改擴建路面結構設計要點分析

文/王勁松

1 前言

在公路項目的改擴建施工階段，為了達到應用的標準、保持較高的運行性能，必須要提升結構設計的水平。這不僅是提升公路工程質量的關鍵，也是促進交通運行網絡達到可持續發展要求的關鍵性措施。

2 公路路面的主要問題分析

2.1 水泥混凝土路面的損壞與形成原因分析

水泥混凝土路面在長時間的運營后，會存在斷板、裂縫、斷裂、錯臺、邊角損壞等問題，因此在實際管理時，技術人員進入現場做好全面的分析，可以確定如下幾種因素導致的病害問題：

2.1.1 公路工程建設施工環節，沒有嚴格執行設計方案與技術標準，從而造成安全隱患的存在，威脅項目的安全性。

2.1.2 交通事業的穩步發展下，公路運行交通量逐步增多，進而造成公路損壞非常嚴重。

2.1.3 該路面結構的主要施工材料是泥灰結碎石的基層結構，水穩定性嚴重不足，且在應用中容易產生病害，給交通安全帶來不利影響。

2.1.4 公路表面的積水非常嚴重，其直接進入路基結構內，造成下部積水比較嚴重，且不能及時排出去，進而使斷裂問題發生[1]。

2.2 瀝青混凝土路面的損壞類型及原因

該路面形式在運營中出現的損壞問題主要包含結構損壞、功能損壞等兩種，前者是整體或者部分存在有結構損壞的情況，一般無法達到承載路面載荷的標準，且多數都是車輛重載的持續碾壓之下所形成的；后者則是因為路面的平整性不足，在交通運行中造成其問題更加嚴重，進而導致結構損壞，病害比較嚴重，如果沒有及時修復處理，病害會進一步加劇。

3 公路改擴建路面設計要點

對于改擴建公路項目而言，在設計過程中需要考慮路面結構設計問題，并且還需要對原有路面交付設計的尺寸結構進行分析，以此保證整體工程達到規范要求。

3.1 拼寬道路的路面設計

公路項目進行改建拼寬的設計中，具體可以選擇使用單側加寬、兩側加寬、混合加寬等方法來進行。但不管是采取哪一種加寬的實施方案，在拼寬設計環節，都需要綜合分析路面的具體情況，然后采取合適的改擴建的施工方案，保證路面的通行性能滿足標準的要求，提高結構的總體性能和質量，使通行更加安全。

3.2 原有道路路面加鋪設

對于公路項目原路面進行加鋪設計環節，首先需要綜合分析路面的實際情況，了解結構形式與標準要求，分析病害形式和種類，檢查其強度能否達到規定的標準。考慮到本次工程項目的技術標準、等級要求等，應選擇符合實際施工要求的實施方案，并做好各項技術參數的分析和研究，確保施工方案滿足現場施工要求，且符合當地的交通通行需要。如果采用的是水泥混凝土結構路面形式，那么經過檢測其彎沉值在45μm（0.01mm）以上時，要做好現場的碎化處理，確保基層或者底基層在施工中可以充分利用這些材料；如果經過評價舊路面的性能比較好，那么在彎沉值在20～45μm 之間時，鉆芯取樣之后就能夠確定該公路的強度合格，同時根據需要做好局部的病害問題修復處理。修復環節將損壞的部分進行清理與修補處理，以保證結構性能合格。加鋪施工開始之前，應該進行有效的處理，有效處理混凝土結構的面板縱橫裂縫[2]。

在確定設計方案時，需要在水泥混凝土表面上設置應力吸收層的結構部分，然后做好裂縫部位抗裂貼的粘貼施工。在進行改擴建項目的設計時，設計人員要進入現場進行各個病害問題的分析和研究，做好各項記錄，以此為設計方案的確定提供基礎條件。如果舊路面的路基結構使用的是瀝青混凝土材料，且平整性可以達到交通運行標準，經過檢測后各個部位也沒有出現深度在100m 以上的情況，或者僅是存在輕微裂縫的病害問題、抗滑性嚴重不足，那么此時就能夠在路面的表層進行罩面的加鋪作業施工，以保證結構性能合格。如果裂縫達到中度或者重度的程度，則可以先對問題部位實施銑刨處理，然后以灌漿、修補等方式進行處理，并結合具體情況進行防裂處理，符合標準后才能進行瀝青表層的鋪設施工。如果施工中發現路面有嚴重網裂、龜裂、老化等問題，則應在現場實施必要的銑刨處理，并保證黏層瀝青全部清理掉，結構的厚度符合技術標準。基于此，在瀝青路面改擴建實施前，我們要了解瀝青路面的具體情況，檢測彎沉值參數，為改擴建方案的確定提供良好基礎條件[3]。

