移动路脊法的设计及工程应用

摘要：文章分析了高速公路排水不畅路段的原因，论述了移动路脊法的设计原理，介绍了沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路建设工程的实际情况，从工程施工准备、施工工序等方面分析了如何在沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路中应用移动路脊法，以便提高该高速公路的施工质量，为之后的使用提供保障。

关键词：移动路脊法；高速公路；公路设计；公路建设；施工质量 文献标识码：A

中图分类号：U415 文章编号：1009-2374（2016）06-0025-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.013

公路平面线形是由三种要素组成的，即直线、圆曲线、回旋曲线。在整体高速公路直线段，路面排所所采用的主要采用的是以中央分隔带设计的高程为基准的一个双向的排水方式，圆曲线部位设置比较高。其目的主要是以形成向心力平稳高速行驶的离心力，并在直线段、圆曲线，以有圆曲线、直线段间的部位则设置了超高过渡，因为会由-%过渡至+%然后又转至-%，所以会出现±0%的情况，这样，断面就不利于路面排水以及车辆行驶的安全。但是，移动路脊法设置高速公路超高横坡则可达到消除±0%的情况。

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路（宁德境）是规划的“三纵八横三环三十三联”高速公路骨架网中第二纵的宁德市境南段和福州市境北段。该高速公路的建立使得两地之间的车辆来往更为便捷，促进了两地的发展。移动路脊法能够有效解决该路段出现排水不畅的现象，延长了该工程的使用寿命，有利于提高工程

质量。

1 高速公路排水不畅路段的原因

高速公路建设中，部分路段需修建超高过渡段。若设计人员无法科学合理地设计超高过渡段，便容易令高速公路中曲线外侧路面出现零坡断面以及坡度较为平缓的区域，导致高速公路表面的排水速度缓慢。若处于雨季，高速公路无法及时排除雨水，导致高速公路中的积水长时间存在，对高速公路之上车辆的行车安全存在一定威胁，同时也影响了高速公路的使用寿命。

若高速公路路线纵坡坡度较为平缓，且超高渐变与横坡之间的坡度较为平坦，则曲线外侧路面便容易成为坡度平缓的区域。高速公路纵坡和超高边缘坡度值存在一定关系，具体如该式：i=g±p。式中：i代表超高边缘坡度值；g代表高速公路纵坡坡值，若该坡段为上坡，则标示为正值，若该坡段为下坡，则标示为负值；p表示为超高渐变率，若路线是自双向横坡向超高横坡过渡则使用“+”号，反之则使用“-”号，若“i”等于0或是与0相近，证明该坡段较为平缓。

《公路路线设计规范》中明确规定：若超高渐变率数值较低，回旋线长度较长，容易使曲线段路面无法及时排水。故而，施工方案设计人员应依照排水要求的最低坡率0.3%进行计算。因此，高速公路设计中超高渐变率的值应控制于0.3%之内。尽管如此，当路线为直线路段过渡至曲线路段，且g的绝对值临近或是相等于p值，同样会出现i临近或等于零的现象，即产生坡度较为平缓的区域。相比零坡断面，坡度较为平缓的区域排水量更差，若高速公路建设中存在大面积该类区域，则代表路面积水面积也基本相同，路面车辆安全便会受到严重威胁，同时也会令沥青路面受到损害，缩减了高速公路的使用时间。

2 移动路基法的设计原理

我国对公路路线设计有明确规定，《公路路线设计规范》明确要求：若高速公路设计中在预定的时速为80km/h，且平曲线半径不高于2500m，则设计人员便需设定超高，超高渐变应按照三次抛物线以及移动路基法进行计算，并完成于缓和曲线之内。

这种方法是旋转方式，指提当内、外走超高同时进行、同时结束时，把外侧车道绕中央分隔带外缘线进行旋转，内侧车道绕中央分隔带保持水平方面进行外缘线的旋转。而外侧车道的超高渐变区则是以以下方式构建：3次抛物线线渐变断、移动路脊段、3次抛物线渐变断所组成的，内侧全部都是由三次抛物线的渐变断构成。内位各自以适当的渐变率一起到达超高横坡值。

施工人员需注意，施工过程中，内外超高需同时开始施工，并保证内外超高在同一时间结束。施工人员将水平的中央分隔带的外缘线作为轴，将外侧车道沿轴旋转，在同一时间内，内侧车道同样旋转。外侧车道超高渐变部分由以下构成：高速公路两侧为三次抛物线渐变段，中间为移动路脊段。其中高速公路的内侧车道全部由抛物线渐变段构成，施工人员应对渐变率进行控制，以便高速公路两侧能够同时达到超高横坡值。

通常情况下，高速公路中将中央隔带外缘线作为轴进行旋转时，即使旋转过程中超高渐变率不低于，若纵坡较为平缓，端面宽度较宽，行车道排水系统也会受到影响，导致行车道排水无法达到预期效果。施工人员可采用缩减超高过渡段的实际长度，增加超高渐变率等方法处理该问题。除上述方法外，施工人员可将路面横坡中-1%～+1%处设定为移动路脊段部分，移动路脊便成为路拱拱顶线，有利于改善高速公路排水条件。

