sup沥青混凝土

沪宁高速公路（江苏段）扩建工程路面设计与施工简介--------------------------------------------------------------------------------闫波(山西省交通建设工程监理总公司)摘要：沪宁高速公路采用“两侧拼接”的扩建方式，将原有4车道扩建为8车道高速公路。

本文介绍了沪宁高速公路扩建工程路面设计形式、老路病害处理原则及与老路拼接施工工艺等。

关键词：沪宁高速公路路面设计施工沪宁高速公路于1997年通车以来，为地方经济的发展做出了巨大贡献。

但随着苏南地区经济的高速发展，交通量日益增大，高峰期交通量达3万余辆，沪宁路的通行能力已严重不足。

为缓解交通矛盾，促进地区经济发展，江苏省交通厅决定对沪宁路进行扩建，采用“两侧拼接”的扩建方式，将沪宁高速公路扩建为8车道高速公路。

扩建后整体式路基宽度42.5m（每侧加宽8.25m），其中行车道宽8×3.75m，中间带宽4.5m（含0.75m×2路缘带），硬路肩宽3.25m×2（含路缘带0.5m×2），土路肩宽0.75m×2；分离式路基宽度13.5m+26.0m+13.5m，其中行车道宽2×3.75m，左侧硬路肩宽1.25m （含路缘带0.5m），右侧硬路肩宽3.25m（含路缘带0.5m），土路肩宽0.75m×2。

下面就沪宁高速公路扩建工程路面设计形式、老路病害处理原则及与老路拼接施工工艺等方面作一简要介绍。

一、设计原则路面设计根据本项目属于扩建工程的特点、功能、使用要求及所处地区的气候、水文、地质等自然条件，结合地区高等级公路路面建设、国内外高速公路扩建工程路面设计的经验以及沿线筑路材料的供应情况进行路基、路面综合设计。

设计中遵循技术先进、经济合理、安全适用、合理选材、方便施工、利于养护及环保的原则，对路面结构方案的多方案技术经济综合比选、考虑8车道高速公路车道划分的特殊性即“货车道、货车超车道、客车道、客车超车道”的特点等确定路面结构及组合。

（一）老路面改建结构本着以下的基本原则确定：1、尽可能利用原则；2、与新路面结构相协调的原则；3、尽可能解决老路面的现有技术问题；根据上述原则，老路行车道原则上铣刨至中面层，加铺结构同新建路面相应结构层；老路超车道原则上只加铺4cmSMA13。

同时结合路面的不同病害对路面结构进行相应的补强。

（二）新建路面结构本着以下的基本原则确定：主要行驶大车和重车，要有足够的承载能力；符合新技术发展方向，要与原路面改建综合考虑；尽量减少可能出现的与原有路面交界处纵向拼接裂缝问题。

二、原路面结构及现状（一）原路面结构组成路面设计弯沉值：32（0.01mm）上面层：4cm厚（AC-16B级配类型）沥青混凝土；中面层：6cm 厚（AC-25I级配类型）沥青混凝土；下面层：6cm厚（AC-25II级配类型）沥青混凝土；基层：20cm 厚二灰碎石；底基层：40cm厚二灰土；总厚度：76cm。

（二）路面破损状况及原因近年来，沪宁路出现加速破坏的现象，主要病害类型有唧浆、拥包、坑槽、横向裂缝、修补损坏、车辙等。

主要原因有：1、设计原因沪宁路按照1986年规范设计，采用的容许弯沉计算公式是在1972年调查基础上提出的，仅适用于公路等级较低、沥青路面薄、以柔性基层和石灰土基层为主的路面结构设计，用于当交通量大、重载车多、行车速度快且半刚性基层为主的高速公路路面结构设计，必然带来较大的误差。

