關(guān)于既有貨運(yùn)道路選擇路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)措施的探討

翁子純

（廈門中平公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司， 福建 廈門 361000）

1 背景

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，道路運(yùn)輸?shù)呢涍\(yùn)量在逐年增加，大型貨車的需求在快速增加；帶來(lái)現(xiàn)狀道路通行的貨車比例和載重都有較大幅度的增加，近些年路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軸載同時(shí)也有所調(diào)整，因此，為提高路面的使用年限和道路服務(wù)水平，對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求較高。

海翔大道作為閩西南協(xié)同發(fā)展區(qū)深度融合發(fā)展互聯(lián)互通的重要載體，是G228、G319 的重要組成部分，為廈漳泉城市聯(lián)盟路，同時(shí)也是廈門市快速路網(wǎng)的重要骨架，定位為廈門市產(chǎn)業(yè)貨運(yùn)通道。廈門境內(nèi)全長(zhǎng)47.7km（其中海滄區(qū)7.3km、集美區(qū)14.0km、同安區(qū)11.7km、翔安區(qū)15.3km），路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為54 米、60 米，設(shè)計(jì)速度80km/h，道路等級(jí)為一級(jí)公路結(jié)合城市快速路。

根據(jù)調(diào)查分析，海翔大道現(xiàn)狀交通量累計(jì)當(dāng)量為98708pcu/h（錦園點(diǎn)），貨車比例達(dá)到47%，交通等級(jí)為特重交通。海翔大道日通行交通流量極大，且貨車占比高，對(duì)主車道路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求極為嚴(yán)格。道路于2005年建成通車，2010年之后陸續(xù)實(shí)施了罩面，現(xiàn)狀主車道路面破損較為嚴(yán)重。因此，本文基于海翔大道（公鐵立交-香山段）提升改造工程路面改造方案來(lái)探討既有貨運(yùn)通道主車道路面結(jié)構(gòu)層的補(bǔ)強(qiáng)措施。

2 既有道路路面結(jié)構(gòu)的利用原則

要有效利用既有路面結(jié)構(gòu)，首先必須對(duì)擬改造公路的交通量進(jìn)行調(diào)查、分析和預(yù)測(cè)，再對(duì)既有道路進(jìn)行調(diào)查、檢測(cè)和評(píng)價(jià)，看看既有道路路面承載能力及破損情況如何，以此為依據(jù)來(lái)綜合考慮直接全部利用、薄層罩面、加鋪結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)層或破除新建等方案。

既有道路之所以要改擴(kuò)建，原因是多種多樣的，由于山區(qū)的、平原的、城鎮(zhèn)段的、鄉(xiāng)村段的其路基路面破損原因不同，破損狀況不同，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)逐段調(diào)查、檢測(cè)和評(píng)價(jià)結(jié)果的不同，細(xì)化不同路段既有道路路面的加鋪形式，應(yīng)“充分利用，注重實(shí)效”，不宜大手筆，全部挖除既有道路路面，再按新建路面結(jié)構(gòu)加鋪。

本文以海翔大道（公鐵立交-香山段）提升改造工程項(xiàng)目的既有路面加鋪補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案為例，進(jìn)行分析探討。

3 路面病害常規(guī)原因分析

（1）原項(xiàng)目按城市快速路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)實(shí)施，以及當(dāng)時(shí)的城市規(guī)劃和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，道路主要承擔(dān)客車及小汽車為主的交通。但隨著城市規(guī)劃及路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，現(xiàn)狀道路成為主要的貨運(yùn)通道，隨著交通量增長(zhǎng)迅速，交通量大、重車多，由此產(chǎn)生了路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際交通存在較大的差異，使得路面長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)是路面損壞的主要原因。

（2）項(xiàng)目采用分期建設(shè)，因此道路承擔(dān)著沿線工地施工便道的交通需求。以及周邊道路如同集路、集美大道、杏錦路、杏濱路和濱海西大道等均進(jìn)行提升改造工程，大量的貨運(yùn)交通引導(dǎo)至海翔大道通行，長(zhǎng)期的施工車輛和過(guò)境大型貨車的超重荷載也直接造成了路面的損壞。

（3）路面經(jīng)過(guò)多次改造，路面結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，承載力不均勻，新舊路面搭接處理不當(dāng)?shù)龋锹访娣磸?fù)損壞的重要原因。

（4）部分路段地下水位較高，路基、路面排水不暢，導(dǎo)致雨水長(zhǎng)期積在基（墊）層內(nèi)，造成路基、基（墊）層承載力下降，是路面損壞的重要原因。

4 現(xiàn)狀路面狀況調(diào)查和評(píng)價(jià)

4.1 路面調(diào)查和檢測(cè)內(nèi)容

為提出技術(shù)可行且經(jīng)濟(jì)合理的路面病害維修方案，對(duì)海翔大道（公鐵立交-香山段）全線路面進(jìn)行了詳細(xì)、全面的調(diào)查和檢測(cè)，調(diào)查和檢測(cè)內(nèi)容如下：

①路面結(jié)構(gòu)承載能力檢測(cè)；

②路面平整度檢測(cè)；

③路面破損狀況檢測(cè)；

④車轍深度指數(shù)檢測(cè)；

⑤磨耗指數(shù)檢測(cè)；

⑥抗滑性能檢測(cè)。

4.2 原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)

