陽攀城
(中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司,湖南 長沙 410000)
擬改建項目位于張家界市永定區(qū),為縣道X016 (現(xiàn)為省道S106 中的組成部分) ,路線總體呈東西走向,路線全長48.6 公里。原有老路修建年代久遠(yuǎn),等級較低,線性差,縱坡大,路基寬度偏窄,在車輛荷載的反復(fù)碾壓下,經(jīng)過多年營運部分路段破壞較為嚴(yán)重。據(jù)實地公路普查數(shù)據(jù)及現(xiàn)場調(diào)查情況,全線路基寬度為6~7 米,路面寬度為5.5~6 米。本項目老路為22cm 厚的水泥砼與3cm 瀝青表處的交替路面;本次改建設(shè)計采用二級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);設(shè)計速度為40Km/h,路基寬度8.5m,路幅劃分為:行車道2×3.5m+路肩2×0.75m(硬化);汽車荷載等級采用公路-II 級。
為合理利用老路,項目組先對老路路面進行全線調(diào)查,從而對現(xiàn)在路面的使用狀況作定量的綜合評價,為科學(xué)合理的制定路面改造方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)。本次調(diào)查對原有老路水泥板進行檢測,了解老路水泥砼路面板塊破損情況,板底脫空情況及板塊彎沉測試,同時對原有老路為瀝青表處的路面也進行了詳細(xì)分析調(diào)查,為老路利用方案提供依據(jù)。
該項目為老路提質(zhì)改造項目,路面設(shè)計前期也是對該道路現(xiàn)場進行了詳細(xì)的軸載調(diào)查,路面設(shè)計依據(jù)交通量、道路等級、交通組成等基礎(chǔ)資料,結(jié)合路基工程進行綜合設(shè)計。確定了瀝青混凝土面層的路面結(jié)構(gòu)方案。
1) 路面設(shè)計以雙輪組單軸載100kN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載,瀝青混凝土路面設(shè)計年限為12 年。2) 根據(jù)現(xiàn)場軸載實測及工可預(yù)測交通量資料,路面峻工后折算成小客車為3132 輛/日;設(shè)計年限內(nèi)彎沉設(shè)計累計軸次數(shù)為290.5867 萬次,拉應(yīng)力設(shè)計累計次數(shù)為1001.693 萬次,屬于中等交通。
該項目瀝青混凝土路面設(shè)計采用了“公路路面設(shè)計程序系統(tǒng)”(HPDS2017),瀝青混凝土路面設(shè)計以雙輪組單軸載100kN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載,瀝青路面設(shè)計使用年限為12 年,彎沉設(shè)計累計軸次數(shù)為290.5867 萬次,拉應(yīng)力設(shè)計累計次數(shù)為1001.693 萬次,屬于中等交通。結(jié)合《湖南省普通干線公路路面設(shè)計指導(dǎo)意見》的文件要求(湘交基建【486】號文),初步擬定以下方案:
1) 主線新建
6cmAC-13(C) 細(xì)粒式瀝青砼面層+2cm 瀝青雙表處+16cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石上基層+16cm 厚5%水泥穩(wěn)定碎石下基層+15cm 厚4%水泥穩(wěn)定碎石底基層+15cm 厚級配碎石墊層, AC-13(C) 細(xì)粒式瀝青砼面層與瀝青雙表處之間設(shè)置乳化瀝青粘層,基層頂面透層油宜為高滲透乳化瀝青或煤油稀釋瀝青,噴灑后通過鉆孔或挖掘確認(rèn)透層油滲透入基層的深度不小于5mm,并能與基層聯(lián)結(jié)成為一體;半剛性底基層、基層不能流水作業(yè)接連攤鋪施工時,應(yīng)在底基層表面撒布水泥漿,確保層間的粘結(jié)良好,水泥用量宜為1.2~1.5kg/m2;瀝青上、下面層不連續(xù)施工時,應(yīng)在下面層表面噴灑粘層油,確保層間的粘結(jié)良好粘層油有效瀝青用量宜為0.2~0.3 kg/m2。石質(zhì)挖方路段取消15cm 厚級配碎石墊層。
2) 主線老路利用
該項目老路為22cm 厚的水泥砼與3cm 瀝青表處的交替路面。本次設(shè)計根據(jù)老路不同的結(jié)構(gòu)類型,做了兩種利用方案。①原瀝青表處路面上加鋪路面的老路利用段,需對老路路面需采用銑刨、噴射高壓水等方法,打毛清理老路面層表面,再根據(jù)縱斷面填方高度,在上面加鋪基層,使基層與老路結(jié)合成整體;②原水泥砼路面上加鋪路面的老路利用段,當(dāng)斷板率ρ≤10%,整體利用原C35 水泥混凝土路面,如果老路有斷角或局部破碎、開裂及脫空的板塊,應(yīng)采取修補灌漿、換板等處治措施,同時對于原有裂縫處,應(yīng)鋪設(shè)玻纖格柵;斷板率20%≥ρ>10%,且接縫處平均彎沉大于0.45mm時,原水泥混凝土路面采用破裂穩(wěn)固定方案,打裂后路面頂面回彈模量不小于300MPa;斷板率ρ>20%,且接縫處平均彎沉大于0.7mm 時,原水泥混凝土路面采用碎石化方案,碎石化后路面頂面回彈模量不小于200MPa。
3) 橋面鋪裝
采用8cmAC-13 細(xì)粒式瀝青砼面層。為提高橋面鋪裝層間的粘結(jié),應(yīng)先鑿除表面浮漿,并采用專門工藝對水泥混凝土鋪裝層表面進行噴砂打毛,徹底沖洗,吹干,然后均勻刷橋面防水層,同時瀝青面層間還應(yīng)噴灑改性乳化瀝青粘層。
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,國省干線公路及市政項目的改造顯得日益緊迫。我國老干線公路水泥砼路面及瀝青砼路面普遍存在著質(zhì)量水平一般,路面破損未及時修補導(dǎo)致路面病害進一步加劇等諸多情形,通過對張家界永定區(qū)S106 改建工程的設(shè)計涉回顧,從老路改建設(shè)計一般流程入手,結(jié)合湖南省干線公路改建前期指導(dǎo)意見精神,重點探討老路路面改造方案,提出相應(yīng)的解決辦法,對其他國省干線公路改造設(shè)計起到拋磚引玉之作用。