水市轄段概況

國道106衡水市轄段是衡水市境內(nèi)一條南北走向的主干線公路，北起衡水市（武邑縣）與滄州界（泊頭市）交界處，南至衡水市（冀州市）與邢臺市（南宮市）交界處，經(jīng)過武邑、桃城區(qū)、冀州三縣、市、區(qū)，樁號范圍為K234＋630～K329＋754，全長95.124km，于2002年建成通車。該公路為雙幅一級公路，路面寬度為2×11m，中間分隔帶寬3m（部分路段寬4m），兩側(cè)設(shè)植樹平臺。 K234＋630～K292＋234段路面結(jié)構(gòu)為：4cm中粒式瀝青砼＋6cm粗粒式瀝青砼＋15cm水泥穩(wěn)定碎石＋30cm二灰土。該段從建成起至2010年未進(jìn)行過大、中修。K292＋234～K329＋754段路面結(jié)構(gòu)與前段相同，僅在2006年進(jìn)行了一次中修（加4cm罩面）。

該路段的設(shè)計(jì)車速為80km/h，設(shè)計(jì)荷載為公路—Ⅰ級。

2 國道106衡水市轄段大修前舊路狀況

計(jì)劃2010年對衡水市轄區(qū)內(nèi)國道106線進(jìn)行維修。2009年對該路段進(jìn)行了全面檢測，檢測情況如下。

2.1 路線線形狀況

2.1.1 舊路線形檢測情況

首先對原路路線坐標(biāo)和高程進(jìn)行測量。一般路段沿中心線每20m布設(shè)三個(gè)測點(diǎn)，測量結(jié)果表明，原路存在一般最小半徑曲線，線形圓順。

2.1.2 舊路線形使用情況

該路在1998～2002年建設(shè)時(shí)，由于部分路段是在原舊路二級汽車專用線基礎(chǔ)上改建而成的，為了減少占地，最大限度利用舊路，個(gè)別彎道采用了一般最小半徑，對行車速度和安全有一定的影響。不過，經(jīng)過數(shù)年的通車運(yùn)行，司乘人員普遍感覺舒適，視覺良好，自通車以來還沒有出現(xiàn)因?yàn)椴捎眯“霃蕉斐傻男熊囀鹿省?/p>

2.2 路基路面狀況

2.2.1 舊路高程檢測情況

實(shí)測數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)標(biāo)高差距不大，段落內(nèi)標(biāo)高均勻偏高或偏低。除個(gè)別地點(diǎn)因局部路面結(jié)構(gòu)基層破碎出現(xiàn)標(biāo)高低值外，未出現(xiàn)短距離內(nèi)標(biāo)高忽高忽低段落。橫坡度正常，無反坡、積水等不良現(xiàn)象。

2.2.2 舊路路基、 路面使用情況

舊路路基、路面使用情況如下：

a）建設(shè)時(shí)，對于坑塘路段采用建筑垃圾、廢舊路面等堅(jiān)硬材料填筑，然后用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓成穩(wěn)定的層面，而后填土，工后沉降不明顯，從外觀看，路基穩(wěn)定，無大的變化；

b）除個(gè)別區(qū)段基層破碎后出現(xiàn)路面底基層裸露龜裂外，其他段落開挖檢查后發(fā)現(xiàn)呈完整塊體；

c）路面基層為水穩(wěn)碎石結(jié)構(gòu)層，部分段落碎落，占總面積的5‰左右；

d）80%以上的瀝青表面平整，但存在表面碎石脫落、瀝青老化現(xiàn)象，開挖檢測發(fā)現(xiàn)油面塊體干硬、無彈性；局部區(qū)域出現(xiàn)網(wǎng)裂、龜裂、車轍、坑槽、擁包等現(xiàn)象；整體來看，縱向裂紋一般在每個(gè)車道的車輪軌跡處出現(xiàn)，有縱向裂紋的段落占到道路總長度的1／3，橫向裂紋一般每15～25m一道；

e）兩個(gè)機(jī)動(dòng)車道的路面破壞較嚴(yán)重，而在右側(cè)的非機(jī)動(dòng)車道及中央分隔帶側(cè)的護(hù)輪帶路面（寬0.5m）絕大部分完好無損；

f）中央分隔帶緣石及路肩石幾乎無破壞。

2.3 橋梁涵洞狀況

該路段橋涵少，目前使用狀況良好，未出現(xiàn)明顯病害。

3 大修方案

方案比選階段提出三種維修方案。方案一為加鋪10cm瀝青混凝土罩面。由于舊路損壞嚴(yán)重，維修也不能徹底根除病害，不能明顯改善交通條件，因此最終未選擇方案一。方案二為加鋪一層水穩(wěn)基層后鋪裝10cm瀝青混凝土。由于存在維修費(fèi)用高、維修時(shí)間長、產(chǎn)生大量廢舊材料等問題，最終也未選擇該方案。方案三為舊瀝青面層經(jīng)泡沫瀝青再生后作為基層再鋪裝10cm瀝青混凝土。方案三為最終實(shí)施方案，具體內(nèi)容如下。

