改擴建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

文/王勁松

1 前言

在公路項目的改擴建施工階段，為了達到應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)、保持較高的運行性能，必須要提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平。這不僅是提升公路工程質(zhì)量的關(guān)鍵，也是促進交通運行網(wǎng)絡(luò)達到可持續(xù)發(fā)展要求的關(guān)鍵性措施。

2 公路路面的主要問題分析

2.1 水泥混凝土路面的損壞與形成原因分析

水泥混凝土路面在長時間的運營后，會存在斷板、裂縫、斷裂、錯臺、邊角損壞等問題，因此在實際管理時，技術(shù)人員進入現(xiàn)場做好全面的分析，可以確定如下幾種因素導(dǎo)致的病害問題：

2.1.1 公路工程建設(shè)施工環(huán)節(jié)，沒有嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而造成安全隱患的存在，威脅項目的安全性。

2.1.2 交通事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展下，公路運行交通量逐步增多，進而造成公路損壞非常嚴(yán)重。

2.1.3 該路面結(jié)構(gòu)的主要施工材料是泥灰結(jié)碎石的基層結(jié)構(gòu)，水穩(wěn)定性嚴(yán)重不足，且在應(yīng)用中容易產(chǎn)生病害，給交通安全帶來不利影響。

2.1.4 公路表面的積水非常嚴(yán)重，其直接進入路基結(jié)構(gòu)內(nèi)，造成下部積水比較嚴(yán)重，且不能及時排出去，進而使斷裂問題發(fā)生[1]。

2.2 瀝青混凝土路面的損壞類型及原因

該路面形式在運營中出現(xiàn)的損壞問題主要包含結(jié)構(gòu)損壞、功能損壞等兩種，前者是整體或者部分存在有結(jié)構(gòu)損壞的情況，一般無法達到承載路面載荷的標(biāo)準(zhǔn)，且多數(shù)都是車輛重載的持續(xù)碾壓之下所形成的；后者則是因為路面的平整性不足，在交通運行中造成其問題更加嚴(yán)重，進而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，病害比較嚴(yán)重，如果沒有及時修復(fù)處理，病害會進一步加劇。

3 公路改擴建路面設(shè)計要點

對于改擴建公路項目而言，在設(shè)計過程中需要考慮路面結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，并且還需要對原有路面交付設(shè)計的尺寸結(jié)構(gòu)進行分析，以此保證整體工程達到規(guī)范要求。

3.1 拼寬道路的路面設(shè)計

公路項目進行改建拼寬的設(shè)計中，具體可以選擇使用單側(cè)加寬、兩側(cè)加寬、混合加寬等方法來進行。但不管是采取哪一種加寬的實施方案，在拼寬設(shè)計環(huán)節(jié)，都需要綜合分析路面的具體情況，然后采取合適的改擴建的施工方案，保證路面的通行性能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，提高結(jié)構(gòu)的總體性能和質(zhì)量，使通行更加安全。

3.2 原有道路路面加鋪設(shè)

對于公路項目原路面進行加鋪設(shè)計環(huán)節(jié)，首先需要綜合分析路面的實際情況，了解結(jié)構(gòu)形式與標(biāo)準(zhǔn)要求，分析病害形式和種類，檢查其強度能否達到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到本次工程項目的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、等級要求等，應(yīng)選擇符合實際施工要求的實施方案，并做好各項技術(shù)參數(shù)的分析和研究，確保施工方案滿足現(xiàn)場施工要求，且符合當(dāng)?shù)氐慕煌ㄍㄐ行枰Ｈ绻捎玫氖撬嗷炷两Y(jié)構(gòu)路面形式，那么經(jīng)過檢測其彎沉值在45μm（0.01mm）以上時，要做好現(xiàn)場的碎化處理，確保基層或者底基層在施工中可以充分利用這些材料；如果經(jīng)過評價舊路面的性能比較好，那么在彎沉值在20～45μm 之間時，鉆芯取樣之后就能夠確定該公路的強度合格，同時根據(jù)需要做好局部的病害問題修復(fù)處理。修復(fù)環(huán)節(jié)將損壞的部分進行清理與修補處理，以保證結(jié)構(gòu)性能合格。加鋪施工開始之前，應(yīng)該進行有效的處理，有效處理混凝土結(jié)構(gòu)的面板縱橫裂縫[2]。

在確定設(shè)計方案時，需要在水泥混凝土表面上設(shè)置應(yīng)力吸收層的結(jié)構(gòu)部分，然后做好裂縫部位抗裂貼的粘貼施工。在進行改擴建項目的設(shè)計時，設(shè)計人員要進入現(xiàn)場進行各個病害問題的分析和研究，做好各項記錄，以此為設(shè)計方案的確定提供基礎(chǔ)條件。如果舊路面的路基結(jié)構(gòu)使用的是瀝青混凝土材料，且平整性可以達到交通運行標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過檢測后各個部位也沒有出現(xiàn)深度在100m 以上的情況，或者僅是存在輕微裂縫的病害問題、抗滑性嚴(yán)重不足，那么此時就能夠在路面的表層進行罩面的加鋪作業(yè)施工，以保證結(jié)構(gòu)性能合格。如果裂縫達到中度或者重度的程度，則可以先對問題部位實施銑刨處理，然后以灌漿、修補等方式進行處理，并結(jié)合具體情況進行防裂處理，符合標(biāo)準(zhǔn)后才能進行瀝青表層的鋪設(shè)施工。如果施工中發(fā)現(xiàn)路面有嚴(yán)重網(wǎng)裂、龜裂、老化等問題，則應(yīng)在現(xiàn)場實施必要的銑刨處理，并保證黏層瀝青全部清理掉，結(jié)構(gòu)的厚度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。基于此，在瀝青路面改擴建實施前，我們要了解瀝青路面的具體情況，檢測彎沉值參數(shù)，為改擴建方案的確定提供良好基礎(chǔ)條件[3]。

