高速公路大修工程路面施工方案优化设计

高速公路大修工程路面施工方案优化设计

第39卷，第4期公路工程Vo1．39，No．42014年8月HighwayEngineeringAug．，2014高速公路大修工程路面施工方案优化设计彭杰(湖南省高速公路管理局，湖南长沙410001)[摘要】研究结合京港澳国家高速公路(G4)湖南省耒阳至宜章段大修工程，基于长寿命高速公路设计理念，通过合理的计算，对原路面不同路面结构分别提出不同的加铺方案，并在大修过程中，根据现场实际情况，对施工方案进行优化设计。通过旧连续配筋混凝土路面结构及钢筋间距调整、旧沥青路面处治措施优化、层问处治措施优化、沥青混合料路用性能优化以及桥头调坡段施工方案优化，能够保证大修工程质量。研究结果可供同行参考。[关键词]高速公路；大修工程；加铺方案；施工方案优化[中图分类号]U418．6’7[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2014)04-0186-05OptimizationDesignofPavementConstructionforHeaveMaintenanceofExpresswaysPENGJie(HighwayAdministrationBureauofHunanProvince，Changsha，Hunan410001，China)[Abstract]Aimingattheseepagephenomenonofleiyi—yizhangsectionofBeijingHongKongandMacaonationalhighway(G4)inHunanprovince，Basedonlong—lifeexpresswaydesignandreasonablecalculation，diferentoverlayprogramswereputforwardfromdifferentpavementstructuresoftheoriginalexpressway．Duringheavemaintenanceconstruction，theconstructionplansweredesignedoptimallyac—cordingtotheactualsituation．Studiesshowthat，thequalityofrepairworkscanbeensuredbyoptimi—zingtheconstructionprogram，suchasadjustmentofoldcontinuousreinforcementpavementstructureandreinforcedconcretepitch，optimizationofoldasphaltpavementtreatmentmeasures，optimizationofbond-inglayerstreatmentmeasures，asphaltpavementperformanceoptimizationandoptimizationofslopead-justmentsectioninbridgeconstruction．Theresultscanbeavailableforpeerreference．[Keywords]expressway；heavemaintenance；overlayprograms；constructionoptimization标段有一个互通，便于材料、施工机械、车辆进出，缩0前言短总的维修工期。；③制定合理、紧凑的施工组高速公路不同于一般公路，对行驶质量有较高织计划、加强管理、加大施工力度、采取速战速决的要求⋯。因此，高速公路大修既不能完全依照新建方法，在保证质量的前提下尽量缩短大修工高速公路的设计思想和方法，也不能按投资成本最期。。；④大修施工过程中尽可能做到施工精细低的方法确定优选方案，应根据实际路况调查，采取化，使维修以后不至于在短期内再次损坏、再次大有效手段和方法，进行路面修复。综合国内外修，应考虑路面耐久性；⑤对于路面大修方案应结的经验，从国内的实际情况出发，高速公路的大修改合原有路面实际情况，保证施工方案切实有效。造大体应遵循以下原则：①确保交通畅通和交通研究结合京港澳国家高速公路(G4)湖南省耒安全，尽可能减小对交通的影响，防止施工车辆干扰阳至宜章段大修工程，基于重载交通长寿命设计理正常行车，借道分流处应设专人指挥交通；②尽可念，提出大修工程路面结构加铺设计方案，并在施工能以互通为中心合理划分施工路段长度，确保每个过程中结合现场情况对路面施工方案进行优化。