3.1 泡沫瀝青再生基層

衡水滄州界至衡德高速段（K234＋630～K276＋199）全長41.569km。將該段舊路路面10cm瀝青混凝土與下部基層上面3cm水穩(wěn)碎石一起，做成13cm厚的泡沫瀝青就地冷再生半柔性基層。根據(jù)舊路路面損壞特點(diǎn)，僅對中部8m寬的兩條車行道進(jìn)行再生，而對行車道右側(cè)2.25m寬的硬路肩予以保留。

大趙橋至冀州南宮界段（K292＋234～K329＋754）全長37.52km。將該段舊路路面14cm厚瀝青混凝土與下部基層上面2cm水穩(wěn)碎石一起，做成16cm厚的泡沫瀝青就地冷再生半柔性基層。根據(jù)舊路路面損壞特點(diǎn)，僅對中部8m寬的兩條車行道進(jìn)行再生，而對行車道右側(cè)2.5m寬的硬路肩及行車道左側(cè)0.5m寬的路緣帶予以保留。

3.2 新瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)

舊路主車道瀝青路面經(jīng)過泡沫瀝青再生后作為路面基層，保留兩側(cè)的路緣帶，上面全幅鋪筑10cm厚瀝青混凝土面層。

3.3 路肩石、路緣石維修方法

舊路中央分隔帶路緣石為滑?，F(xiàn)澆水泥混凝土，除個(gè)別地點(diǎn)由于被闖入中間綠化帶的大型車輛碾壓，造成路緣石破壞外，95%以上的路緣石保存完好。設(shè)計(jì)為在平齊舊面層的邊緣處，預(yù)制安裝80cm（長）×38cm（高）×12cm（厚）的路緣石，在綠化帶一側(cè)的三角空隙處現(xiàn)澆混凝土，以便穩(wěn)固預(yù)制塊路緣石。

舊路行車道右側(cè)的路肩石為現(xiàn)澆水泥混凝土，除個(gè)別處被主車道路面擠出或被大車壓碎外，大部分保持完好。路肩石加高10cm。設(shè)計(jì)為在平齊舊面層的邊緣處，預(yù)制安裝30cm（長）×25cm（寬）×8cm（厚）的路緣石，安裝后與新鋪面層齊平。

3.4 橋梁維修方法

橋梁結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)破損問題，因此充分利用舊橋，維持原標(biāo)高，銑刨掉原橋面舊瀝青面層后，與路線中的瀝青面層一并連續(xù)攤鋪。

3.5 構(gòu)造物與收費(fèi)站連接部維修方法

構(gòu)造物、收費(fèi)站標(biāo)高不變，與其連接的路面結(jié)構(gòu)不能按一般路段結(jié)構(gòu)修建，設(shè)計(jì)為：在構(gòu)造物與收費(fèi)站連接部位50m范圍內(nèi)，設(shè)10cm厚的瀝青混凝土面層，下部設(shè)置兩層各15cm厚的泡沫瀝青結(jié)構(gòu)層。

4 大修工程質(zhì)量控制

公路大修工程質(zhì)量控制要比公路新建工程質(zhì)量控制更難，原因是公路大修設(shè)計(jì)、施工中遇到的不確定因素要多得多。國道106線衡水市轄段大修工程質(zhì)量控制工作主要從以下三個(gè)方面展開。

4.1 勘察設(shè)計(jì)階段質(zhì)量控制

4.1.1 對原公路進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查

對原公路進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查后發(fā)現(xiàn)：由于國道106線不同段落前期建設(shè)條件不同，前期建設(shè)質(zhì)量存在差異；在后期運(yùn)行階段，不同段落的交通量不同、損壞程度不同。舊路調(diào)查中對交通量、中線、標(biāo)高、橫坡度、平整度、彎沉值等指標(biāo)分段落地進(jìn)行了調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算。

4.1.2 與國內(nèi)公路科研院所合作，聘請公路建設(shè)專家進(jìn)行咨詢

在舊路狀況調(diào)查完成后，聘請了交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院黃頌昌及河北省內(nèi)部分公路專家，對該路現(xiàn)狀及大修方案進(jìn)行分析、研討，提出多個(gè)維修方案進(jìn)行論證，最后確定出最佳方案。

