王中华
(北京中交华泰公路技术有限公司,北京 100078)
1988年,我国第一条高速公路沪嘉高速建成通车,正式标志着我国开始高速公路的建设,经过20年的发展,我国的高速公路主骨架已基本形成,同时,随着交通量的迅猛增长,部分高速公路的通行能力已严重饱和,改扩建项目近年来逐渐成为高速公路建设的重点。
另外,部分路网等级提高,由一级公路升级为高速公路,也面临着改扩建问题。在我国东北部地区由于经济发展和相关交通建设滞后的原因,存在着大量的一级公路需升级改造为高速公路。
牙海高速公路是《国家高速公路网规划》中“绥芬河-满洲里公路(G10)”的重要组成部分,在内蒙古自治区区域路网中居重要地位,路线全长76.262 km,其中,需利用一级路改造的达27.062 km。
对于改扩建项目,部颁规范中有许多不用于新建项目的规定,其中很重要地一点就是做好既有道路的调查,包括:①原有公路路基标准横断面组成、使用状况等;②原有路基、路面现状及检测的主要结论;③新旧路基的衔接设计。
对老路进行改扩建,查明原路面现状,对路面破损程度进行分段评价,分段拟定路面改建工程设计方案是改扩建工程首先必须解决的问题,因此,进行路况调查及路面检测与评价非常必要。路况调查与路面检测工作的重点是放在既有路面的性能评价上,工作内容主要涉及:①路面破损状况调查;②路面强度检测;③平整度检测;④路面钻芯取样及相关材料试验。
牙海原一级公路,路基宽度为 24 m,新建公路路基宽度为26 m。需对原有一级路两侧各加宽1 m,为了更有效地避免新旧路基不均匀沉降,设计时从下至上设置了挖台阶,同时加铺土工格栅的方案。但是,考虑到加宽段路基较窄,即使使用小型机械也很难很好地压实,考虑结合施工的可控性,将加宽段基层和下面层进行了调整,调整为贫混凝土,同时原一级公路路面,经过多年运营,存在一些小的不平整,将原有一级公路通过铣刨后,再加铺上面层和中面层。具体拟定的路面结构见表1。
同时该项目在设计之初就对原有旧路进行了详细的调查和取样。对沥青路面进行龟裂、块状裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、松散、沉陷、车辙、拥包等路面损坏情况调查,采用贝克曼梁弯沉仪检测路面结构强度,统计分析:路面结构强度指标PSSI最小值为95.874,评价等级为优;实测弯沉代表值10小于24.2(新建路面中面层顶面设计弯沉值),可以直接在原有路面上加铺面层作为高速公路路面。
原有一级公路经过几年的运营,出现了一些病害,设计时对这方面也进行了详细调查,同时为了更好的分析病害产生的原因,对出现裂缝严重的地方进行了钻孔取芯,结合现场路况,取芯评定面层厚度、做芯样密度试验、劈裂抗拉强度试验、油石比试验及级配筛分试验。根据取芯和调查的结果,结合基层等破坏情况,对病害进行了分类,并拟定了对应改造方案。
(1)旧路面块状裂缝(网裂)路段。根据旧路面取芯,基层、底基层基本完整,无松散。采取铣刨0~2 cm旧路面,乳化沥青灌缝后,撒铺黏层油,然后加铺层采用(4+5)cm矿物纤维沥青混凝土。
(2)旧路纵向(横向)裂缝路段。裂缝处理:①缝宽小于5 mm时,清理缝中的杂物及尘土、用乳化沥青灌缝至缝深的2/3、填入干净石屑或粗砂并捣实;②缝宽大于5 mm时,除去已松动的裂缝边缘,用热拌沥青混合料填入缝中并捣实。铺设1 m宽的自粘式土玻纤工格栅一层(沿纵、横缝)。
(3)旧路车辙路段。采取铣刨0~2 cm旧路面,撒铺黏层油,然后加铺层采用(4+5)cm矿物纤维沥青混凝土。
(4)旧路横坡调平层。对于局部微小沉降引起的路面不平整以及超高等需要调整横坡的路段,设置8 cm ATB-25粗粒式密集配沥青碎石。
(5)旧路多次挖补或严重龟裂路段。路面多次挖补或严重龟裂、基层破碎路段,采取挖除旧路面结构,按新建路面施工。
本文通过设计与施工相结合,依托牙海高速,对一级公路改建为高速公路的相关路面加宽及补强方案等设计新思路进行了探讨,为相关项目建设提供了宝贵的经验。
表1
[1]公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2] 公路沥青路面设计规范[S].北京:人民交通出版社,2006.
[3]公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2006.