立交桥路面结构设计分析

摘 要：本文以八里松路的立交工程为实例，针对工程地质条件进行详细分析，围绕机动车道、非机动车道、人行道、路缘石等层面，探讨了路面结构设计方案及其施工工艺要点，以期为道路及附属工程的设计与施工提供参考。

关键词：立交工程;路面结构;改性沥青

路面结构设计对于工程整体质量具有直接影响，需经由工地试验确定道路面层和基层的矿料级配、用水量、配合比等指标，做好沥青混合料拌和、摊铺与碾压等环节的质量管控，为立交桥工程建设质量提供保障。

1 工程实例

1.1 工程概况

该工程位于阜阳市城南新区，道路全长2410.822m。八里松路立交桥工程沿东西走向布置，起止桩号为K2+607～K3+030，全长为423m;设有一条满足双向六车道通行的地下通道，两侧为满足非机动车通行的非机动车道地下通道，以及地道以上两侧的人行道;设计车速为60km/h，道路设计年限为15a。

1.2 工程地质分析

该工程拟建场地位于阜阳市城南，全长为2640m，地形较为平坦，黄海高程为29.650～30.320，孔口最大高差为0.67m;地基土层由上至下依次为耕土、粘土、粉质粘土和粉土;地下水为孔隙潜水，对混凝土基础具有微侵蚀性;场地类别为Ⅲ类，地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，设计特征周期为0.45s。总体来看，拟建场区内无不良地质作用，属于稳定场地，适用于工程建设。

2 路面结构设计与施工工艺方案

2.1 路面结构设计

机动车道路面结构由4cm厚细粒式改性沥青混凝土（AC-13）+粘层+8cm厚粗粒式改性沥青混凝土（AC-25）+玻纤格栅（满铺）+粘层+C30二期砼铺装（上表面内置8@30×30cm钢筋网片）+C30水泥混凝土找坡层组成。其中靠近地道设计中心线侧的C30二期混凝土铺装找坡层厚度为44cm～73cm，远离地道设计中心线侧厚度为20cm～49cm。非机动车道路面结构由4cm厚细粒式沥青混凝土（AC-13）+粘层+5cm厚中粒式沥青混凝土（AC-16）+玻纤格栅（满铺）+粘层+C30二期砼铺装（上表面内置8@30×30cm钢筋网片）+C30水泥混凝土找坡层组成。其中靠近挡墙侧的C30二期砼铺装找坡厚度为21cm～29.6cm，远离挡墙侧的C30二期砼铺装找坡厚度为9cm～17.6cm。人行道路面结构由20cm×10cm×6cm的机制C35彩色混凝土路面砖+3cm厚水泥砂浆（体积比1：3）+8cm厚C20细石混凝土+20cm厚石灰稳定土（8%）组成。由于人行道路床为高填方路段，拟在人行道路床以下设置40cm厚的石灰土（6%），地道部分石灰土（6%）直接回填至地道顶面钢筋混凝土顶板。道路侧石选取四种规格的G603花岗岩，针对露出路面部分进行凿毛处理;外缘石选用规格为60cm×15cm×15cm芝麻白（G603花岗岩）。

2.2 路面结构材料选择

2.2.1 沥青面层

机动车道的道路上下面层均采用SBS改性沥青材料，非机动车道上下面层均为A级70号道路石油沥青材料（其质量技术指标如表1所示）;沥青上面层选用硬度大、耐磨性强、抗冲击能力好的优质玄武岩石料，其余层选用优质石灰岩作为粗集料;细集料选用清洁、干燥、颗粒级配达标的优质机制砂材料，保障与沥青材料具备良好粘结能力;填料选用强基性岩石磨细制成的矿粉，保障矿粉材料的干燥、洁净^[1]。

2.2.2 粘层

沥青面层选用热拌热铺沥青混合料，在面层间喷洒粘层油。粘层选用阳离子改性乳化沥青材料（其技术指标如表2所示），沥青用量为0.3～0.6L/㎡，确保实现沥青均匀洒布，保持路面的清洁干燥，待改性乳化沥青破乳、水分蒸发后铺筑沥青层^[2]。

