省道S342線南雄分水坳至雄州段路面改造設(shè)計(jì)實(shí)踐

林健珍

（韶關(guān)市翔宏公路勘察設(shè)計(jì)有限公司，廣東韶關(guān) 512023）

0 引言

公路狀況能夠充分體現(xiàn)一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，良好的公路通行環(huán)境可以為人們的出行提供便利的條件。隨著社會的發(fā)展，我國居民經(jīng)濟(jì)生活水平的逐步提升，市場的競爭力與日俱增，從而也導(dǎo)致了交通運(yùn)輸?shù)膲毫Σ粩嘣黾印裔槍Ξ?dāng)今公路路面的情況下發(fā)了大量的措施文件，同時(shí)還提出了多種方法進(jìn)行應(yīng)對，例如：對公路路面的改造、實(shí)施車輛限行等方式以減輕交通壓力，其中最有效的措施為路面改造。隨著生活水平的提高，路面上的車輛與日俱增，同時(shí)再加上雨雪以及一些其他的惡劣天氣帶來的影響，都會加劇路面的損壞程度，還會帶來大量的交通隱患問題，給貨物的運(yùn)輸和人們?nèi)粘５某鲂袔順O大的阻礙。所以，要針對路面損壞的情況，有針對性地進(jìn)行路面的改造實(shí)施，為人們的出行以及運(yùn)輸?shù)陌踩蜁惩ㄌ峁┯辛Φ谋Ｕ稀?/p>

在進(jìn)行公路老舊路面設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該做好現(xiàn)場的勘察工作，對工程整體情況有所了解，通過對公路老舊路面整體情況的調(diào)查分析，根據(jù)不同性質(zhì)的公路老舊路面情況，選擇合適的路面改造方案，優(yōu)化公路路面結(jié)構(gòu)，保證公路路面改造以后整體效果，提高公路工程質(zhì)量，發(fā)揮服務(wù)效能。

1 公路舊路改造特點(diǎn)分析

1.1 公路舊路現(xiàn)狀特征

其一，路面設(shè)計(jì)接近設(shè)計(jì)年限，路面強(qiáng)度與現(xiàn)有交通量不適應(yīng)，使得交通功能不足，難以滿足交通需求。

其二，超載車多。公路上的載貨汽車存在超載行為，此現(xiàn)象長期重復(fù)運(yùn)行，是主要影響路面損壞的原因之一。路面破壞較為嚴(yán)重，水泥混凝土路面出現(xiàn)斷縫、沉陷、接縫破碎等病害狀況。

其三，存在蓋板溝缺失或蓋板入水口封閉，沿線存在排水邊溝缺失和堵塞，部分邊溝損壞，排水設(shè)施雜亂，水流淤積無法排出等現(xiàn)象，導(dǎo)致舊路排水系統(tǒng)改變失效。

1.2 舊路改造的原則

舊路改造和新建公路在設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求上存在明顯差異，在確定公路老舊路面改造方案前，需要對舊路進(jìn)行調(diào)查分析，了解該公路建設(shè)、使用、維護(hù)等情況，找到舊路存在的質(zhì)量問題，并調(diào)整改造方案，采取合適的防治措施。應(yīng)對舊路的整體情況、道路彎沉等進(jìn)行調(diào)查分析，合理設(shè)計(jì)改造方案，保證路面改造工程順利進(jìn)行[1]。

1.3 舊路改造設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一是針對平面線形改造，盡可能地利用舊路，沿舊路中線進(jìn)行布線；二是縱斷面改造，應(yīng)注意平包豎組合及平豎線形的對應(yīng)，采用較大的豎曲線半徑，使路線順暢，縱坡均衡；三是結(jié)合公路現(xiàn)狀與規(guī)劃，合理設(shè)計(jì)橫斷面方案，同時(shí)考慮改造后的橫坡與舊路橫坡一致，以滿足橫向排水要求[2]。

2 省道S342 線南雄分水坳至雄州段交通量現(xiàn)狀及發(fā)展預(yù)測

2.1 交通現(xiàn)狀

根據(jù)交通量觀測2013—2015 年的交通流量情況，具體情況見表1。經(jīng)調(diào)查，該段無交通事故黑點(diǎn)。

表1 歷年交通流量情況表

2.2 交通量分析和發(fā)展預(yù)測

根據(jù)韶關(guān)市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)計(jì)算出未來各年的國內(nèi)生產(chǎn)總值增長率，可以預(yù)測未來的各年交通量增長率，2016年至2018年預(yù)測增長率是6%，2019年至2022 年預(yù)測增長率是5%，2023 年至2026 年預(yù)測增長率是4%，2027 年后預(yù)測增長率是3%。預(yù)測基年為2015 年。按規(guī)范要求，交通量按15 年預(yù)測，預(yù)測起算年為計(jì)劃通車年2018 年，預(yù)測末年為2033 年。根據(jù)交通量的預(yù)測，該路段預(yù)測的交通量介于5000～15000 輛之間，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2014）規(guī)定，為雙車道二級公路適應(yīng)的交通量范圍。因此該項(xiàng)目按二級公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造方可滿足預(yù)測遠(yuǎn)景交通量的需求。

