根據(jù)《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復(fù)工程》總結(jié)水泥混凝土路面的破壞規(guī)律與設(shè)計反思

劉強(qiáng)

(廣州市公路勘察設(shè)計有限公司)

根據(jù)《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復(fù)工程》總結(jié)水泥混凝土路面的破壞規(guī)律與設(shè)計反思

劉強(qiáng)

(廣州市公路勘察設(shè)計有限公司)

在對《國道G105線K2424+056～K2430+862段水毀路面修復(fù)工程》及《國道G105線K2458+ 628～K2466+435段水毀路面修復(fù)工程》(以下簡稱《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復(fù)工程》)的設(shè)計過程中，通過對道路現(xiàn)場的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)水泥混凝土路面的破壞位置遵循著一定的規(guī)律。根據(jù)這些破壞規(guī)律，以及施工期間出現(xiàn)的一些狀況，反思水泥混凝土路面設(shè)計中容易被忽視的一些問題。

水泥混凝土路面;破壞;規(guī)律;設(shè)計;反思

1 概述

1.1 慢車道分布的幾率大

規(guī)律:需要進(jìn)行換板處理的板塊絕大多數(shù)分布在慢車道，即靠近外側(cè)的重車車道。

原因:交通法規(guī)定大型車輛要行駛在靠近外側(cè)的慢車道，并且滿載的貨車常常重達(dá)幾十噸，運(yùn)營期間外側(cè)車道所承受的車輛荷載和沖擊就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)側(cè)的快車道。

1.2 平交路口分布的幾率大

規(guī)律:大型平交路口處，快、慢車道均出現(xiàn)需要進(jìn)行更換的混凝土板塊，并且慢車道破快尤為嚴(yán)重。

原因:這與車輛在平交口位置頻繁制動、起動有關(guān)。制動與起動時，車輛與路面的受力情況由靜摩擦力變化到動摩擦力，有較大的靜摩擦力變化到動摩擦力的時候，混凝土面板就需要承受比正常路段更多的磨損，這也加重了混凝土面板的破壞。

1.3 掉頭車道分布的幾率大

規(guī)律:在道路中設(shè)有掉頭車道的位置，混凝土板塊破快尤為嚴(yán)重，并且破快的形式與其他路段不同:正常路段的破壞多表現(xiàn)為貫穿式裂縫，掉頭車道的破壞多以龜裂為主，混凝土板塊被破壞為很小的塊狀，并且經(jīng)常伴隨基層的破壞。

原因:這中破壞形式與車輛在掉頭時，車輪在面層的相對扭轉(zhuǎn)相對集中有關(guān)。正常路面車輛轉(zhuǎn)彎時，車輪扭轉(zhuǎn)的角度被平均分布到整個彎道的長度內(nèi)，而且轉(zhuǎn)過的角度不會非常大;而在掉頭車道，車輛要在很小的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動180°，車輪扭轉(zhuǎn)的幅度只分布在掉頭車道中僅有的幾塊面板上，這種集中受力加重了混凝土面板的破壞。

1.4 在彎道超高路段的外側(cè)車道分布的幾率大

規(guī)律:這種情況多分布于填方路堤的超高車道外側(cè)。

原因:(1)車輛在超高路段形式時，路面不僅承受了車輛自身的荷載，還要承受車輛轉(zhuǎn)彎時所產(chǎn)生的離心力，所以超高的坡度越大、轉(zhuǎn)彎半徑越小，離心力也就越大，混凝土面板破壞的程度也就越大。(2)與填方路堤外側(cè)車道的壓實(shí)度有關(guān)，如果路基施工中外側(cè)車道基層碾壓沒有達(dá)到要求，或者培路肩的時候，路肩寬度沒有控制好，侵入到行車道基層范圍內(nèi)時，都有可能降低基層的碾壓質(zhì)量，導(dǎo)致后期混凝土面板底部不均勻受力，從而產(chǎn)生破壞。