原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度依據(jù)檢測(cè)彎沉結(jié)果進(jìn)行分析。彎沉檢測(cè)分段統(tǒng)計(jì)結(jié)果:公鐵立交-后浦立交段平均彎沉值17.05（0.01mm 下同），代表彎沉值22.8；后浦立交-白石立交段平均彎沉值24.08，代表彎沉值35.75；白石立交-天馬山隧道段平均彎沉值23.86，代表彎沉值38.64；天馬山隧道-西柯立交段平均彎沉值25.84，代表彎沉值37.87；西柯立交-瓊頭立交段平均彎沉值24.32，代表彎沉值39.36；瓊頭立交-翔安東路段平均彎沉值23.64，代表彎沉值35.07；翔安東路-內(nèi)田溪中橋段平均彎沉值23.09，代表彎沉值33.40。

原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度PSSI 應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：SSR---- 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)，為路面彎沉標(biāo)準(zhǔn)值與路面實(shí)測(cè)代表彎沉之比；

l0---- 路面彎沉標(biāo)準(zhǔn)值（0.01mm）；

l---- 路面實(shí)測(cè)代表彎沉（0.01mm）；

a0---- 模型參數(shù)，采用15.71；

a1---- 模型參數(shù)，采用-5.19。

路段代表彎沉值依據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50-2017）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)路面檢測(cè)結(jié)果，分段對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度PSSI 進(jìn)行評(píng)價(jià)。

路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度PSSI 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

備注：評(píng)定PSSI 值為綜合車道平均值。

采用上述評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果如下：

公鐵立交-后浦立交段PSSI 為86.4，評(píng)定等級(jí)為良；后浦立交-白石立交段PSSI 為54.15，評(píng)定等級(jí)為差；白石立交-天馬山隧道段PSSI 為49.13，評(píng)定等級(jí)為差；天馬山隧道-西柯立交段PSSI 為48.52，評(píng)定等級(jí)為差；西柯立交-瓊頭立交段PSSI 為44.66，評(píng)定等級(jí)為差；瓊頭立交-翔安東路段PSSI為55.63，評(píng)定等級(jí)為差；翔安東路-內(nèi)田溪中橋段PSSI 為48.67，評(píng)定等級(jí)為差。

4.3 原路面現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查影像資料

海翔大道（公鐵立交-香山段）瀝青路面病害調(diào)查結(jié)果表明，全線主要病害類型為橫向裂縫、縱向裂縫、局部沉陷、龜裂、坑槽及車轍等，詳細(xì)調(diào)查情況如下：

圖1 沉陷病害

圖2 橫向裂縫

圖3 縱向裂縫、車轍

圖4 橫向裂縫

5 路面補(bǔ)強(qiáng)處理方案

常見(jiàn)舊路補(bǔ)強(qiáng)方案主要有：柔性補(bǔ)強(qiáng)層、半剛性補(bǔ)強(qiáng)層、剛性補(bǔ)強(qiáng)層及剛?cè)嵝越M合的方案。本文具體分析了海翔大道（公鐵立交-香山段）提升改造工程主車道路面補(bǔ)強(qiáng)方案的選擇應(yīng)用及分析。

補(bǔ)強(qiáng)方案A：

銑刨原瀝青面層，保留原基層，采用剛性基層+柔性基層補(bǔ)強(qiáng)方案，即20cmC25 碾壓混凝土+10cmATB-25 瀝青碎石，上面采用兩層瀝青面層；加鋪補(bǔ)強(qiáng)層（舊路補(bǔ)強(qiáng)，總厚度46cm，抬高路面標(biāo)高30cm）。

補(bǔ)強(qiáng)方案B

銑刨瀝青面層，保留基層，采用柔性基層+半剛性基層補(bǔ)強(qiáng)方案，即32cm 6%水泥穩(wěn)定碎石基層+10cmATB-25 瀝青碎石，上面采用兩層瀝青面層；加鋪補(bǔ)強(qiáng)層（舊路補(bǔ)強(qiáng)，總厚度53cm，抬高路面標(biāo)高37cm）。

補(bǔ)強(qiáng)方案C

銑刨瀝青面層，保留基層，采用剛性基層補(bǔ)強(qiáng)方案，即20cmC25 碾壓混凝土，上面采用三層瀝青面層；加鋪補(bǔ)強(qiáng)層（舊路補(bǔ)強(qiáng)，總厚度59cm，抬高路面標(biāo)高43cm）。

針對(duì)以上三種補(bǔ)強(qiáng)方案進(jìn)行分析比較，比較結(jié)果如下：

主車道補(bǔ)強(qiáng)方案比較表

根據(jù)對(duì)海翔大道病害原因的分析，結(jié)合未來(lái)交通組成，綜合補(bǔ)強(qiáng)造價(jià)及重度病害修復(fù)造價(jià)，采用碾壓混凝土基層可以大幅度提高基層強(qiáng)度，設(shè)置ATB-25 瀝青基層厚度達(dá)到10cm，延緩反射裂縫產(chǎn)生的效果最好，且施工工藝較為簡(jiǎn)單，綜合造價(jià)適中。因此，海翔大道路面補(bǔ)強(qiáng)措施采用碾壓混凝土+ATB-25 瀝青柔性基層作為補(bǔ)強(qiáng)層能更好的適應(yīng)貨車通行量大的情況。

6 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)海翔大道（公鐵立交-香山段）提升改造工程介紹了既有貨車通行量大的瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)加鋪補(bǔ)強(qiáng)方案的選擇，著重探討了根據(jù)交通量、現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)層情況、路面破損調(diào)查分析等確定最佳的路面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)方案，減少路面反射裂縫，增加路面使用壽命，提高路面整體景觀效果。今后將根據(jù)本項(xiàng)目竣工后觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。