經(jīng)計(jì)算，省道S342 線南雄分水坳至雄州段標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為Ns=5865 次/日，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)累計(jì)軸載作用次數(shù)為Ne=2.385×107 次。

根據(jù)規(guī)范累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次劃分的交通等級，省道S342 線南雄分水坳至雄州段交通類型為重點(diǎn)交通。該路段如不進(jìn)行路面改造，未來將難以滿足日益增長的交通量及軸載需求。

3 省道S342 線南雄分水坳至雄州段公路概況

3.1 工程概況

省道S342 線南雄分水坳至雄州段路面改造工程，路線起點(diǎn)位于南雄與江西交界處，起點(diǎn)樁號K0+000，經(jīng)界址、烏逕、黃坑、湖口、終點(diǎn)位于南雄市區(qū)，路線全長43.58km。

3.2 路線

省道S342 線南雄分水坳至雄州段全線共設(shè)89 處變坡點(diǎn)，縱斷面在起終點(diǎn)段、橋頭等標(biāo)高受限處按原路面高程設(shè)計(jì)，其余均按原路面標(biāo)高+加鋪路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)，平面線形按原有線形，縱斷面最小坡長200m。該項(xiàng)目路段縱斷面指標(biāo)均能符合《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2006）二級公路要求。

3.3 路基

該項(xiàng)目為路面改造工程，在舊路上進(jìn)行加鋪路面結(jié)構(gòu)，全線路基按原路基寬12m 設(shè)計(jì)。橫斷面布置為2.25m 硬路肩（含路緣石)+2×3.75m 行車道+2.25m硬路肩（含路緣石)，全線按二級公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80km/h。

4 省道S342 線南雄分水坳至雄州段路面改造設(shè)計(jì)

4.1 路面破損狀況調(diào)查

省道S342 線南雄分水坳至雄州段全線舊路為水泥混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)分為以下3 種：其一，K10+860—K14+400 段修建于1997 年，并于2005 年改建，路面結(jié)構(gòu)為23cm 厚水泥混凝土面層+20cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石+舊水泥路面；其二，K19+060—K31+200 段修建于1997 年，并于2002 年改建，路面結(jié)構(gòu)為23cm 厚水泥混凝土面層+15cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石+舊水泥路面；其三，其余路段修建于1997 年，路面結(jié)構(gòu)為23cm厚水泥混凝土面層+20cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石+20cm厚砂礫墊層。目前路面破壞較為嚴(yán)重，水泥混凝土路面出現(xiàn)斷縫、沉陷、接縫破碎等病害狀況。

4.2 路基路面排水

經(jīng)調(diào)查，省道S342 線南雄分水坳至雄州段沿線發(fā)展較快，路側(cè)多為居民建房、填土等情況，居民自行采用20～30cm 等小孔徑圓管排水，造成過城鎮(zhèn)路段蓋板溝缺失或蓋板入水口封閉，沿線存在排水邊溝缺失和堵塞，部分邊溝損壞，排水設(shè)施雜亂，水流淤積無法排出等現(xiàn)象，導(dǎo)致舊路排水系統(tǒng)改變失效[3]。

經(jīng)過與當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商，此次排水設(shè)計(jì)方案在原有排水設(shè)施基礎(chǔ)上完善沿線排水系統(tǒng)：一是增加完善排水邊溝；二是修復(fù)破損排水邊溝；三是清理淤積排水邊溝；四是道路兩側(cè)有居民房處設(shè)置50cm 圓管過水；五是平交口處、過城鎮(zhèn)路段增設(shè)蓋板溝排水；六是部分挖方邊坡增設(shè)截水溝，保證沿線排水系統(tǒng)暢通完善。

4.3 路基防護(hù)

經(jīng)調(diào)查，沿線部分高填方段存在路肩下沉現(xiàn)象，針對K19+315—K19+500 兩側(cè)、K20+370—K20+560 兩側(cè)和K25+040—K25+170 左側(cè)段，已設(shè)置路肩擋墻防止路肩下沉。由于部分路段邊坡坡面長期被雨水沖刷，導(dǎo)致路基被局部掏空，K2+345—K2+355 段右側(cè)、K7+295—K7+310右側(cè)、K14+960—K14+975右側(cè)、K16+220—K16+240右側(cè)和K29+540—K29+560右側(cè)路段應(yīng)增設(shè)路肩墻防護(hù)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)K3+930—K4+030左側(cè)段舊擋墻下沉明顯，應(yīng)拆除重建路肩擋墻，以及在K40+635—K40+660 左側(cè)房屋高出路面1m 且貼近路側(cè)處，設(shè)置路塹墻防護(hù)。針對沿線部分挖方邊坡存在落石等病害情況，應(yīng)及時(shí)處理清除坡面松散的石塊。

