根據《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復工程》總結水泥混凝土路面的破壞規律與設計反思

劉強

(廣州市公路勘察設計有限公司)

根據《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復工程》總結水泥混凝土路面的破壞規律與設計反思

劉強

(廣州市公路勘察設計有限公司)

在對《國道G105線K2424+056～K2430+862段水毀路面修復工程》及《國道G105線K2458+ 628～K2466+435段水毀路面修復工程》(以下簡稱《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復工程》)的設計過程中，通過對道路現場的調查，發現水泥混凝土路面的破壞位置遵循著一定的規律。根據這些破壞規律，以及施工期間出現的一些狀況，反思水泥混凝土路面設計中容易被忽視的一些問題。

水泥混凝土路面;破壞;規律;設計;反思

1 概述

1.1 慢車道分布的幾率大

規律:需要進行換板處理的板塊絕大多數分布在慢車道，即靠近外側的重車車道。

原因:交通法規定大型車輛要行駛在靠近外側的慢車道，并且滿載的貨車常常重達幾十噸，運營期間外側車道所承受的車輛荷載和沖擊就會遠遠大于內側的快車道。

1.2 平交路口分布的幾率大

規律:大型平交路口處，快、慢車道均出現需要進行更換的混凝土板塊，并且慢車道破快尤為嚴重。

原因:這與車輛在平交口位置頻繁制動、起動有關。制動與起動時，車輛與路面的受力情況由靜摩擦力變化到動摩擦力，有較大的靜摩擦力變化到動摩擦力的時候，混凝土面板就需要承受比正常路段更多的磨損，這也加重了混凝土面板的破壞。

1.3 掉頭車道分布的幾率大

規律:在道路中設有掉頭車道的位置，混凝土板塊破快尤為嚴重，并且破快的形式與其他路段不同:正常路段的破壞多表現為貫穿式裂縫，掉頭車道的破壞多以龜裂為主，混凝土板塊被破壞為很小的塊狀，并且經常伴隨基層的破壞。

原因:這中破壞形式與車輛在掉頭時，車輪在面層的相對扭轉相對集中有關。正常路面車輛轉彎時，車輪扭轉的角度被平均分布到整個彎道的長度內，而且轉過的角度不會非常大;而在掉頭車道，車輛要在很小的范圍內轉動180°，車輪扭轉的幅度只分布在掉頭車道中僅有的幾塊面板上，這種集中受力加重了混凝土面板的破壞。

1.4 在彎道超高路段的外側車道分布的幾率大

規律:這種情況多分布于填方路堤的超高車道外側。

原因:(1)車輛在超高路段形式時，路面不僅承受了車輛自身的荷載，還要承受車輛轉彎時所產生的離心力，所以超高的坡度越大、轉彎半徑越小，離心力也就越大，混凝土面板破壞的程度也就越大。(2)與填方路堤外側車道的壓實度有關，如果路基施工中外側車道基層碾壓沒有達到要求，或者培路肩的時候，路肩寬度沒有控制好，侵入到行車道基層范圍內時，都有可能降低基層的碾壓質量，導致后期混凝土面板底部不均勻受力，從而產生破壞。

2 對應上面幾點破壞規律，總結以下幾點設計反思

2.1 對于慢車道板塊破壞較多的情況

工程設計前期，例如工程可行性研究報告階段，不僅要對道路交通量進行調查，而且對于重車行駛較多的路段，需要分車道進行調查。如果慢車道(重車車道)所換算為標準軸載的遠期交通量遠遠大于快車道，可以將快、慢車道分別進行路面結構驗算，并采用不同厚度的路面結構層。設計中需要考慮拉桿、傳力桿在不同板塊厚度之間的銜接。

由上面也可以引申至同一條道路，由于兩端所連接城市經濟能力不同，導致單一行車方向交通量明顯偏大。從《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復工程》這個工程來看，道路西南方向連接從化市區，東北方向連接惠州。從施工期間的現場調查來看，由東北向西南方向的車流量遠遠大于另外一幅車道，導致從惠州至從化方向的半幅路面破壞非常嚴重，而另一側的路面破壞非常有限。對于這種情況，可以將惠州至從化方向的半幅路面結構進行優化，適當將路面結構加厚，就可以使得兩幅車道的破壞時間相及破壞程度相對接近。

2.2 對于平交路口破壞較為嚴重的情況

對于小型的平交路口，可以采取連續配筋混凝土路面，對于大型的平交路口，采用連續配筋混凝土路面造價較大，可以將路面結構提高一個等級進行設計，適當對平交口的路面結構進行加厚，延長此范圍內的混凝土路面的使用壽命。

2.3 對于掉頭車道壞較為嚴重的情況

一般掉頭車道范圍較小，可以采用連續配筋混凝土路面，延長混凝土路面使用壽命。

2.4 彎道超高路段外側車道破壞較為嚴重的情況

在填筑路基的過程中，對土路肩附近的壓實度要嚴格控制，即便壓實不方便，也要采取有效的控制措施，保證壓實度在規范要求的范圍內，以此減小后期鋪設水穩層及混凝土板塊的沉降。另外在路面設計時，彎道外側車道可提高一個等級進行設計或者采用連續配筋混凝土路面。

3 結束語

在我國經濟發到地區，公路規模基本已經達到居民出行和經濟運輸的要求，在今后很長的一段時期內，國、省道的設計工作主要以加鋪、翻新和拓寬為主。在這些以養護為主的道路設計中，道路的平、縱設計基本上以擬合舊路為主，路基、路面設計成為了設計中重要部分。與新建路面不同，舊路的加鋪、翻新及拓寬設計要充分了解舊路破壞程度及分布，并且根據不同的破壞形式制定不同的加鋪方案。

這些以樁號范圍為主的，并且點對點的加鋪設計，往往會忽略對道路整體范圍內破壞規律的研究。我們應該從這種“管中窺豹”的設計中尋找規律，打破以往的設計理念，“由點到面”地尋找破壞規律，并且根據不同規律，制定不同的加鋪方案。從根據“破壞形式”來制定方案，上升到根據“破壞規律”來制定方案，從而產生不同以往的設計思路; (1)左、右幅車道的路面結構可以不同;(2)平交路口的路面結構可以不同:(3)掉頭車道的路面結構可以不同;(4)彎道外側車道路面結構可以不同。我們以這種發散的思維處理道路規模飽和之后的升級改造設計時，就會因地制宜地根據不同道路情況“量身定制”改造方案，延長路面的使用壽命。

U416.216

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1008－3383(2015)10－0066－01

2015－02－11