2.2.3 石灰土基层

石灰土基层选用Ⅲ级以上的生石灰材料，钙质生石灰含量≮80%，7d无侧限抗压强度≮0.8MPa，压实度≮96%;石灰稳定土选用塑性指数为12～20的粘性土，均匀拌合后最大粒径≯15mm、含水量为最佳含水量的1%以上，基于“先轻后重、先边后中、先慢后快”原则进行碾压处理，并采取不少于7d的覆盖养生措施。

2.2.4 细石混凝土与路面砖

细石混凝土的抗压强度为C20，沿纵、横两个方向以5m为间隔，依照宽度6mm、深度4cm的规格锯缝，选用851聚氨酯防水涂料进行填缝处理。选取抗压强度为Cc35MPa、抗折强度为Cf4.5MPa、耐磨度≥1.5、强度损失≤20%的混凝土路面砖为材料，完成人行道内的路面铺装处理。

2.3 关键施工工艺

2.3.1 改性沥青路面施工

待完成改性沥青材料试验后，选取50m～100m的直线路段进行路面试铺，依据测定出的标高值进行摊铺厚度的控制;在沥青混合料运输环节，利用自卸汽车将混合料运送至施工现场，确保混合料进场温度≮145°C，等候卸料的运料车至少为8辆，并且将运料车与摊铺机的距离控制在10cm～30cm左右;采用2台摊铺机依照10m左右的间隔进行梯队联合摊铺作业，将相邻两幅的重叠部分宽度控制在5cm～10cm左右，注意做好接缝处理，并经由初压、复压、终压三个环节进行混合料的碾压作业;待沥青混凝土面层摊铺结束后，确认混凝土表面温度<50°C，方可重新恢复道路交通。

2.3.2 人行道路面砖铺装

人行道路面结构由C35彩色混凝土路面砖、水泥砂浆、C20细石混凝土与石灰稳定土层组成，依据10m×10m左右的面积进行排砖，在铺砌彩砖时做到轻放、平放，利用橡胶锤轻敲表面增强连接稳固性，将砂浆摊铺宽度控制在5cm～10cm左右，并做好砂浆层的找平处理，经由筛砂灌缝后进行洒水养生、围挡防护，保障砂浆垫层的强度达标。

2.3.3 路面裂缝防治

针对铺装层选用尺寸为沥青面层最大粒径0.5～1倍的玻纤格栅满铺在水泥混凝土表面上，网孔尺寸包含12mm×12mm、20mm×20mm两种，拉伸强度≥50kN/m、最大负荷延伸率≤3%，防止产生反射裂缝。在施工前完成找坡层清洁与路面整平，选取固定器将玻纤格栅一端固定在下层结构上，经由拉紧处理使其伸长率达1%～1.5%后再将另一端固定;沿纵横向将玻纤格栅搭接20cm左右的宽度，分别采用尼龙绳、固定器进行固定，将间距控制在1.5m以内，并且喷粘层油、撒布少量米砂，利用胶轮压路机进行均匀碾压，防止路面裂缝的出现^[3]。

3 结语

为保障顺利达成合同段工程的质量目标，应结合道路用途、车流量等信息进行机动车道、非机动车道及人行道等区域的路面结构设计，并安排专业施工人员进行施工工艺的把控，为工程质量与工期目标的实现创设良好保障。

参考文献：

[1]陈艳玮，汤尚明，王芃.某港口立交桥工程海域道路软土路基处理技术研究[J].技术与市场，2018，（7）：106.

[2]张鹏飞.路桥过渡段路基路面的结构设计[J].建筑工程技术与设计，2018，（06）：2154.

[3]张伟.水稳基层沥青路面开裂病害与分析[J].建筑·建材·装饰，2019，（04）：75-76.

作者簡介：秦汉礼（1981-），男，安徽利辛县人，大学本科，高级工程师，从事市政工程设计工作。