3.3 新、舊路面銜接設(shè)計

在設(shè)計前，相關(guān)人員需要全面分析公路改擴建后的應(yīng)用實際情況，確定最為合適的改擴建實施方案，然后確定加鋪方案；同時，全面考慮新舊路面銜接的情況，這是提升項目總體性能的關(guān)鍵性措施。如果新舊路面的銜接部位性能比較差，容易出現(xiàn)縱向裂縫，經(jīng)過長期的運營就會導(dǎo)致美觀性不足，也無法保證交通安全。舊路面如果應(yīng)用的是水泥混凝土結(jié)構(gòu)，那么經(jīng)過評價分析后，可以確定該路面為中等以下標(biāo)準(zhǔn)，或者經(jīng)過檢測后彎沉值在45μm（0.01mm）以上時，就說明原有的路面結(jié)構(gòu)無法達到應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，且新舊路面的性能相差比較大，做好加鋪部分的路基、路床實施補強作業(yè)就可以滿足交通運行的標(biāo)準(zhǔn)；如果水泥混凝土性能標(biāo)高，基層結(jié)構(gòu)可以直接投入使用，以保證加鋪的質(zhì)量合格。

在新舊路面銜接設(shè)計的過程中，采用最多的方式是通過開挖臺階的方法進行施工。因此在設(shè)計環(huán)節(jié)需要對該技術(shù)的應(yīng)用方式進行分析，同時在了解水泥混凝土結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要做好舊路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。一般而言，其寬度設(shè)定為20～30cm，同時根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求鋪設(shè)一層寬度尺寸為1m 的玻纖格柵結(jié)構(gòu)，并保證其不會存在差異性沉降問題。舊路面的結(jié)構(gòu)設(shè)定為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)的形式，這與混凝土結(jié)構(gòu)形式是基本一致的，在舊路基無法正常使用的情況下，且新舊路基部分的差異相對較小時，應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采取科學(xué)合理的拼寬施工方案，防止沉降差造成嚴(yán)重的質(zhì)量問題。舊瀝青路面如果有很嚴(yán)重的問題，則應(yīng)落實必要的表面施工管理，并使厚度尺寸達標(biāo)，且需要開挖50cm 的臺階，根據(jù)工藝方案鋪設(shè)1m 寬達到玻纖格柵，最終提升結(jié)構(gòu)的總體性能[4]。

4 改擴建道路路面設(shè)計建議

對于改擴建公路項目而言，在實踐過程中路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅需要考慮結(jié)構(gòu)性的問題，還要對新舊路面結(jié)合的整體質(zhì)量以及耐久性進行深入分析。

公路項目的改擴建施工設(shè)計和運營中極易存在很多問題，比如在項目的實施中，橫向新舊路面的銜接部位上極易存在開裂、錯臺等嚴(yán)重問題，因此施工人員應(yīng)該在該位置上進行必要的加固處理，同時銜接部位可以安裝土工格柵結(jié)構(gòu)，以消除差異沉降病害的缺陷問題。

對橋梁工程進行加固施工。為了保證不會增加橋梁荷載，可以保持其標(biāo)高的一致性或者通過降低標(biāo)高以減小自重；橋臺兩側(cè)需要開挖施工，然后組合成為新路面結(jié)構(gòu)，保證縱坡達到要求，確保路基的平順度合格[5]。

嚴(yán)格按照路面的要求進行補強層厚度的確定，并符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求；同時，在路面擴寬設(shè)計的過程中，還需要考慮原有路面的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，再按照新建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對兩者結(jié)合的設(shè)計方案進行分析，保證對接的尺寸以及厚度都能夠達到相關(guān)要求。

舊路面結(jié)構(gòu)進行設(shè)計與施工時，如果發(fā)現(xiàn)填高超出了原有路面結(jié)構(gòu)厚度，則需進行必要的整改處理，合理開展路基填筑作業(yè)施工。

要想保證改擴建之后的內(nèi)部滲水問題得到根本性消除，填方施工應(yīng)該在整個墊層結(jié)構(gòu)進行鋪設(shè)，且開挖的部分布置排水溝結(jié)構(gòu)[6]。

在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)，對于舊路結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)使參數(shù)滿足設(shè)計方案要求，同時按照路面實際的情況做好相關(guān)的技術(shù)調(diào)整，從而保證各方面的配合能夠達到工程需要。

在易發(fā)生季節(jié)性的冰凍時，應(yīng)該計算并確定補強后能否滿足運行標(biāo)準(zhǔn)。

為了提高舊路面利用率，應(yīng)檢測各個方面技術(shù)參數(shù)，盡量減少填筑開挖施工工程量，降低項目成本[7]。

5 結(jié)語

公路改擴建施工可以有效保證公路性能符合交通運行標(biāo)準(zhǔn)，因此在項目實施環(huán)節(jié)，相關(guān)人員應(yīng)該綜合分析舊路面的具體情況，確定最為合適的實施方案，提升交通運行質(zhì)量。