高速公路輕重交通荷載分離的擴建路面結構及方法

舒士琪

摘要：隨著我國交通運輸業的發展，公路交通量不斷增加，我國一些早期修建發揮重要作用的高速公路正逐步面臨著改擴建的問題。在改擴建工程中，原路面的路面改造和拼接是高速公路改擴建的重點和難點，也是高速公路改擴建成敗的關鍵所在。原老路車道設計行駛輕型車輛，拓寬車道設計行駛重載車輛，根據輕重車道交通量的不同采用不同的路面結構組合，原老路車道在既有病害處理后與拓寬車道統一加鋪一層表面層瀝青混合料，充分利用老路結構和殘余承載力。加強新老路面搭接部位，解決變形不協調和不均勻沉降的問題，確保滿足輕重車分車道行駛所需的差異化設計路面性能目標。

關鍵詞：公路改擴建;輕重交通分離;路面加寬

一、技術背景

隨著我國經濟的高速增長，交通運輸行業迅速發展，為適應車流量的迅速增長、提高道路通行能力，需要在原有道路基礎上進行拓寬改建。當前改擴建工程中重點在于對于舊道路的改造和拓寬拼接路面結構。常規的改擴建方案一般是按照混合式交通進行設計，重型貨車可以在任意車道內行駛。由于原有路面長時間的交通荷載作用下，其結構模量與新建道路相比有較大的差異，為了適應混合重載交通，必然要對道路進行加鋪改造和銑刨重鋪，使得改擴建道路不能充分利用舊路的殘余結構和承載能力，并且改擴建工程造價會大幅增長。鑒于以往改擴建工程中舊路路面的使用經驗和應用情況，拓寬路面的結構設計方面有很大發展空間。在常規混合式重載交通設計中，拓寬路面采用與舊路相同的結構組合，新建拓寬路面的優勢很難體現出來。

為了彌補上述設計的不足之處，現提出一種高速公路輕重車分離行駛的老路拓寬拼接路面結構及方法。與常規混合式重載交通設計相比，本方法不僅避免了舊路路面結構的加鋪改造和銑刨重鋪等問題，而且能夠使新老路面結構協調一致，延長改擴建工程路面整體結構的使用年限。

二、輕重車分離行駛的老路拓寬拼接路面結構

輕型車輛在原有道路上行駛 ，重載車輛在拓寬后的車道內行駛，依據新舊車道的交通量采取適當的路面結構設計。舊路路面進行病害處理后與新建路面統一再鋪設一層瀝青混合料，新建路面車道采取剛柔組合路面結構來適應重載交通荷載。

為達成該設計方案目標，在高速公路改擴建工程結束后要設置監控裝置和交通指示標志，引導輕型汽車在原有道路內行駛，重型汽車在拼接拓寬車道內行駛。

為了能更好的利用舊車道路面結構以及殘余承載能力，對舊車道進行既有病害處理后，在舊車道上撒布一層高粘彈瀝青封層，與新建車道統一再鋪設一層3～6cm厚度的抗磨耗密集配瀝青混合料。

在新建車道上采用剛柔組合基層路面結構，該道路結構含有半剛性基層、半剛性底基層、路基、瀝青表面層、瀝青中面層、瀝青下面層、瀝青碎石基層。中面層、瀝青下面層、瀝青碎石基層。該路面結構表面層瀝青混合料類型與鋪設厚度與舊車道加鋪層相同，瀝青中面層厚度5～8cm，瀝青下面層厚度7～12cm，瀝青碎石層厚度8～15cm，水泥穩定碎石基層厚度32～40cm，水泥穩定碎石底基層厚度16～20cm。

高速公路設置拼接縫要盡量避免與重載車道輪跡帶重合。以拼接縫為起點，依次對舊車道瀝青層、半剛性基層、半剛性底基層、路基進行分層銑刨，各個道路結構層的臺階寬度分別為：半剛性基層和底基層60～80cm，路基不小于1.1m且有向內2%～4%的橫坡度。

拓寬新建路基的頂面彎沉檢測指標小于150（0.01mm）。

該設計方案不需要通過對原有道路路面結構方面進行大規模銑刨重鋪來應對輕重車輛混合的交通問題，有效的利用了原有道路的結構和殘余承載力。該設計方案對拓寬路面結構進行了設計優化，使新老路面結構協調一致，延長改擴建工程路面整體結構的使用年限。通過強化新舊道路路面的搭接部位，解決了改擴建道路變形不協調和不均勻沉降的問題，大幅度增加了新舊道路路面的搭接處的整體性。實現了輕重交通分離所需要的路面性能差異化設計目標，增強了行車安全性。

三、輕重車分離行駛的老路拓寬拼接路面結構實例分析

以高速公路雙向四車道擴建為雙向八車道為例，在道路兩側各加寬兩個車道，同時需要設置指示標志和道路監控設備，引導輕型汽車在內側原有車道上行駛，重型汽車在外側拓寬后的車道行駛。如圖3-1所示，1車道和2車道為原有路面，3車道和4車道為新建路面。

路面拼接接縫設置在2車道和3車道中間，避免與重型汽車輪跡帶重合。從拼接接縫處向外側依次對老路瀝青層（圖3-2中7、8、9）、老路半剛性基層（圖3-2中10）、老路半剛性底基層（圖3-2中11）、老路路基（圖3-2中12）進行分層銑刨，各結構層拼接臺階的寬度分別為：半剛性基層和底基層75cm，路基不小于1.2 m，且有向內3%的橫坡度。

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