京原支线九针台至蟒石口段维修方案

2014-11-17杨军

交通运输研究 2014年14期

杨军

（河北通宇建筑工程有限公司，河北张家口 075000）

0 引言

河北省省道S248京原支线九针台至蟒石口段三级公路，路段起点位于涿鹿县九针台村、桩号为K2+000，路段终点位于涿鹿县蟒石口村、桩号为K16+686，为非收费公路，是张家口东南部与保定市往来的通道，是张涿高速公路的集散公路，是国道间、国道与省道间的连接线。因此，该路段具有十分重要的经济和军事意义。随着国民经济的快速发展，沿线地区及人民经济水平的提高，该路段交通量将逐年增长，尤其是大型载重车辆增加迅速。

1 工程概况

河北省省道京原支线九针台至蟒石口段三级公路，建设于1971年（是按战备公路进行修建的），并于1984年进行表处封层、2004年全路段进行大修（重新设置路面结构层）。该路段自2004年以后，再未进行过任何整修。由于近年来交通量的迅速增加以及交通组合方式的变化，大型重载车辆不仅占交通量比例大，而且载重量大（超载严重），导致公路病害的产生，而且病害逐年增多。特别是K2+000～K5+300路段，车辆无法正常行驶，严重影响行车安全。

1.1 主要病害类型

K2+000～K5+300路段：路面龟裂、坑槽严重，部分路段路基沉陷、路面翻浆等（见图1）。

图1 路面坑槽

K8+200～K10+200路段：路面龟裂、网裂、坑槽，局部路段路面沉陷（见图2、图3）。

图2 路面龟裂、网裂

图3 颗粒松散脱落

从经济、技术角度出发，此路段亟需实施路面中修（局部大修）工程，从整体上改善路况，维持道路通行能力。

1.2 旧路状况

（1）路基宽7.5m，路面宽7.0m，路肩石宽2×0.25m，路拱横坡为2%。

（2）原路面结构：4cm沥青混凝土+16cm石灰+粉煤灰稳定级配碎石层+16cm石灰稳定天然砂砾底基层。

1.3 交通现状

根据交通量统计结果，该路段2010年年平均日交通量（折合成小型客车）为4690辆（其中大中型载重车辆占70.8%，大、小型客车占29.2%，见表1），2006—2010年年平均增长率为17.1%。随着国民经济的发展，年平均日交通量仍将继续增长。

表1 2006—2010年路段年平均日交通量

2 处置方案

省道S248京原支线九针台至蟒石口K2+000～K16+686段三级公路路面维修的原则是针对路面面层主要病害进行维修。原路面病害处置是保证路面中修质量和效果的重要前提，对提高中修后路面的耐久性具有重要的作用，可配合局部处理以改善道路的服务水平，确保路面基层和路基稳定，延长路面的使用寿命。

在实际调查的基础上，结合路面及病害钻芯资料，根据原路面结构、当前的病害状况、交通流特点等，对不同的病害类型确定了具体的处置方案。

2.1 K2+000～K5+300大修路段

2.1.1 路基、路面

（1）一般路段

清除原路面结构层，在原基层上设置路面结构层。采用4cm细粒式沥青混凝土上面层（AC—13）、5cm中粒式沥青混凝土下面层（AC—16）和18cm水泥稳定级配碎石基层[1]。

（2）过桥路段

清除原桥面沥青混凝土铺装层，重新进行铺装。采用4cm细粒式沥青混凝土上面层（AC—13）和5cm中粒式沥青混凝土下面层（AC—16）。

（3）路基沉陷路段

清除原路基、路面结构层，基底进行处理，填筑路基（高出原路基23cm），设置路面结构层。采用4cm细粒式沥青混凝土上面层（AC—13）、5cm中粒式沥青混凝土下面层（AC—16）、18cm水泥稳定级配碎石基层和2×16cm水泥稳定天然砂砾底基层。

（4）特殊路基路段

经勘察，原公路路基沉陷的主要原因是原路基填料差；路面翻浆一是由于原低填或浅挖路段未进行超挖回填处理，二是由于原高液限黏土路段未进行特殊路基处理。

特殊路基处理方法：

①由路基填料差导致的路基沉陷段：清除原路基土方，采用砂砾填筑（高出原路基23cm）。

②由低填或浅挖段导致的翻浆路段：清除原翻浆路段路基，基底超挖0.8m，换填砂砾（高出原路基23cm）。

③由于基底为高液限土未处理导致的翻浆路段：清除原翻浆路段路基，并在路基范围内的基底超挖0.5～0.8m，换填8%石灰土（高出原路基23cm）。

2.1.2 排水、防护

（1）排水系统

加强和完善道路排水系统，对病害排水设施进行维修和加固（结构形式不变）；对失稳的排水设施拆除新建；对路面提高后的稳定边沟进行加高处理；对排水不畅、拥堵的排水设施，拆除后进行调整和改造；对需要增设排水设施的路段进行相应的设置。

（2）防护设施

加强和完善道路防护工程，对病害防护设施进行维修和加固（结构形式不变）；对失稳的防护设施拆除新建；对路面提高后的稳定路肩墙进行加高处理；对需要进行防护的路段，增设相应的防护设施。