2 對應(yīng)上面幾點(diǎn)破壞規(guī)律，總結(jié)以下幾點(diǎn)設(shè)計反思

2.1 對于慢車道板塊破壞較多的情況

工程設(shè)計前期，例如工程可行性研究報告階段，不僅要對道路交通量進(jìn)行調(diào)查，而且對于重車行駛較多的路段，需要分車道進(jìn)行調(diào)查。如果慢車道(重車車道)所換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的遠(yuǎn)期交通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于快車道，可以將快、慢車道分別進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，并采用不同厚度的路面結(jié)構(gòu)層。設(shè)計中需要考慮拉桿、傳力桿在不同板塊厚度之間的銜接。

由上面也可以引申至同一條道路，由于兩端所連接城市經(jīng)濟(jì)能力不同，導(dǎo)致單一行車方向交通量明顯偏大。從《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復(fù)工程》這個工程來看，道路西南方向連接從化市區(qū)，東北方向連接惠州。從施工期間的現(xiàn)場調(diào)查來看，由東北向西南方向的車流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另外一幅車道，導(dǎo)致從惠州至從化方向的半幅路面破壞非常嚴(yán)重，而另一側(cè)的路面破壞非常有限。對于這種情況，可以將惠州至從化方向的半幅路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，適當(dāng)將路面結(jié)構(gòu)加厚，就可以使得兩幅車道的破壞時間相及破壞程度相對接近。

2.2 對于平交路口破壞較為嚴(yán)重的情況

對于小型的平交路口，可以采取連續(xù)配筋混凝土路面，對于大型的平交路口，采用連續(xù)配筋混凝土路面造價較大，可以將路面結(jié)構(gòu)提高一個等級進(jìn)行設(shè)計，適當(dāng)對平交口的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行加厚，延長此范圍內(nèi)的混凝土路面的使用壽命。

2.3 對于掉頭車道壞較為嚴(yán)重的情況

一般掉頭車道范圍較小，可以采用連續(xù)配筋混凝土路面，延長混凝土路面使用壽命。

2.4 彎道超高路段外側(cè)車道破壞較為嚴(yán)重的情況

在填筑路基的過程中，對土路肩附近的壓實(shí)度要嚴(yán)格控制，即便壓實(shí)不方便，也要采取有效的控制措施，保證壓實(shí)度在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，以此減小后期鋪設(shè)水穩(wěn)層及混凝土板塊的沉降。另外在路面設(shè)計時，彎道外側(cè)車道可提高一個等級進(jìn)行設(shè)計或者采用連續(xù)配筋混凝土路面。

3 結(jié)束語

在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)到地區(qū)，公路規(guī)?；疽呀?jīng)達(dá)到居民出行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸?shù)囊?，在今后很長的一段時期內(nèi)，國、省道的設(shè)計工作主要以加鋪、翻新和拓寬為主。在這些以養(yǎng)護(hù)為主的道路設(shè)計中，道路的平、縱設(shè)計基本上以擬合舊路為主，路基、路面設(shè)計成為了設(shè)計中重要部分。與新建路面不同，舊路的加鋪、翻新及拓寬設(shè)計要充分了解舊路破壞程度及分布，并且根據(jù)不同的破壞形式制定不同的加鋪方案。

這些以樁號范圍為主的，并且點(diǎn)對點(diǎn)的加鋪設(shè)計，往往會忽略對道路整體范圍內(nèi)破壞規(guī)律的研究。我們應(yīng)該從這種“管中窺豹”的設(shè)計中尋找規(guī)律，打破以往的設(shè)計理念，“由點(diǎn)到面”地尋找破壞規(guī)律，并且根據(jù)不同規(guī)律，制定不同的加鋪方案。從根據(jù)“破壞形式”來制定方案，上升到根據(jù)“破壞規(guī)律”來制定方案，從而產(chǎn)生不同以往的設(shè)計思路; (1)左、右幅車道的路面結(jié)構(gòu)可以不同;(2)平交路口的路面結(jié)構(gòu)可以不同:(3)掉頭車道的路面結(jié)構(gòu)可以不同;(4)彎道外側(cè)車道路面結(jié)構(gòu)可以不同。我們以這種發(fā)散的思維處理道路規(guī)模飽和之后的升級改造設(shè)計時，就會因地制宜地根據(jù)不同道路情況“量身定制”改造方案，延長路面的使用壽命。

U416.216

C

1008－3383(2015)10－0066－01

2015－02－11