深汕西高速公路改擴建工程舊路硬路肩評價與處置措施研究

胡坤 張晨

摘要：在改擴建工程中硬路肩處于新路與舊路的拼接位置，探究清楚舊路硬路肩的路基路面結(jié)構(gòu)強度與土路基強度對擴建后的道路質(zhì)量至關(guān)重要，而現(xiàn)有的公路檢測及評價標(biāo)準(zhǔn)偏向于養(yǎng)護工程，并不能完全適用于改擴建。本文以深汕西高速公路改擴建為例，從鉆芯取樣與結(jié)構(gòu)強度檢測兩個方面入手，對舊路硬路肩進行評價并給予處置措施，為以后改擴建工程的檢測與設(shè)計提供思路。

【關(guān)鍵詞】改擴建工程；硬路肩；檢測；處置措施

1.舊路狀況

深汕西高速公路于1996年建成，2009年經(jīng)歷過大修，查閱設(shè)計文件，SJT2標(biāo)段（K2779+864-K2851+914）大修路面主要結(jié)構(gòu)形式為以下形式：原瀝青路面上加鋪瀝青層的路面簡稱為“黑加黑”路面，原水泥路面上加鋪瀝青層的路面簡稱為“白加黑”路面（樁號K2779-K2828上下行），其中“黑加黑”瀝青路面（樁號K2828-K2851）的設(shè)計彎沉值為34.7（0.01mm）。

2.硬路肩檢測與結(jié)論分析

改擴建路面設(shè)計中，舊路硬路肩的位置處于新路第三車道的一部分，在路面鉆芯取樣時，針對硬路肩病害多發(fā)地帶進行鉆芯的同時，對比分析行車道和硬路肩的結(jié)構(gòu)情況，并對相關(guān)路基土進行了室內(nèi)試驗，黑加黑路段進行了彎沉測試。

2.1硬路肩檢測

①根據(jù)實際情況，上下行硬路肩共取芯76個，鉆芯情況統(tǒng)計見右頁表1：

②水泥混凝土芯樣切割后進行劈裂試驗（包括行車道芯樣），檢驗其彎拉強度，結(jié)果如右頁表2所示：

③在距離硬路肩路面頂面100cm-120cm處進行了取土，參照《公路土工試驗規(guī)程》（JTG E40-2007）進行了含水率及稠度試驗，測試結(jié)果如右頁表3所示。

④黑加黑路肩彎沉測試

檢測位置：上下行硬路肩，設(shè)計彎沉值取3 4 . 7（0.01mm），結(jié)果統(tǒng)計如右頁表4所示：

2.2試驗結(jié)論分析

1）取芯檢測表明：面層厚度不合格率為64.4%，大部分芯樣油層偏薄，小部分基層偏薄且孔壁松散。2）硬路肩的強度普遍大于行車道，說明行車道水泥砼板在行車荷載作用下，出現(xiàn)了強度衰減。3）對于硬路肩的水泥砼板和貧水泥砼，參照《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D50-2017）的基層要求，其強度基本合格（2.0-2.5MPa），但參照《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D40-2011）表3.0.8的要求，其強度又偏低，加之原水泥砼板為素混凝土板切縫，且未設(shè)置傳力桿（查閱原設(shè)計文件），若后續(xù)加鋪罩面仍做主車道使用，將會繼續(xù)出現(xiàn)反射裂縫。4）無論對于一般填方路段還是淺挖路段，出現(xiàn)了路基含水率較大，偏濕軟的情況。5）對于黑加黑路段，其路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù)PSSI較好，沒有出現(xiàn)過大的彎沉段落，說明沒有出現(xiàn)大規(guī)模的結(jié)構(gòu)性損壞。

3.處置措施

1）對于白加黑路段的硬路肩，盡管水泥砼板強度相對于行車道較高，但仍存在一些缺陷：①路肩普遍含水率偏高，都處于中濕狀態(tài)，承載力偏弱，水穩(wěn)基層強度也偏低，加之硬路肩路面板為素水泥混凝土切縫處理，在荷載持續(xù)作用下，出現(xiàn)反射裂縫的可能性大大增加；②硬路肩板尺寸為2×5m，拼寬后作為第三車道，還需要拼寬水泥砼板，車輛荷載同時作用在兩塊板上，受力不合理板塊易破壞。因此建議對白加黑路段的硬路肩全部進行挖除。

2）對于黑加黑路段的硬路肩，盡管由于路面整體強度較好，也沒有出現(xiàn)大規(guī)模的病害。但鉆芯取樣發(fā)現(xiàn)基層較破碎，未能完全取出底基層，同時路床含水率偏高，且根據(jù)原竣工圖資料，黑加黑路段的硬路肩沒有設(shè)置碎石或砂礫墊層，只有水泥穩(wěn)定碎石基層，從而使得硬路肩路床標(biāo)高高于主車道，如果繼續(xù)作為第三車道使用，高出的路床部分會成為路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部橫向排水的阻礙，導(dǎo)致路床濕軟，使得路面承載力降低，從而出現(xiàn)路面病害，因此建議對黑加黑路段的硬路肩進行挖除重建。

【參考文獻】

[1]廖朝華. 高速公路改擴建工程關(guān)鍵技術(shù)研究[D].武漢理工大學(xué)，2009.

[2]郝靈恩. 高速公路改擴建既有路面檢測評價關(guān)鍵技術(shù)研究[D].重慶交通大學(xué)，2017.