327國道濟寧-兗州段舊水泥路面改造方案綜述

摘要:本文結合327國道濟寧至兗州段路面翻修工程，較詳細闡述了其路面改造方案的設計、舊混凝土路面碎石化和打裂壓穩等新技術的應用。

關鍵詞:混凝土 路面 碎石化 打裂壓穩

1、 舊路概況

327國道濟寧至兗州段始于兗州市濟微線路口，止于濟寧市開發區北光府河橋，全長26.66公里。該路于1994年改建，主車道為水泥混凝土路面，慢車道為瀝青碎石路面。經過10余年的運營，除柳行立交至路面狀況較好處，其余路段損壞較嚴重，綠化帶較寬，均無排水設計，雨水和正常養護滲水對路面結構造成很大的破壞。該路是連接兗州市和濟寧市的主要道路，現有的路況已嚴重影響了車輛的正常運行，制約了經濟的發展。

2 、 路況調查與評價

根據有關設計要求和規范，首先進行了外業測量和調查。在完成一般公路的空間線性測量以外，對橋涵結構物的設置、立體交叉的現狀、綠化帶的設置、特別是老路狀況及作了細致的調查，將全線混凝土板進行統一編號。在此基礎上選取五個具有代表性的1km路段進行詳細調查。

經調查可以看出，除起點路段的狀況較好外，其余路段的破損均比較嚴重，按照評定標準，以K313+300~K314+400為代表的柳行立交至北光府河橋(K312+970-K315+222.2)路段評為次等外，其余路段均評為差等。

3、 路面設計方案的確定

根據舊路在以往運行中出現的問題和目前的實際情況，首先明確了在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的方案。

在舊混凝土面層上加鋪瀝青混凝土層，是改善其使用性能和提高其承載能力的一項常用措施。然而由于舊面層有接縫和裂縫，這種加鋪層會出現反射裂縫問題。預防或延緩舊混凝土面層上瀝青混凝土加鋪層反射裂縫的措施，可以有以下幾種:1.在瀝青加鋪層上鋸切橫縫;2.采用厚加鋪層;3.裂縫緩解層;4.破碎和固定舊混凝土路面;5.設置各種夾層(橡膠瀝青應力吸收夾層、土工織物夾層和隔柵等)。

針對本工程的實際情況，對損壞板塊進行修復后再采取其他措施已經不經濟、故采取了第4種方案，即破碎和固定舊混凝土路面。

本次路面加鋪層厚度的計算采用美國AASHTO經驗法，《AASHTO路面設計指南》采用補足厚度缺額的概念確定瀝青加鋪層的厚度，相對于美國陸軍工程師部隊(COE)提出的缺額法，放棄了F修正系數的考慮，即不考慮加鋪后舊混凝土面層的進一步開裂。其加鋪層設計的基本方程式為:

SCOL----加鋪層所需結構能力;

SCY-----現有土基和地基情況，承受加鋪層交通所需總的結構能力;

FRL------考慮舊有路面損傷以及加鋪層在加鋪層期末交通預計損傷程度的剩余壽命系數;

SCxeff----舊路面在直接加鋪層前并考慮當時損傷的有效結構能力。

對擬定的7種加鋪層方案進行了計算，結果見表，并根據實際情況選擇采用。

注:LSPM---大粒徑排水型瀝青混合料;CTB---水泥穩定碎石;AC---瀝青混凝土;

GA---級配碎石;單位:mm

4、路面設計要點

結合舊路的具體情況，分為以下幾個階段，采取不同的結構形式。

濟微線路口至代家村段(K288+560~K296+622.2)，長8.06km.路面結構為8cm瀝青砼+12cm瀝青大碎石+下封層+砼路面碎石化(原15m水泥砼路面)。

代家村至柳行立交段(K296+622.2~K312+970)，長16.348km。主車道路面結構為10cm瀝青砼+透層+2*15cm水泥穩定碎石+砼路面(打裂壓穩)，慢車道路面結構為4cm瀝青砼+透層+15cm水泥穩定碎石+原瀝青路面冷再生。

柳行立交至北光府河橋東頭(K312+970~K315+222.2)，長20252km。主車道對破損處進行普通維修(維修路面結構:26cm砼+12cm水泥穩定碎石+原石灰土基層)。新建慢車道，路面結構為4cm瀝青砼+透層+15cm水泥穩定碎石+15cm石灰土。

由于舊路中央分隔帶較寬(10.5m)，缺乏排水措施，對舊有路面破壞較大，本次設計特別增加了詳細的排水設計。

濟微線路口至代家村(K288+560~K296+622.2)路段的標高為路面建成后的路中心標高。(K296+622.2~K315+222.2)路段的設計標高為中央綠化帶邊緣的標高。

5、水泥混凝土路面碎石化技術

所謂水泥混凝土路面碎石化，就是將水泥混凝土路面破碎成表面小于8cm、底部小于38cm的緊密結合、內部嵌擠的混凝土塊，用于限制新鋪的熱拌瀝青(HMA)罩面上出現反射裂縫，并產生一個用于HMA罩面的均質基層。其特點是:1.碎石化技術是目前解決反射裂縫問題的最有效方法。2.破碎并壓實的混凝土路面是由破碎混凝土塊組成的緊密結合、內部嵌擠、高密度的材料層，可以為HMA罩面提供很高的結構強度。3.可以完全利用原路結構層，環保，無污染。4.施工簡便迅速。5.綜合造價低。

6、水泥混凝土路面打裂壓穩技術

打裂壓穩技術，就是將原有的混凝土路面的打裂和壓穩，以減少反射裂縫并穩定原路面。打裂設備應裝配有寬度為205米的板式沖擊錘，錘頭重5噸，具備足夠的能量使混凝土路面產生全深度的開裂。壓穩設備為24噸的膠輪壓路機。低于24噸時，應增加壓實遍數，以達到規定要求。

7 、結束語

本改造方案是在研究國內外工程實例和研究成果以及經過專家論證后確定的，但在具體實施過程中，可變化因素很多，這些因素的變化對改造的效果影響很大，由于成熟的經驗較少，只有經過較長時間的使用后才能明確方案的合理性和可行性。

參考文獻

1.公路水泥混凝土路面設計規范(JTG D40-2002).北京:人民交通出版社，2002

2.公路水泥混凝土路面養護技術規范(JTJ 073.1-2001).北京:人民交通出版社，2001

姚康祖.公路設計手冊-路面.北京:人民交通出版社，1999

3.(美)黃仰賢.路面分析與設計.北京:人民交通出版社，1998

4.周福杰、孫立軍.舊水泥混凝土路面上瀝青罩面設計方法.公路，1996(10)

作者簡介:

張琦:浙江新昌人，34歲，工程師。張 磊:山東濟寧人，32歲，助理工程師

陳志凌:山東泗水人，32歲，助理工程師。