2.1.3 涵洞

（1）拆旧新建涵洞

结构为钢筋混凝土重力式现浇板涵，设计荷载为公路Ⅱ级，基础承载力要求大于0.25MPa。台身采用M12.5浆砌片石，基础、翼墙及铺底均采用M7.5浆砌片石，台帽采用C25混凝土，盖板采用C30混凝土。板厚、钢筋布置按规范执行。

（2）维修加固涵洞

原结构形式不变，只针对病害部位进行有效的维修加固。

2.1.4 被交叉道路

完善原被交叉道路与本路线的衔接，对被交叉道路在主线边沟范围之内，设置边沟涵或平交涵。

2.1.5 沿线设施

（1）标线、标志

设置路面标线、完善道路标志，对新增的平交道路，增设道路标志。

（2）安全设施

完善原安全设施，对有安全隐患的路段，增设相应的安全设施。

2.2 K8+200～K10+200中修路段

保持原道路技术等级和路基路面宽度不变。病害处置完成后，在旧路面上喷洒下封层，再铺筑4cmAC—13C细粒式沥青混凝土。沥青采用90A级道路石油沥青，粗集料采用石灰岩石料，细集料采用天然砂。

（1）龟裂、网裂

这种病害在路面使用到一定的年限后广泛出现，从路面结构本身来说，其产生原因主要是路面长期使用，在自然气候的作用下，面层老化开裂而导致其产生，但路面基层仍为整体性板体，路面面层使用功能有所降低，但完整性较好。

处治方式：对病害面层进行挖除，在旧路面基层洒布透层油后，铺筑4cmAC—20中粒式沥青混凝土，再与中修路段同时喷洒封层后铺筑4cmAC—13C细粒式沥青混凝土。

（2）翻浆、沉陷

翻浆是道路病害最为严重的一种，一般发生在春融期，其主要原因是路（地）基中含水量较高，在毛细现象的作用下，反复冻融使地下水不断向地表层积聚形成软弱层，在重载车辆作用下，不足以承受上部传来的荷载，导致路基下陷、变形，路面彻底破坏。沉陷的破坏原因与翻浆类似，但下卧软弱层含水量低，路面破坏后不产生唧泥现象。

处治方式：从面层开始，向下挖除基层、软弱路（地）基土，挖除深度以彻底挖除全部的软弱层为准，以水稳性好的砂砾料回填并分层压实，铺筑18cm厚水泥稳定碎石基层，洒布透层油再铺筑5cmAC—20中粒式沥青混凝土至原路面标高，再与中修路段同时喷洒封层后铺筑4cmAC—13C细粒式沥青混凝土。

（3）车辙、推移

车辙是因为在车辆，特别是重载车辆的反复作用下，面层累积变形、移位而形成。推移路面病害是由沥青上面层和沥青下面层间的黏结不牢而在荷载水平作用力下形成的滑动。当滑动位移较大时，轮迹外侧出现拥包隆起，轮迹位置处就出现裂缝，甚至颗粒松散脱落，形成坑槽等，它的形成会加剧路面病害的发展。

处治方式：挖除旧面层，铣刨原基层1cm拉毛后洒布透层油、旧路面切口四边洒布黏层油，铺筑5cm厚的ATB—25粗粒式沥青碎石，再与中修路段同时喷洒封层后铺筑4cmAC—13C细粒式沥青混凝土。

3 材料要求

沥青路面使用的各种材料运至现场后必须取样进行质量检验，经评定合格后方可使用，不得以供应商提供的检测报告代替现场检测。不同料源、品种、规格的材料不得混杂堆放。

4 施工要求

（1）封层采用层铺法施工的单层式沥青表面处治。

（2）各种集料必须分隔贮存，细集料应设防雨顶棚，料场及场内道路应作硬化处理，严禁泥土污染集料。集料进场宜在料堆顶部平台卸料，经推土机推平后，铲运机从底部按顺序竖直装料，减小集料离析。烘干集料的残余含水量不得大于1%。每天开始几盘集料应提高加热温度，并干拌几锅集料废弃，再正式加沥青拌和混合料。拌制的混合料应均匀一致，无花白料[2]。

（3）在不产生严重推移和裂缝的前提下，初压、复压、终压都应在尽可能高的温度下进行。不得在低温状况下作反复碾压，使石料棱角磨损、压碎，破坏集料嵌挤。压路机不得在未碾压成型路段上转向、调头、加水或停留。在当天成型的路面上，不得停放各种机械设备或车辆，不得散落矿料、油料等杂物。

（4）本工程采用不断交施工，施工现场要封闭部分车道，要制定符合《道路交通安全法》及其他有关规定的交通管制方案。按照《公路养护安全作业规程》的相关规定设置警示牌。整个施工期间应做好交通组织和疏导工作，严格控制车速，及时处理车辆故障、交通事故突发事件，确保交通顺畅。施工进行前，各单位配合，积极协调交通警察、路政等部门共同维护交通安全秩序。