4.2 混合料組成設(shè)計(jì)質(zhì)量控制

本工程中，水泥采用衡湖牌32.5#礦渣水泥，初凝時(shí)間為4.5h。瀝青采用濱州70#重交瀝青?；旌狭献畲蟾擅芏葹?.087g／cm3。

施工前按要求取原材料分別送交通運(yùn)輸部公路試驗(yàn)場試驗(yàn)室和衡水市公路工程試驗(yàn)檢測中心做各項(xiàng)試驗(yàn)，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。

泡沫瀝青冷再生混合料的配合比見表1。泡沫瀝青混合料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)見表2。

表1 泡沫瀝青冷再生混合料配比表

表2 泡沫瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)（油石比為2.4%）

4.3 施工階段質(zhì)量控制

4.3.1 泡沫瀝青現(xiàn)場冷再生基層質(zhì)量控制

4.3.1.1 布料

在舊瀝青混凝土路面上撒布石屑與水泥，撒布要均勻，注意避免由于舊路面不平整而出現(xiàn)布料不均勻的現(xiàn)象。

4.3.1.2 拌合

在舊路面材料拌合過程中，要嚴(yán)格控制行駛速度、拌合深度，不要頻繁改變行進(jìn)速度。行走速度一般為3m／min～6m／min，不宜過快或過慢。在施工過程中要嚴(yán)格控制瀝青用量。

4.3.1.3 整平

采用平地機(jī)整平。用單鋼輪壓路機(jī)緊跟再生機(jī)組后穩(wěn)壓，完成一個(gè)作業(yè)段的穩(wěn)壓后，進(jìn)行水平測量，掛線封點(diǎn)，平地機(jī)整平，使標(biāo)高、橫坡、平整度達(dá)到規(guī)定要求。

4.3.1.4 碾壓

整平后，立即用單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)高振3遍。復(fù)壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)高振噴水壓實(shí)2遍，再用低振噴水壓實(shí)2遍。終壓采用膠輪壓路機(jī)噴水碾壓8遍。碾壓是控制壓實(shí)度的最關(guān)鍵因素，必須達(dá)到規(guī)定碾壓遍數(shù)要求，若碾壓遍數(shù)不夠，不僅壓實(shí)度達(dá)不到要求，鉆芯后還會(huì)出現(xiàn)底部松散、不成形的現(xiàn)象。泡沫瀝青冷再生基層屬于半柔性結(jié)構(gòu)，不存在過壓的問題，應(yīng)采用碾壓遍數(shù)上限。

4.3.1.5 養(yǎng)生

灑水養(yǎng)生一周，期間小汽車行駛不會(huì)對路面結(jié)構(gòu)造成破壞。

4.3.2 瀝青混凝土面層質(zhì)量控制

由于路面右側(cè)路肩石及中間帶緣石皆為預(yù)制塊，施工中提前安裝預(yù)制塊，并且控制安裝后的預(yù)制塊標(biāo)高，使其盡量低于瀝青面層標(biāo)高設(shè)計(jì)值0.5mm。攤鋪瀝青混凝土路面時(shí)，虛鋪厚度按上限值控制，防止攤鋪時(shí)刮掉已經(jīng)安裝好的預(yù)制塊。碾壓時(shí)，先從邊部碾壓，重疊預(yù)制塊5～8cm，這樣可有效防止新鋪瀝青混凝土排擠預(yù)制塊，避免預(yù)制塊被擠壓而發(fā)生松動(dòng)、外移、新鋪油面邊緣不密實(shí)等問題。

5 大修工程運(yùn)行后評價(jià)

2010年11月，經(jīng)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院檢測，本工程路面技術(shù)狀況指數(shù)MQI平均值為96.5，處于優(yōu)等水平，優(yōu)良率為100%；分項(xiàng)指標(biāo)路基技術(shù)狀況指數(shù)SCI、橋梁結(jié)構(gòu)物技術(shù)狀況指數(shù)、沿線設(shè)施技術(shù)狀況指數(shù)、路面使用性能指數(shù)均為優(yōu)。

2012年10月，對本工程全線進(jìn)行瀏覽，目測無松散、沉陷、裂縫等現(xiàn)象，乘坐汽車感覺舒適，不顛簸、搖晃。本次大修后的最突出特點(diǎn)是沒有像以往公路建設(shè)完成后出現(xiàn)每隔一定距離一道的橫向裂縫，唯一缺陷是個(gè)別段落出現(xiàn)了輕微車轍。

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