公路原有路面改造设计方案探讨

阳攀城

（中国华西工程设计建设有限公司，湖南 长沙 410000）

1 工程概况

拟改建项目位于张家界市永定区，为县道X016 (现为省道S106 中的组成部分) ,路线总体呈东西走向，路线全长48.6 公里。原有老路修建年代久远，等级较低，线性差，纵坡大，路基宽度偏窄，在车辆荷载的反复碾压下，经过多年营运部分路段破坏较为严重。据实地公路普查数据及现场调查情况，全线路基宽度为6～7 米，路面宽度为5.5～6 米。本项目老路为22cm 厚的水泥砼与3cm 沥青表处的交替路面；本次改建设计采用二级公路技术标准；设计速度为40Km/h，路基宽度8.5m，路幅划分为：行车道2×3.5m+路肩2×0.75m（硬化）；汽车荷载等级采用公路-II 级。

2 老路路面状况调查

为合理利用老路，项目组先对老路路面进行全线调查，从而对现在路面的使用状况作定量的综合评价，为科学合理的制定路面改造方案提供基础数据依据。本次调查对原有老路水泥板进行检测，了解老路水泥砼路面板块破损情况，板底脱空情况及板块弯沉测试，同时对原有老路为沥青表处的路面也进行了详细分析调查，为老路利用方案提供依据。

3 路面设计要点

3.1 路面结构设计参数

该项目为老路提质改造项目，路面设计前期也是对该道路现场进行了详细的轴载调查，路面设计依据交通量、道路等级、交通组成等基础资料，结合路基工程进行综合设计。确定了沥青混凝土面层的路面结构方案。

1） 路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载，沥青混凝土路面设计年限为12 年。2） 根据现场轴载实测及工可预测交通量资料，路面峻工后折算成小客车为3132 辆/日；设计年限内弯沉设计累计轴次数为290.5867 万次，拉应力设计累计次数为1001.693 万次,属于中等交通。

3.2 路面结构设计方案

该项目沥青混凝土路面设计采用了“公路路面设计程序系统”（HPDS2017），沥青混凝土路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载，沥青路面设计使用年限为12 年，弯沉设计累计轴次数为290.5867 万次，拉应力设计累计次数为1001.693 万次,属于中等交通。结合《湖南省普通干线公路路面设计指导意见》的文件要求（湘交基建【486】号文），初步拟定以下方案：

1） 主线新建

6cmAC-13（C） 细粒式沥青砼面层+2cm 沥青双表处+16cm 厚5%水泥稳定碎石上基层+16cm 厚5%水泥稳定碎石下基层+15cm 厚4%水泥稳定碎石底基层+15cm 厚级配碎石垫层， AC-13（C） 细粒式沥青砼面层与沥青双表处之间设置乳化沥青粘层，基层顶面透层油宜为高渗透乳化沥青或煤油稀释沥青，喷洒后通过钻孔或挖掘确认透层油渗透入基层的深度不小于5mm，并能与基层联结成为一体；半刚性底基层、基层不能流水作业接连摊铺施工时，应在底基层表面撒布水泥浆，确保层间的粘结良好，水泥用量宜为1.2～1.5kg/m2；沥青上、下面层不连续施工时，应在下面层表面喷洒粘层油，确保层间的粘结良好粘层油有效沥青用量宜为0.2～0.3 kg/m2。石质挖方路段取消15cm 厚级配碎石垫层。

2） 主线老路利用

该项目老路为22cm 厚的水泥砼与3cm 沥青表处的交替路面。本次设计根据老路不同的结构类型，做了两种利用方案。①原沥青表处路面上加铺路面的老路利用段，需对老路路面需采用铣刨、喷射高压水等方法，打毛清理老路面层表面，再根据纵断面填方高度，在上面加铺基层，使基层与老路结合成整体；②原水泥砼路面上加铺路面的老路利用段，当断板率ρ≤10%，整体利用原C35 水泥混凝土路面，如果老路有断角或局部破碎、开裂及脱空的板块，应采取修补灌浆、换板等处治措施，同时对于原有裂缝处，应铺设玻纤格栅；断板率20%≥ρ＞10%，且接缝处平均弯沉大于0.45mm时，原水泥混凝土路面采用破裂稳固定方案，打裂后路面顶面回弹模量不小于300MPa；断板率ρ＞20%,且接缝处平均弯沉大于0.7mm 时，原水泥混凝土路面采用碎石化方案,碎石化后路面顶面回弹模量不小于200MPa。

3） 桥面铺装

采用8cmAC-13 细粒式沥青砼面层。为提高桥面铺装层间的粘结，应先凿除表面浮浆，并采用专门工艺对水泥混凝土铺装层表面进行喷砂打毛，彻底冲洗，吹干，然后均匀刷桥面防水层，同时沥青面层间还应喷洒改性乳化沥青粘层。

4 结语

随着我国经济的不断发展，国省干线公路及市政项目的改造显得日益紧迫。我国老干线公路水泥砼路面及沥青砼路面普遍存在着质量水平一般，路面破损未及时修补导致路面病害进一步加剧等诸多情形，通过对张家界永定区S106 改建工程的设计涉回顾，从老路改建设计一般流程入手，结合湖南省干线公路改建前期指导意见精神，重点探讨老路路面改造方案，提出相应的解决办法，对其他国省干线公路改造设计起到抛砖引玉之作用。