俞勇民

摘要：由于早期修建的公路已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需求，故而大部分公路均需進(jìn)行改擴(kuò)建。文章首先分析了改建混凝土路面的工程特點(diǎn)，而后針對(duì)如何提高改擴(kuò)建路面的整體施工要求，提出相應(yīng)措施，包括：設(shè)計(jì)更為合理的路面結(jié)構(gòu)、選擇具有良好性能的材料、結(jié)構(gòu)層需具備一定高度、設(shè)計(jì)更加科學(xué)的排水設(shè)施，隨后從路面結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)兩方面，闡述了路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。以供參考。

關(guān)鍵詞：改擴(kuò)建;公路工程;路面結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);要點(diǎn)

隨著我國交通流量的不斷增加，水泥混凝土路面在長期使用中遭到嚴(yán)重?fù)p壞，各種病害問題突出明顯，例如：破碎、塌陷、唧泥等，這些病害問題的存在使得路面形式安全難以滿足日常需求。為了提高公路整體質(zhì)量，則需要對(duì)公路路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建設(shè)計(jì)，通過科學(xué)的方式，提高改擴(kuò)建公路路面結(jié)構(gòu)水平，保證車輛的正常行駛。

1.改建混凝土路面工程特性

（1）根據(jù)相關(guān)資料可知，路面表層向下100～150mm極易出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，同時(shí)其也是整個(gè)工程中受力最大的區(qū)域。（2）面層基本上處于路面位置深度45～75mm 之間。一般情況下，對(duì)混凝土路面工程進(jìn)行改造施工，只要是構(gòu)造深度要求，就能使其具備較強(qiáng)的抗車轍以及抗水性，從而可以滿足多輛車同時(shí)行駛的要求。（3）中間層是在面層下部100～175mm區(qū)間內(nèi)，其主要的用途是承載及擴(kuò)散路面載荷，同時(shí)內(nèi)部的填充物主要是高模量混凝土材料。（4）基層對(duì)于整個(gè)部分的性能影響最大，其主要是為了防止混凝土路面出現(xiàn)疲勞損壞現(xiàn)象，其內(nèi)部需要填充具備較強(qiáng)抗疲勞性能的瀝青混凝土材料 。

2 如何保障改擴(kuò)建路面的整體質(zhì)量要求

2.1設(shè)計(jì)更為合理的路面結(jié)構(gòu)

在路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該充分分析各個(gè)結(jié)構(gòu)層面的主要功能，從而選擇最為合理的設(shè)計(jì)施工方案，使其能夠最大限度發(fā)揮其綜合性能，避免在使用中存在早期損壞而導(dǎo)致安全性降低。

2.2選擇具有良好性能的材料

要全面提升路面的綜合性能，則要選擇使用具備較強(qiáng)性能的施工材料。只有確保每一層的材料都能夠達(dá)到預(yù)期要求，才能夠從根本上提升公路質(zhì)量，避免在使用中出現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞損壞現(xiàn)象，所以，在改建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分對(duì)使用材料的強(qiáng)度、韌性等性能進(jìn)行分析 。

2.3 具備一定的結(jié)構(gòu)層厚度

路面結(jié)構(gòu)層的厚度也是非常重要的性能指標(biāo)，在設(shè)計(jì)時(shí)必須要達(dá)到設(shè)計(jì)方案的要求，從而可以有效的降低各層的底部彎拉應(yīng)力，防止出現(xiàn)嚴(yán)重疲勞損壞的問題，故而在改擴(kuò)建公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要按照原有路面結(jié)構(gòu)的厚度以及建設(shè)要求的厚度確定整體結(jié)構(gòu)的厚度，并且，在確定結(jié)構(gòu)厚度時(shí)，還需要通過相關(guān)計(jì)算方式計(jì)算出結(jié)構(gòu)的承載力。

2.4路基穩(wěn)定性高

路基是整個(gè)路面的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，故而其應(yīng)該具備非常強(qiáng)的承載能力，從而可以有效的消除路基所產(chǎn)生的不均勻變形的現(xiàn)象，為上部結(jié)構(gòu)部分提供有力的支撐。

2.5設(shè)計(jì)更為科學(xué)的排水設(shè)施

大部分的路面破壞問題都是因?yàn)榉e水所造成的，因此，在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要提升其排水性能，避免在雨季因?yàn)榉e水的浸泡，而使得整個(gè)路面發(fā)生嚴(yán)重的損壞現(xiàn)象。

3.路面結(jié)構(gòu)要點(diǎn)

3.1路面結(jié)構(gòu)

下面將以某高速公路工程為案例進(jìn)行分析，綜合了解改建混凝土路面的有關(guān)技術(shù)要求，從而選擇使用更加科學(xué)合理的施工方案。先實(shí)施瀝青混凝土層的澆筑施工，而后再進(jìn)行水泥混凝土層的施工，最后完成瀝青防水層連接施工，具體的路面施工結(jié)構(gòu)詳見圖1所示。