3.3 新、舊路面銜接設計

在設計前，相關人員需要全面分析公路改擴建后的應用實際情況，確定最為合適的改擴建實施方案，然后確定加鋪方案；同時，全面考慮新舊路面銜接的情況，這是提升項目總體性能的關鍵性措施。如果新舊路面的銜接部位性能比較差，容易出現縱向裂縫，經過長期的運營就會導致美觀性不足，也無法保證交通安全。舊路面如果應用的是水泥混凝土結構，那么經過評價分析后，可以確定該路面為中等以下標準，或者經過檢測后彎沉值在45μm（0.01mm）以上時，就說明原有的路面結構無法達到應用的標準，且新舊路面的性能相差比較大，做好加鋪部分的路基、路床實施補強作業就可以滿足交通運行的標準；如果水泥混凝土性能標高，基層結構可以直接投入使用，以保證加鋪的質量合格。

在新舊路面銜接設計的過程中，采用最多的方式是通過開挖臺階的方法進行施工。因此在設計環節需要對該技術的應用方式進行分析，同時在了解水泥混凝土結構性能的基礎上，根據需要做好舊路面結構設計。一般而言，其寬度設定為20～30cm，同時根據標準的要求鋪設一層寬度尺寸為1m 的玻纖格柵結構，并保證其不會存在差異性沉降問題。舊路面的結構設定為瀝青混凝土結構的形式，這與混凝土結構形式是基本一致的，在舊路基無法正常使用的情況下，且新舊路基部分的差異相對較小時，應該根據標準采取科學合理的拼寬施工方案，防止沉降差造成嚴重的質量問題。舊瀝青路面如果有很嚴重的問題，則應落實必要的表面施工管理，并使厚度尺寸達標，且需要開挖50cm 的臺階，根據工藝方案鋪設1m 寬達到玻纖格柵，最終提升結構的總體性能[4]。

4 改擴建道路路面設計建議

對于改擴建公路項目而言，在實踐過程中路面結構的設計不僅需要考慮結構性的問題，還要對新舊路面結合的整體質量以及耐久性進行深入分析。

公路項目的改擴建施工設計和運營中極易存在很多問題，比如在項目的實施中，橫向新舊路面的銜接部位上極易存在開裂、錯臺等嚴重問題，因此施工人員應該在該位置上進行必要的加固處理，同時銜接部位可以安裝土工格柵結構，以消除差異沉降病害的缺陷問題。

對橋梁工程進行加固施工。為了保證不會增加橋梁荷載，可以保持其標高的一致性或者通過降低標高以減小自重；橋臺兩側需要開挖施工，然后組合成為新路面結構，保證縱坡達到要求，確保路基的平順度合格[5]。

嚴格按照路面的要求進行補強層厚度的確定，并符合技術標準的要求；同時，在路面擴寬設計的過程中，還需要考慮原有路面的基礎結構形式，再按照新建路面結構設計標準對兩者結合的設計方案進行分析，保證對接的尺寸以及厚度都能夠達到相關要求。

舊路面結構進行設計與施工時，如果發現填高超出了原有路面結構厚度，則需進行必要的整改處理，合理開展路基填筑作業施工。

要想保證改擴建之后的內部滲水問題得到根本性消除，填方施工應該在整個墊層結構進行鋪設，且開挖的部分布置排水溝結構[6]。

在路面結構設計環節，對于舊路結構的設計應使參數滿足設計方案要求，同時按照路面實際的情況做好相關的技術調整，從而保證各方面的配合能夠達到工程需要。

在易發生季節性的冰凍時，應該計算并確定補強后能否滿足運行標準。

為了提高舊路面利用率，應檢測各個方面技術參數，盡量減少填筑開挖施工工程量，降低項目成本[7]。

5 結語

公路改擴建施工可以有效保證公路性能符合交通運行標準，因此在項目實施環節，相關人員應該綜合分析舊路面的具體情況，確定最為合適的實施方案，提升交通運行質量。