公路原有路面改造設(shè)計(jì)方案探討

陽(yáng)攀城

（中國(guó)華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

1 工程概況

擬改建項(xiàng)目位于張家界市永定區(qū)，為縣道X016 (現(xiàn)為省道S106 中的組成部分) ,路線總體呈東西走向，路線全長(zhǎng)48.6 公里。原有老路修建年代久遠(yuǎn)，等級(jí)較低，線性差，縱坡大，路基寬度偏窄，在車(chē)輛荷載的反復(fù)碾壓下，經(jīng)過(guò)多年?duì)I運(yùn)部分路段破壞較為嚴(yán)重。據(jù)實(shí)地公路普查數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，全線路基寬度為6～7 米，路面寬度為5.5～6 米。本項(xiàng)目老路為22cm 厚的水泥砼與3cm 瀝青表處的交替路面；本次改建設(shè)計(jì)采用二級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)速度為40Km/h，路基寬度8.5m，路幅劃分為：行車(chē)道2×3.5m+路肩2×0.75m（硬化）；汽車(chē)荷載等級(jí)采用公路-II 級(jí)。

2 老路路面狀況調(diào)查

為合理利用老路，項(xiàng)目組先對(duì)老路路面進(jìn)行全線調(diào)查，從而對(duì)現(xiàn)在路面的使用狀況作定量的綜合評(píng)價(jià)，為科學(xué)合理的制定路面改造方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)。本次調(diào)查對(duì)原有老路水泥板進(jìn)行檢測(cè)，了解老路水泥砼路面板塊破損情況，板底脫空情況及板塊彎沉測(cè)試，同時(shí)對(duì)原有老路為瀝青表處的路面也進(jìn)行了詳細(xì)分析調(diào)查，為老路利用方案提供依據(jù)。

3 路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)

該項(xiàng)目為老路提質(zhì)改造項(xiàng)目，路面設(shè)計(jì)前期也是對(duì)該道路現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的軸載調(diào)查，路面設(shè)計(jì)依據(jù)交通量、道路等級(jí)、交通組成等基礎(chǔ)資料，結(jié)合路基工程進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。確定了瀝青混凝土面層的路面結(jié)構(gòu)方案。

1） 路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載，瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)年限為12 年。2） 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軸載實(shí)測(cè)及工可預(yù)測(cè)交通量資料，路面峻工后折算成小客車(chē)為3132 輛/日；設(shè)計(jì)年限內(nèi)彎沉設(shè)計(jì)累計(jì)軸次數(shù)為290.5867 萬(wàn)次，拉應(yīng)力設(shè)計(jì)累計(jì)次數(shù)為1001.693 萬(wàn)次,屬于中等交通。

3.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

該項(xiàng)目瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)采用了“公路路面設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)”（HPDS2017），瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載，瀝青路面設(shè)計(jì)使用年限為12 年，彎沉設(shè)計(jì)累計(jì)軸次數(shù)為290.5867 萬(wàn)次，拉應(yīng)力設(shè)計(jì)累計(jì)次數(shù)為1001.693 萬(wàn)次,屬于中等交通。結(jié)合《湖南省普通干線公路路面設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見(jiàn)》的文件要求（湘交基建【486】號(hào)文），初步擬定以下方案：

1） 主線新建

6cmAC-13（C） 細(xì)粒式瀝青砼面層+2cm 瀝青雙表處+16cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石上基層+16cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石下基層+15cm 厚4%水泥穩(wěn)定碎石底基層+15cm 厚級(jí)配碎石墊層， AC-13（C） 細(xì)粒式瀝青砼面層與瀝青雙表處之間設(shè)置乳化瀝青粘層，基層頂面透層油宜為高滲透乳化瀝青或煤油稀釋瀝青，噴灑后通過(guò)鉆孔或挖掘確認(rèn)透層油滲透入基層的深度不小于5mm，并能與基層聯(lián)結(jié)成為一體；半剛性底基層、基層不能流水作業(yè)接連攤鋪施工時(shí)，應(yīng)在底基層表面撒布水泥漿，確保層間的粘結(jié)良好，水泥用量宜為1.2～1.5kg/m2；瀝青上、下面層不連續(xù)施工時(shí)，應(yīng)在下面層表面噴灑粘層油，確保層間的粘結(jié)良好粘層油有效瀝青用量宜為0.2～0.3 kg/m2。石質(zhì)挖方路段取消15cm 厚級(jí)配碎石墊層。

2） 主線老路利用

該項(xiàng)目老路為22cm 厚的水泥砼與3cm 瀝青表處的交替路面。本次設(shè)計(jì)根據(jù)老路不同的結(jié)構(gòu)類型，做了兩種利用方案。①原瀝青表處路面上加鋪路面的老路利用段，需對(duì)老路路面需采用銑刨、噴射高壓水等方法，打毛清理老路面層表面，再根據(jù)縱斷面填方高度，在上面加鋪基層，使基層與老路結(jié)合成整體；②原水泥砼路面上加鋪路面的老路利用段，當(dāng)斷板率ρ≤10%，整體利用原C35 水泥混凝土路面，如果老路有斷角或局部破碎、開(kāi)裂及脫空的板塊，應(yīng)采取修補(bǔ)灌漿、換板等處治措施，同時(shí)對(duì)于原有裂縫處，應(yīng)鋪設(shè)玻纖格柵；斷板率20%≥ρ＞10%，且接縫處平均彎沉大于0.45mm時(shí)，原水泥混凝土路面采用破裂穩(wěn)固定方案，打裂后路面頂面回彈模量不小于300MPa；斷板率ρ＞20%,且接縫處平均彎沉大于0.7mm 時(shí)，原水泥混凝土路面采用碎石化方案,碎石化后路面頂面回彈模量不小于200MPa。

3） 橋面鋪裝

采用8cmAC-13 細(xì)粒式瀝青砼面層。為提高橋面鋪裝層間的粘結(jié)，應(yīng)先鑿除表面浮漿，并采用專門(mén)工藝對(duì)水泥混凝土鋪裝層表面進(jìn)行噴砂打毛，徹底沖洗，吹干，然后均勻刷橋面防水層，同時(shí)瀝青面層間還應(yīng)噴灑改性乳化瀝青粘層。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)省干線公路及市政項(xiàng)目的改造顯得日益緊迫。我國(guó)老干線公路水泥砼路面及瀝青砼路面普遍存在著質(zhì)量水平一般，路面破損未及時(shí)修補(bǔ)導(dǎo)致路面病害進(jìn)一步加劇等諸多情形，通過(guò)對(duì)張家界永定區(qū)S106 改建工程的設(shè)計(jì)涉回顧，從老路改建設(shè)計(jì)一般流程入手，結(jié)合湖南省干線公路改建前期指導(dǎo)意見(jiàn)精神，重點(diǎn)探討老路路面改造方案，提出相應(yīng)的解決辦法，對(duì)其他國(guó)省干線公路改造設(shè)計(jì)起到拋磚引玉之作用。