4.4 路面檢測

省道S342 線南雄分水坳至雄州段為查明舊路的結(jié)構(gòu)組成及舊路破損等情況，查閱相關(guān)資料并對舊水泥路面進(jìn)行沿線調(diào)查。依據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.1—2001）規(guī)定，對該路段的路面強(qiáng)度進(jìn)行評價(jià)。

4.5 路面狀況綜合評定

水泥路面主要有以下三種病害，分別為：破碎、斷板、錯(cuò)臺。

根據(jù)調(diào)查資料分析可知，該路段的PCI 值均為17.2%～47.3%，每公里詳細(xì)情況見附錄中《水泥路面狀況指標(biāo)表》，依據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.1—2001）中規(guī)定，全線評定為次級以下，路面可采取大修補(bǔ)強(qiáng)措施修復(fù)。

4.6 路面損壞原因分析

一是路面設(shè)計(jì)接近設(shè)計(jì)年限，路面強(qiáng)度與現(xiàn)有交通量不適應(yīng)。

二是超載車多。隨著我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，以及運(yùn)輸者對自身經(jīng)濟(jì)利益的片面追求，目前公路上的大中型載貨汽車大多數(shù)存在著超載運(yùn)行行為，此現(xiàn)象長期重復(fù)運(yùn)行，是主要導(dǎo)致路面損壞的原因之一[4]。

4.7 舊路處理方案

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，針對部分路段中水泥路面路基產(chǎn)生不均勻沉降，水泥面板破損嚴(yán)重等情況，應(yīng)采用換填40cm 砂礫+20cm5% 水泥穩(wěn)定碎石的方案進(jìn)行處理，局部坑槽的路段，路面加鋪前應(yīng)使用5%的水泥穩(wěn)定碎石填平，填前應(yīng)將坑槽部位挖成規(guī)則形狀，回填后采用小型機(jī)具夯實(shí)。此外，沿線分布紅砂巖挖方邊坡處，存在風(fēng)化滑坡現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)清除滑落松土。

4.8 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)交通量、舊路破損及標(biāo)高控制情況分析，路面改造方案將根據(jù)不同情況分別采用加鋪及重鋪兩種方式。

針對K10+920—K14+380 段、K19+180—K31+150段、K35+160—K38+540 段經(jīng)過烏逕、黃坑、湖口等城鎮(zhèn)段，舊路面狀況較好，可直接采用加鋪瀝青面層的路面結(jié)構(gòu)，具體如下：

一是加鋪路段（I 型）：5cm 厚AC-16 中粒式改性瀝青混凝土上面層+熱瀝青黏層+7cm 厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土下面層+不等厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土調(diào)平層+熱瀝青黏層+銑刨后的舊水泥路面。

二是起終點(diǎn)、橋頭等標(biāo)高受限無法提高路段（重鋪III 型）：5cm 厚AC-16 中粒式改性瀝青混凝土上面層+熱瀝青黏層+7cm 厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土下面層+層鋪式石油瀝青下封層+乳化瀝青透層+20cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm 厚3%水泥穩(wěn)定碎石底基層+20cm 厚砂礫墊層。

針對K0+000—K10+920 段、K14+380—K19+180段、K31+150—K35+160 段、K38+540—K43+580 段舊路面狀況較差，水泥混凝土路面出現(xiàn)斷縫、沉陷、接縫破碎等病害情況，應(yīng)采用破碎舊路加鋪基層、面層的路面結(jié)構(gòu)，具體如下：

一是加鋪路段（II型）：5cm 厚AC-16 中 粒式 改性瀝青混凝土上面層+熱瀝青黏層+7cm 厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土下面層+層鋪式石油瀝青下封層+乳化瀝青透層+20cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層+不等厚5%水泥穩(wěn)定碎石調(diào)平層+乳化瀝青封層+多錘頭破碎舊水泥路面。

二是起終點(diǎn)、橋頭等標(biāo)高受限無法提高路段（重鋪III 型）：5cm 厚AC-16 中粒式改性瀝青混凝土上面層+熱瀝青黏層+7cm 厚AC-25 粗粒式瀝青混凝土下面層+層鋪式石油瀝青下封層+乳化瀝青透層+20cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm 厚3%水泥穩(wěn)定碎石底基層+20cm 厚砂礫墊層[5]。

5 結(jié)語

在公路老舊路面改造設(shè)計(jì)前，需做好現(xiàn)場勘查摸底工作，充分了解公路老舊路面改造結(jié)構(gòu)情況，確保公路老舊路面道路的通暢性與安全性。在工程設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格按照公路老舊路面改造前的工程設(shè)計(jì)要求和原則，針對不同性質(zhì)的老舊路面，采取適合的路面改造方案和路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，以保證公路老舊路面改造質(zhì)量。