3.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）土基的處理主要是通過沖擊壓實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，在具體工程施工階段中，應(yīng)該提前進(jìn)行路基沉降的處理，從而可以確保路床更具備穩(wěn)定性。（2）路床的處理應(yīng)該選擇使用土壤固化劑，路床處理完成之后，土壤的濕度和溫度都會(huì)有所改變，其抗凍性能可以大幅提升，整體土基強(qiáng)度也能夠滿足工程的需要。（3）為了能夠有效避免基層受到積水的影響而遭損壞，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該將瀝青防水連接層布置在基層的頂部位置上，從而可以適當(dāng)?shù)慕档蛙囕v載荷的影響。（4）“柔 + 剛 + 柔”的路面結(jié)構(gòu)形式更具舒適性，可以大大提升路面承載性能。

4.改建混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)指標(biāo)

在路面結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)及施工階段，國際上大部分都選擇使用如下的兩種基本方法進(jìn)行壽命的預(yù)估分析：一種是基頂面壓應(yīng)變;另一種是瀝青地面的彎拉應(yīng)變技術(shù)參數(shù)。

在設(shè)計(jì)的階段中，可以將上述瀝青材料的疲勞特性作為更好的指標(biāo)來體現(xiàn)出應(yīng)變的性能。因此，本文中在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)計(jì)算的過程中，選擇使用的力學(xué)技術(shù)參數(shù)就是瀝青地面彎拉應(yīng)變參數(shù)。 從實(shí)際情況來分析，如果該部分的剪應(yīng)力較之抗剪試驗(yàn)的混合料最大抗剪強(qiáng)度值要小，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該將抗剪安全系數(shù)和剪切疲勞性能夠都要考慮在內(nèi)。在進(jìn)行載荷分析中，其會(huì)對(duì)最大剪應(yīng)力造成影響，所以應(yīng)該充分考慮到整個(gè)路面基層結(jié)構(gòu)部分的模量以及輪胎非均勻分布的特定，還應(yīng)該考慮到環(huán)境溫度、老化以及離析現(xiàn)象給整個(gè)路面部分模量所產(chǎn)生的直接影響。

4.2路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

在整個(gè)路面工程中，處于不同層面的部分所具備的受力特點(diǎn)也相差比較大。因此，在選擇路面施工材料時(shí)，應(yīng)該綜合分析其所處的路面層，以及在使用中所具有的不同功能和應(yīng)力要求。在實(shí)施高速公路路面改建部分的設(shè)計(jì)過程中，主要遵循如下的基本設(shè)計(jì)原則：改建路面的表面層在施工中所使用的罩面時(shí)間平均為12a;在實(shí)施設(shè)計(jì)的過程中，可以根據(jù)需要選擇使用常見的骨架型密實(shí)瀝青混合材料進(jìn)行施工，此時(shí)應(yīng)該選擇使用優(yōu)質(zhì)瀝青材料和改性瀝青施工材料，從而可以使得路面表層具有較強(qiáng)的抗車轍性、抗滑性以及抗疲勞性能;同時(shí)，采取骨架型密實(shí)瀝青混合材料進(jìn)行施工，能有效抵抗疲勞開裂，降低水霧的發(fā)生率，切實(shí)提高公路工程的使用壽命。

對(duì)于路面載荷較為集中的區(qū)域，在路面結(jié)構(gòu)中非常容易出現(xiàn)疲勞損壞的問題，而在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，通過采用聯(lián)接層，可以使得整個(gè)路面載荷更好的分散。該部分在設(shè)計(jì)過程中，要全面的考慮到整個(gè)結(jié)構(gòu)部分的耐久性和穩(wěn)定性是否達(dá)標(biāo)。此外，路面頂面下部的100mm位置上是剪力最大的區(qū)域，它包含了粗集料以及高溫等級(jí)的瀝青施工材料通過特定的方式嵌擠到骨架結(jié)構(gòu)內(nèi)，在設(shè)計(jì)聯(lián)結(jié)層時(shí)，為了最大限度滿足其穩(wěn)定性，必須要應(yīng)用嵌擠骨架結(jié)構(gòu)形式。但是，對(duì)于該部分瀝青材料來說，它對(duì)材料的的高溫性能要求比較高，因此，在結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)時(shí)必須要嚴(yán)格控制溫度。

4.3排水設(shè)計(jì)

在高速公路路基工程建設(shè)施工中，要采取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，從而可以全面提升承載性能。通過各方的研究發(fā)現(xiàn)，路基的強(qiáng)度會(huì)伴隨著濕度的增大而降低。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該采取有效的措施進(jìn)行排水，同時(shí)還應(yīng)該充分的保證路基強(qiáng)度滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以根據(jù)實(shí)際工程的需要設(shè)置碎石排水墊層部分。

5.結(jié)束語

總而言之，在改擴(kuò)建公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，想要切實(shí)的提高設(shè)計(jì)水平，在設(shè)計(jì)階段必須對(duì)原有路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，同時(shí)充分發(fā)分析路面結(jié)構(gòu)的耐久性以及安全性，在掌握相關(guān)路面結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上，提出科學(xué)可行的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，唯有如此，才能切實(shí)提高改擴(kuò)建公路路面的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]阮艷彬，吳萬平.與路面協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的公路路基設(shè)計(jì)指標(biāo)及使用環(huán)境探討[J].公路，2012（03）：74-78.

[2]李軍.公路路基及路面設(shè)計(jì)實(shí)踐分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013（08）：34-36.