研【收稿日期]2014—03～03[作者简介]彭杰(1983一)，男，湖南泪罗人，工程师，主要从事高速公路建设与管理工作。n第4期彭杰：高速公路大修工程路面施工方案优化设计187究将为国内重载交通下高速公路大修工程施工方案总量。交通量的快速增长使既有公路的服务水平急制定提供一定参考。剧下降。耒宜高速公路通车10多a来，大量超载车辆的通行造成了既有路面的严重破坏，桥梁、涵洞等1大修工程概况构造物业出现了不同程度的病害，车辆运行速度、行未宜高速公路是京港澳国家高速公路(G4)湖车安全性与舒适性逐年下降，道路服务水平与高速南境内最南端的一段，它北起耒阳以东的陈家坪与公路的性质、功能极不相称。为进一步提高耒宜高潭耒高速公路相连，途经耒阳、永兴、苏仙、北湖、宜速公路的通行能力和服务水平，促进沿线社会经济章等县区市，在小塘与广东省粤北高速公路相接，全的发展，2013年5月对末宜高速实施大修。长135．367km，设计时速为100km／h，全线位于公2大修工程路面加铺方案设计路自然区划中的IV5与IV6区。项目按山岭重丘区双向四车道高速公路标准修建，路基宽27m，路面2．1原路面结构层宽23．5m，中间分隔带宽2m。耒宜高速公路全线原路面结构有四种形式，分该路于1998年11月28日正式动工兴建，2001别为普通水泥混凝土路面、连续配筋混凝土路面、钢年12月28Et正式通车运营，已运营了12a。随着筋混凝土路面及沥青混凝土路面，各路面结构类型国民经济的飞速发展，耒宜高速交通量增长迅速。及分段如表1所示。目前，耒宜高速公路交通量已远远超过原设计交通表1原路面结构类型Table1Originalpavementstructuretype路面结构类型路面结构组成普通水泥混凝土49．77kml8cm4％水泥稳定碎石底基层+18cm6％水泥稳定碎石基层+1cm沥青表处防水层+28cmC35水泥混凝土路面．连续配筋混凝土38．91km18era4％水泥稳定碎石底基层+l8era6％水泥稳定碎石基层+1em沥青表处防水层+28cmC35连续配筋水泥混凝土路面钢筋水泥混凝土2．05lkm18era4％水泥稳定碎石底基层+18cm6％水泥稳定碎石基层+1tin沥青表处防水层+28cmC35钢筋水泥混凝土路面沥青混凝土44．63km20era4％水泥稳定碎石底基层+20em5．5％水泥稳定碎石下基层+20cm5．5％水泥稳定碎石上基层+1em沥青表处防水层+8emAC一25I沥青混凝土下面层+6cmAC一20I改性沥青混凝土中面层+4cmAK一13改性沥青混凝土上面层。在运营过程中，加铺2．5till超薄磨耗层2．2大修工程路面结构加铺方案板压浆、换板等处治后，加铺18cm连续配筋混凝土根据全线路面调查情况及以往养护记录，本大+沥青复合式路面结构，总加铺厚度30．5cm。修工程的设计单位湖南省交通规划勘察设计研究院旧连续配筋混凝土路面大修施工方案：对局部在施工图设计文件中提出的路面结构方案如下：破损进行修补后，加铺改性乳化沥青粘层+10旧沥青路面大修施工方案：根据耒宜高速公路emAC一30+6cmAC一20C沥青混凝土+改性乳化沥交通量调查，湖南往广东方向交通量较大，且重载货青粘结层+4emSMA-13。车较多。因此，西半幅部分路段，对旧沥青路面上面3大修工程路面施工方案优化层(厚度约6em左右)进行现场热再生后加铺6em改性沥青AC一20C+4cm改性沥青SMA一13。对于耒宜高速公路大修工程开工建设以来，项目部旧沥青路面的局部破损，需局部铣刨重铺后再进行组织施工单位、设计单位、技术咨询单位等相关人员现场热再生；对于旧沥青路面局部破损密集的路段，对沿线进行了多次现场考察。相关单位在仔细阅读进行整车道(超车道、行车道)的铣刨后重铺6设计文件的基础上，项目部收集各方面的意见，对耒cmAC一20，再加铺6em改性沥青AC一20C沥青混凝宜高速大修工程施工方案进行优化，并对施工质量土+4em改性沥青SMA一13上面层。对于东半幅控制提出相关要求。路段，对旧沥青路面进行铣刨或现场热再生后直接3．1旧连续配筋混凝土路面加铺层调整方案及路加铺4cm改性沥青SMA一13上面层。