張璽

（河北銳馳交通工程咨詢有限公司，河北石家莊 050000）

1 工程概況

黃石高速公路辛集至藁城路段自1998年12月建成通車以來，交通量迅速增長(zhǎng)，2003—2015年，通道內(nèi)各條公路交通量持續(xù)增長(zhǎng)。其中，黃石高速公路交通量增長(zhǎng)最快，年均增長(zhǎng)率達(dá)21.6%。2015年，項(xiàng)目路段交通量已突破48 000pcu/d，V/C為0.8，服務(wù)水平為四級(jí)，該路段交通流處于穩(wěn)定流范圍的下限，因此，提高其通行能力十分必要。

最初該路段設(shè)計(jì)方案依據(jù)高速公路雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，前期施工實(shí)施階段，僅路面工程先期按四車道實(shí)施，路基工程、橋涵工程、互通立交及沿線設(shè)施均按六車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，路面未硬化的兩個(gè)預(yù)留車道根據(jù)實(shí)際情況擇期實(shí)施（如圖1所示），因此，在該段落按六車道擴(kuò)建過程中無須新增占地，只需對(duì)預(yù)留車道進(jìn)行完善即能滿足六車道通行條件[1]。

圖1 原公路路面車道橫向分布示意圖 （單位：cm）

2 路面硬化設(shè)計(jì)方案研究

路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列原則：應(yīng)按照“分段設(shè)計(jì)、分類處理、分期實(shí)施、合理決策”的養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)基本要求，保證養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)方案的針對(duì)性和科學(xué)性；應(yīng)從“結(jié)構(gòu)、材料、荷載、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)”等方面綜合考慮，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)方案力學(xué)強(qiáng)度與路面使用性能的匹配，技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的兼顧；應(yīng)結(jié)合路面養(yǎng)護(hù)方案的長(zhǎng)期性能預(yù)測(cè)和養(yǎng)護(hù)規(guī)劃結(jié)構(gòu)，分析評(píng)價(jià)路面養(yǎng)護(hù)方案的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益。路面擴(kuò)建改造設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)舊路狀況、施工難易程度等綜合確定拓寬方式、拓寬部分結(jié)構(gòu)組合形式等內(nèi)容制定設(shè)計(jì)方案，因此，對(duì)既有路面的技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)定是方案制定設(shè)計(jì)前期的重要環(huán)節(jié)。

2.1 既有路面狀況檢測(cè)評(píng)定分析

通過現(xiàn)場(chǎng)勘察，項(xiàng)目路段路面主要病害為路面橫縫、縱縫、瀝青老化。部分路段橫縫密集，5～10m一道橫縫，橫縫伴支縫并帶有沉陷，行車道在2015年對(duì)部分路段進(jìn)行了微表處治理，部分橫縫已經(jīng)反射出微表處面層。部分路段存在網(wǎng)裂，硬路肩部分未進(jìn)行中修養(yǎng)護(hù)的，老化明顯，網(wǎng)裂塊裂嚴(yán)重（見圖2）。

圖2 路面外觀病害

本項(xiàng)目依據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG 5210—2018）完成了待擴(kuò)建路段路面的公路技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)定工作[2]，該工作的主要評(píng)定指標(biāo)及結(jié)果見表1。

表1 路面技術(shù)狀況檢測(cè)指標(biāo)及評(píng)定

2.2 路面硬化方案設(shè)計(jì)

根據(jù)既有路面的檢測(cè)評(píng)定狀況結(jié)果，存在兩個(gè)主要問題：（1）既有路面已經(jīng)出現(xiàn)較大程度的病害；（2）PCI指標(biāo)及SRI指標(biāo)明顯低于其他指標(biāo)。根據(jù)記錄路面狀況及檢測(cè)評(píng)定結(jié)果，擬定出兩種預(yù)留車道硬化方案（見表2及表3），并對(duì)兩種方案進(jìn)行比選分析（見表4）。

表2 方案A：預(yù)留車道-既有路面綜合硬化方案

表3 方案B：僅預(yù)留車道硬化方案

表4 方案比選分析

該高速公路項(xiàng)目路段車流量大，軸載重，避免病害進(jìn)一步發(fā)展至結(jié)構(gòu)性損壞，亟需對(duì)各處病害進(jìn)行治理，按照4～5年的維護(hù)周期，擴(kuò)建工程與既有路面下次計(jì)劃養(yǎng)護(hù)時(shí)間接近。綜合各方面因素考慮，對(duì)比分析方案A、B的優(yōu)缺點(diǎn)，方案A雖然具有較高的施工成本，施工工藝復(fù)雜，但對(duì)既有路面進(jìn)行了硬化，改善了當(dāng)前路面的技術(shù)狀況，能夠降低后期維護(hù)工作量，減少對(duì)運(yùn)營(yíng)收入的影響，間接降低了后期路面養(yǎng)護(hù)的成本，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的路面維護(hù)管養(yǎng)角度來看本文推薦采用方案A。

2.3 路面排水

解決路面排水問題理論上可以堵，也可以疏，各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。部分高速公路進(jìn)行擴(kuò)建改造，在結(jié)構(gòu)層內(nèi)部設(shè)置排水層或滲水層存在一定難度，一方面是結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水層設(shè)計(jì)和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)成功的經(jīng)驗(yàn)不多，另一方面擴(kuò)建工程存在新老路基路面的拼接，不具備全橫斷面的排水層設(shè)計(jì)和施工條件。綜合國(guó)內(nèi)目前路面排水設(shè)計(jì)的做法，建議本項(xiàng)目路面排水方案，采用以堵為主、以排為輔的思路，完善路面邊緣排水系統(tǒng)（中分帶、硬路肩排水系統(tǒng)），盡量防止雨水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并適當(dāng)考慮層間水的排滲通道問題。

