公路原有路面改造設計方案探討

陽攀城

（中國華西工程設計建設有限公司，湖南 長沙 410000）

1 工程概況

擬改建項目位于張家界市永定區，為縣道X016 (現為省道S106 中的組成部分) ,路線總體呈東西走向，路線全長48.6 公里。原有老路修建年代久遠，等級較低，線性差，縱坡大，路基寬度偏窄，在車輛荷載的反復碾壓下，經過多年營運部分路段破壞較為嚴重。據實地公路普查數據及現場調查情況，全線路基寬度為6～7 米，路面寬度為5.5～6 米。本項目老路為22cm 厚的水泥砼與3cm 瀝青表處的交替路面；本次改建設計采用二級公路技術標準；設計速度為40Km/h，路基寬度8.5m，路幅劃分為：行車道2×3.5m+路肩2×0.75m（硬化）；汽車荷載等級采用公路-II 級。

2 老路路面狀況調查

為合理利用老路，項目組先對老路路面進行全線調查，從而對現在路面的使用狀況作定量的綜合評價，為科學合理的制定路面改造方案提供基礎數據依據。本次調查對原有老路水泥板進行檢測，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試，同時對原有老路為瀝青表處的路面也進行了詳細分析調查，為老路利用方案提供依據。

3 路面設計要點

3.1 路面結構設計參數

該項目為老路提質改造項目，路面設計前期也是對該道路現場進行了詳細的軸載調查，路面設計依據交通量、道路等級、交通組成等基礎資料，結合路基工程進行綜合設計。確定了瀝青混凝土面層的路面結構方案。

1） 路面設計以雙輪組單軸載100kN 為標準軸載，瀝青混凝土路面設計年限為12 年。2） 根據現場軸載實測及工可預測交通量資料，路面峻工后折算成小客車為3132 輛/日；設計年限內彎沉設計累計軸次數為290.5867 萬次，拉應力設計累計次數為1001.693 萬次,屬于中等交通。

3.2 路面結構設計方案

該項目瀝青混凝土路面設計采用了“公路路面設計程序系統”（HPDS2017），瀝青混凝土路面設計以雙輪組單軸載100kN 為標準軸載，瀝青路面設計使用年限為12 年，彎沉設計累計軸次數為290.5867 萬次，拉應力設計累計次數為1001.693 萬次,屬于中等交通。結合《湖南省普通干線公路路面設計指導意見》的文件要求（湘交基建【486】號文），初步擬定以下方案：

1） 主線新建

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

2） 主線老路利用

該項目老路為22cm 厚的水泥砼與3cm 瀝青表處的交替路面。本次設計根據老路不同的結構類型，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，再根據縱斷面填方高度，在上面加鋪基層，使基層與老路結合成整體；②原水泥砼路面上加鋪路面的老路利用段，當斷板率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、開裂及脫空的板塊，應采取修補灌漿、換板等處治措施，同時對于原有裂縫處，應鋪設玻纖格柵；斷板率20%≥ρ＞10%，且接縫處平均彎沉大于0.45mm時，原水泥混凝土路面采用破裂穩固定方案，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，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 細粒式瀝青砼面層。為提高橋面鋪裝層間的粘結，應先鑿除表面浮漿，并采用專門工藝對水泥混凝土鋪裝層表面進行噴砂打毛，徹底沖洗，吹干，然后均勻刷橋面防水層，同時瀝青面層間還應噴灑改性乳化瀝青粘層。

4 結語

隨著我國經濟的不斷發展，國省干線公路及市政項目的改造顯得日益緊迫。我國老干線公路水泥砼路面及瀝青砼路面普遍存在著質量水平一般，路面破損未及時修補導致路面病害進一步加劇等諸多情形，通過對張家界永定區S106 改建工程的設計涉回顧，從老路改建設計一般流程入手，結合湖南省干線公路改建前期指導意見精神，重點探討老路路面改造方案，提出相應的解決辦法，對其他國省干線公路改造設計起到拋磚引玉之作用。