段旧普通水泥混凝土路面与钢筋混凝土路面大修大修工程中，对耒宜高速公路的旧连续配筋混施工方案：对旧水泥混凝土路面采取破板修补、脱空凝土路面段进行了现场调查，发现旧连续配筋混凝nnn190公路工程39卷②在sl标一s3标SMA一13沥青混合料中掺加升等方面的影响，存在较多的桥头调坡路段，调坡路一定剂量抗剥离剂，增强沥青与集料(酸性石料)之段浇筑了一定数量的普通水泥混凝土路面结构层，间的粘附力，提高抗水损害的强度。其中，抗剥离剂目前部分标段对于铺筑的普通水泥混凝土路面结构类型不建议采用胺类。层没有设置纵横向接缝，考虑到水泥混凝土的材料③在混合料配合比设计时，应考虑掺加2％一性能，应在铺筑的普通水泥混凝土路面结构层路段，3％水泥，替代等量的矿粉，以增强沥青与集料的粘要按现行规范要求设置纵横向缩缝，板长为5m，宽附性。度为3．75m(或4．5m，根据施工的情况进行调④SMA一13沥青混合料中添加降温剂。整)，纵向缩缝宽度为3—8mm，深度应为板厚的1／温拌剂具有延长施工季节，增加沥青路面施工3—2／5，横向缩缝宽度为3～8mm，深度为板厚的的灵活性、便利性，降温速率减缓，延长混合料的可1／5—1／4，要求切缝后进行清缝，然后回灌重交沥青压实时间等优点。同时，温拌混合料对路表和环境A一70(或改性沥青)。温度的要求相对低，路面施工季节和日施工时间延4结语长，比热拌更适合夜间施工。考虑到大修工程施工后期昼夜温差较大，白天①研究结合京港澳国家高速公路(G4)湖南省施工沥青混合料环境温度较高，混合料温度下降较耒阳至宜章段大修工程，基于长寿命高速公路设计慢，可不需掺用温拌剂。到夜间环境温度小于15理念，通过合理的计算，对原路面存在的普通水泥混c【=，由于沥青玛蹄脂的特性，决定添加沥青剂量的凝土路面、连续配筋混凝土路面、钢筋混凝土路面及5％的XT—W3型沥青温拌剂。沥青昆凝土路面等结构分别提出不同的加铺方案。3．6桥头调坡及路桥过渡段衔接方案优化②在大修过程中，根据现场实际情况，对路面①调坡段长度调整。结构层、连续配筋钢筋间距、旧沥青路面处治方案、施工图设计文件中，对于调坡段长度的控制标间处治措施、沥青混合料路用性能优化、桥头调坡准为按0．4％的纵坡进行控制，针对部分路段纵坡及路桥过渡段衔接方案等进行优化设计。研究表较大、弯道半径小等特点，从保证行车的舒适性的角明，通过对施工方案的优化，保证了大修工程质量。度考虑，在结合桥梁顶升等现场情况的基础上，建议调坡段尽量采用0．3％的纵坡进行控制。[参考文献]②关于路桥过渡段衔接问题方案调整。[1]温高峰．高速公路沥青混凝土路面大修工程设计技术研究[J]．公路，2010(5)：100—101施工图设计文件中，对于桥头过渡(调坡)的处[2]李国清，张小明，陈国垣，等．南九高速公路大修工程试验路整理有几种做法，对于旧水泥混凝土路面、钢筋混凝土治方案的分析[J]．公路，2004(8)：122—126．路面，采用破板设置过渡板，然后加铺30．5em加铺[3]李彩霞．高速公路沥青路面大修技术研究[D]．西安：长安大层；对于旧连续配筋混凝土路面，采用破板设置过渡学，2007．板(钢筋连续)，然后加铺20m沥青混合料加铺层，[4]刘恢复．公路大修工程勘察设计及注意事项[J]．公路与汽运，201l(5)：119—122．目前西半幅调坡设置过渡板的路段已经基本完成。[5]邓松．高等级公路大修改建的部分关键技术研究[D]．南京：项目部结合现场情况，对于上述两种调坡方案，建议东南大学，2005．在加铺段与现有桥头搭板相接位置，采用伸缩缝的[6]罗国民，谭钊洪，谢京倍，等．佛陈路快速化改造工程路面结构形式进行连接。优化初步研究[J]．城市建设理论研究(电子版)，201l(26)．如调坡后采用普通水泥混凝土作为下埋板，上[7]任桂娇．山区高速公路沥青路面大修关键技术研究[D]．重面直接加铺沥青混凝土面层的路段，则建议在下埋庆：重庆交通大学，2012．[8]张宜飞．京哈高速公路沥青路面大修技术研究[D]．北京：北板的起终点设置传力杆(植筋)，然后直接加铺沥青京工业大学，2007．面层，不需要采用伸缩缝的形式过渡；如采用连续配[9]马敬坤．高速公路沥青路面大修工程综合技术研究[J]．公路筋混凝土作为下埋板，则与桥头搭板连接的位置仍交通技术，2004(6)：35—38，50．然需要采用伸缩缝的形式过渡。[1O]朱冀军．高速公路旧水泥混凝土路面大修工程的技术设计研③关于桥头调坡段普通水泥混凝土接缝设置。究[J]．内蒙古公路与运输，2009(5)：21—23．湖南省末宜高速公路大修工程因标高、桥梁顶