層間黏結(jié)質(zhì)量關(guān)系到瀝青加鋪層的壽命能否達(dá)到預(yù)期值。瀝青各層應(yīng)具有黏結(jié)牢固、防水滲入、低溫抗開裂、高溫抗車轍、抗剝離的良好性能。上面層與中面層之間灑布一層SBS改性瀝青黏結(jié)防水層，撒布量控制在1.8 kg/m2，并均勻撒布單一粒徑（9.5～13.2mm）石灰?guī)r，覆蓋率保證在55%～60%。在鋪筑基層前對(duì)存在滯水路段通過打滲井的方式將積滯水排除[3]。

2.4 瀝青混合料的再生利用

瀝青混合料的再生利用是世界各國(guó)都關(guān)注的問題，合理采用該技術(shù)可以減少環(huán)境污染，同時(shí)也可降低部分工程費(fèi)用。目前通常趨向于循環(huán)利用老路銑刨料，通過再生重新利用。路面再生的種類很多，按舊路面的性質(zhì)不同可分為瀝青路面的再生和水泥混凝土路面的再生；按再生形成的層位不同可分為再生面層、再生基層和再生底基層；按再生方式的不同可分為熱再生和冷再生；按拌和地點(diǎn)的不同可分為現(xiàn)場(chǎng)再生和廠拌再生。

滬寧高速公路、佛開高速公路改擴(kuò)建工程中均十分重視路面銑刨材料的回收利用。某高速瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程中曾使用廠拌冷再生技術(shù)，并取得了良好的效果和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但是再生技術(shù)受RAP的制約，本項(xiàng)目為預(yù)留車道硬化工程，產(chǎn)生的銑刨料較少，不能滿足本項(xiàng)目再生利用的需求。建議將施工過程中產(chǎn)生的銑刨料統(tǒng)一回收存放，統(tǒng)籌考慮周邊低等級(jí)公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)加以循環(huán)利用。

3 既有路面病害治理措施

根據(jù)方案A，需要對(duì)既有路面進(jìn)行罩面處理。在整體進(jìn)行加鋪罩面前，要對(duì)既有路面病害進(jìn)行治理。結(jié)合項(xiàng)目范圍內(nèi)近幾年的路面技術(shù)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比分析，借鑒河北省高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)瀝青路面病害的發(fā)展進(jìn)行了適當(dāng)?shù)那罢靶钥紤]，提出了以下幾項(xiàng)路面病害治理措施[4-5]，具體的病害治理方案如下。

3.1 單向單條裂縫病害治理

對(duì)于單向單條輕度橫向裂縫（＜3mm）：未處理的橫向縫隙需進(jìn)行裂縫內(nèi)部雜物清理及干燥處理工作，再實(shí)施縫內(nèi)灌注熱改性瀝青工作，在作業(yè)過程中注意隔絕外界水分；已處理的現(xiàn)有裂縫，部分裂縫灌注的瀝青已經(jīng)凸起，罩面工程開始之前，應(yīng)對(duì)凸起路面的瀝青層進(jìn)行整平。對(duì)現(xiàn)有道路灌縫采用灌縫膠的一律清除，并重新灌注熱改性瀝青。

單向單條重度橫向裂縫（≥3mm）：對(duì)沒有處理的重度橫縫，除灌注熱改性瀝青以外，在罩面施工前還使用高分子抗裂貼對(duì)重度裂縫進(jìn)行整治；對(duì)于已進(jìn)行灌（封）縫處理的重度橫縫，罩面之前應(yīng)整平表面，并使用高分子抗裂貼進(jìn)行處治。

3.2 密集型裂縫病害

密集型裂縫通常需要進(jìn)行連片銑刨，路面的銑刨厚度應(yīng)考慮裂縫的密集程度及裂縫深度，還需考慮路面的下承層結(jié)構(gòu)形式及材料組成，因此，需要對(duì)銑刨位置進(jìn)行取芯，確定下承層情況從而確定裂縫位置的銑刨厚度。

3.3 路面松散病害

對(duì)集料缺失、麻面、松散嚴(yán)重且伴有橫縫、縱縫等其他病害的路段，采取整車道銑刨回填的處理方式，處理深度根據(jù)鉆芯情況確定。對(duì)輕度松散路段，可在其上直接進(jìn)行罩面加鋪，罩面時(shí)合理控制松鋪系數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

與新建路面相比，高速公路既有路面擴(kuò)建改造涉及的技術(shù)問題、經(jīng)濟(jì)問題較為復(fù)雜，在工程擴(kuò)建改造實(shí)施中會(huì)遇到多種多樣的難題，需要綜合考慮運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)成本、既有路面技術(shù)狀況及現(xiàn)場(chǎng)施工條件。本項(xiàng)目為基于預(yù)留車道的高速公路擴(kuò)建工程，在擴(kuò)建方案設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮預(yù)留車道狀況與既有路面技術(shù)狀況。本文在制定擴(kuò)建方案過程中，對(duì)該擴(kuò)建段既有路面的技術(shù)狀況PCI、RQI、RDI、SRI技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)，在此基礎(chǔ)上制定了預(yù)留車道-既有路面綜合硬化方案及僅預(yù)留車道的硬化方案，分析了兩種方案下的路面穩(wěn)定性能、路面承載力、抗裂性能、施工成本等特點(diǎn)。本文最終建議采用預(yù)留車道-既有路面綜合硬化方案?？紤]既有路面罩面工程的實(shí)施，本文根據(jù)當(dāng)前既有路面的病害特點(diǎn)提出了針對(duì)性的治理措施，能夠?yàn)橥惛咚俟仿访鏀U(kuò)建工程的方案設(shè)計(jì)提供參考。