3 工程概况简述

沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路（宁德境）在福建省宁德市蕉城区内，以蕉城区漳湾镇增坂村为起点，连通了沈海线福鼎至宁德蕉城段扩容工程，以蕉城区飞鸾镇油车岭设置隧道为终点，连通了沈海复线宁德漳湾至连江浦口。该项目起讫桩号为K0+000～K30+100，存在3处断链，主线里程实际为24.7km。依照双向6车道方式建立，预计该高速公路之上的车辆时速为100km/h。其中超高段的排水工程是该工程中的主要工程项目之一。该高速公路的主要路面结构层如下：主线厚度可达78cm（3%水稳层35cm，级配碎石层厚度为17cm，ATB-25层16cm，下面层5.5cm，上面层4.5cm）；互通匝道长度为67cm（3%水稳层30cm，级配碎石层厚度为15cm，ATB-25层12cm，下面层5.5cm，上面层4.5cm）。

4 移动路脊法在实际工程中的应用

4.1 施工准备

施工人员在施工过程之前需先完成以下准备工作：

第一，施工企业应为施工人员配备以下工具：2台具备伸缩能力的摊铺机，重量达3t的小型双钢轮压路机、切割机以及重量为10t的洒水车等设备也需进行准备。

第二，组织施工人员对目标区域实施清洗作业，将目标区域内体积较大的杂物进行清除，保证摊铺机在工作之前，目标区域下面结构层保持清洁。同时施工人员按照施工流程，向目标区域进行处理，将乳化沥青粘层油撒于目标区域之上。

第三，针对移动路脊重点以及起点的沥青之下的层摊铺横向施工缝，施工人员可利用切割机进行切平处理，切平处理作业完成后对目标区域进行清理，在确保洁净之后将乳化沥青涂抹至目标区域上。

第四，施工人员通过测量放样获取移动路脊在运动过程中所产生轨迹线的具体数值，同时施工人员可使用石灰线将路脊分为若干区域。

第五，施工人员可通过悬挂钢丝将对下列标线实施高程控制：移动路脊线、道路路肩边界线以及中分带边界线。施工人员在摊铺沥青过程中，需注意两摊铺机中间应使用长度为4m、高度为0.1m、宽度为0.04m的铝合金尺进行找平，从而对标高实施控制。

4.2 施工工序

施工人员在使用移动路脊法时，应按照以下步骤进行施工：

第一，施工人员在使用移动路脊法进行施工时，目标路段的实际长度以及路脊的横坡的坡度都必须依照设计方案中的规定进行标记与施工。施工人员在确定移动路脊的目标路段的施工长度之后，可将该路段视为一个矩形，之后连接对角线，并将继续划分，通常情况下，划分为8个板块（如图1所示），之后按照板块依次施工。

图1 现场摊铺区域具体划分方式

第二，施工人员可使用福格勒1700式摊铺机进行沥青的摊铺工作，该摊铺机的摊铺宽度的范围为3～7.75m，且其具备自动调节摊铺宽度的能力。不仅如此，其能够自动伸缩，施工人员加以配合便能够在摊铺沥青的同时，对沥青进行修整。

第三，施工人员应按照以下顺序进行施工：1、7、2、3、4、5、8、6。施工人员需使用两台摊铺机同时进行摊铺工作，设两个摊铺机为A、B，分别对应图2中的A、B。除此以外，7号区域与8号区域需施工人员手动摊铺。当A摊铺机开始摊铺作业之后，摊铺宽度逐渐自6m缩减至3m。摊铺作业实施5～10m之后，施工人员开始联合装载机在7号区域实施沥青摊铺作业。1号区域摊铺作业实施10～15m之后，B摊铺机开始在2号区域实施摊铺作业，摊铺宽度也自6m逐渐缩减至3m。施工人员需注意，7号区域的摊铺作业需在1号区域摊铺作业完成之前结束，并修整完毕。A摊铺机完成1号区域内的摊铺作业之后，转向3号区域实施摊铺作业，摊铺宽度也自1.5m逐渐增加至6m。B摊铺机在2号区域的摊铺作业完成之后转向4号区域，此时B摊铺机的摊铺宽度自6m逐渐缩减至1.5m。A摊铺机在3号区域的摊铺作业完成之后，转向5号区域实施摊铺作业，摊铺宽度自3m逐渐增加至6m。B摊铺机在4号区域的摊铺作业完成之后，转向6号区域继续进行摊铺作业，摊铺宽度此时自3m增加至6m。与此同时，施工人员开始联合装载机在8号区域进行摊铺，且8号区域的沥青摊铺作业需在5号区域的摊铺作业结束之前完成。

5 结语

施工企业在超高缓和段设立移动路脊能够明显加快高速公路的排水速度，使得高速公路排水问题得以解决，也使得沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速公路更为安全，使用时间更为长久。

参考文献

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[2]牛立峰.缓和曲线段超高移动路脊法施工技术研究[J].铁道建筑技术，2012，（S1）.

[3]柳银芳，侯睿.移动路脊设计在实际工程中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2011，（4）.

[4]上官玉龙.浅析高速公路排水设计的问题及优化[J].科协论坛（下半月），2011，（11）.

作者简介：莫鹏（1983-），男，湖南桃江人，中交一公局厦门工程有限公司工程师，研究方向：土木工程。

（责任编辑：周 琼）