按照现行规范及设计的累计轴次，沪宁路的设计弯沉值为20（0.01mm），沪宁路面结构强度存在不足。

2、路面结构类型不合理原路面结构中上面层为AC-16B型沥青混合料，设计空隙率偏大，路面渗水率很高，沪宁路通车8个月后平均渗水率仍有20－30ml/min。

渗透到路面内部的雨水很难排除，路面结构在多雨季节就容易积水甚至饱和，在车辆荷载反复作用下容易导致沥青剥落，从而导致沥青路面水损坏。

从沪宁高速公路使用几年来的情况来看，水损坏是早期病害中的最主要形式。

沪宁路使用的级配AC-16B混合料空隙率较大，在施工控制不严的情况下，对苏南的交通气候环境的适应能力较差。

尽管为路面抵抗车辙提供了骨架作用，抗车辙能力较好，但在压实度不能得到有效控制的情况下，空隙率偏大，为水损坏提供了条件，加上重型交通，空隙水压力较大，水很容易渗入沥青膜，造成沥青剥落，沥青上浮，表现为泛油，实质是水损害。

3、超载重载对路面的影响目前公路运输车辆日趋重型化，超载现象非常突出，使沥青路面加速破坏，大大缩短了沥青路面的使用寿命。

4、车况对沥青路面的破坏分析沪宁路上的车辆层次不一，车速交换频繁，加剧路面车辙的形成与发展，此外运营车辆车况差，车辆漏油严重，而柴油的污染降低了沥青胶结料的粘附性，是导致路面产生坑槽、麻面、泛油和松散等病害的重要原因。

5、水对路面的影响水是造成沪宁高速公路沥青路面发生损坏的重要原因。

水灰通过各种途径渗透到路面结构内部，路面结构内部积水如不能及时排除，在车辆荷载的动水压力和温度膨胀的共同反复作用下，将使沥青和集料发生剥离，引起沥青表面层松散、坑槽等早期破坏，同时水还会透过沥青面层而渗入基层，使基层软化、冲刷和唧浆，影响路面的整体强度，最终导致路面破坏，使用寿命降低。

此外，沪宁高速公路采用半刚性基层沥青路面，路面的横向裂缝比较普遍，路表水很容易沿着裂缝渗透到路面结构内部，并直接进入基层，造成基层“软化”，影响路面的结构整体强度，这种由于反射裂缝引起的路面结构内部积水对路面的破坏作用更大。

6、施工原因沪宁高速公路是江苏省第一条高速公路，当时的施工技术、设备管理及质量控制对路面的工程质量有较大的影响。

路面施工压实度采用马歇尔密度的96％进行控制，压实度要求偏低，同时业主对路面的平整度要求过高，为了满足平整度的要求，有时牺牲压实度，造成路面压实度不足，为沥青路面的早期破坏留下了隐患。

三、沥青路面结构及组合设计结合老路面的改造，老路面及新建路面分别采用四层及三层沥青混凝土面层。

（一）路面设计弯沉值客车车道即为老路面改建车道，路面设计弯沉值为28（0.01mm）；货车车道为新建路面，路面设计弯沉值为17（0.01mm）。

（二）新建路面结构1、路面上面层采用SMA：SMA在江苏已应用多年，至2001年全省SMA路面已超过300km，总体应用情况良好。

由于沪宁高速公路交通量比较大，因此采用4cmSMA-13上面层。

路面中下面层目前多采用规范上的AC-20I、AC-25I、AC-I结构，为悬浮密实结构，粗集料在混合料中呈悬浮状态，因此该结构高温稳定性欠佳，在高温、重载交通、渠化交通的作用下路面出现车辙的几率很大。

Superpave是美国SHRP的研究成果技术，代表了美国热拌沥青混合料的国家水平。

其主要优势是材料单一，容易备料，其设计方法是通过控制高温车辙、低温、疲劳开裂，以全面提高路面性能，Superpave是解决路面早期损害，特别是车辙问题比较有效的方法，对施工机械没有特殊要求，施工均匀性明显优于传统的AC-I型结构。

因此中下面层采用Superpave结构，分别为8cm(SUP-20I)中粒式改性沥青混凝土和8cm(SUP-25I)粗粒式重交沥青混凝土。

2、路面基层水泥稳定碎石基层具有早期强度高、水泥稳定性较好的特点，技术工艺成熟，因此基层采用水泥稳定碎石，厚度为36cm，分两层施工。

3、路面底基层为节省工程造价，并出于环境保护的需要，故底基层采用水泥稳定再生料。

原路面铣刨的沥青砼旧料和基层旧料分开堆放，把沥青砼旧料、基层旧料、石屑和水泥按一定的配合比掺合进行再生利用，厚度为20cm。

（三）老路面改建1、改建原则⑴满足弯沉要求根据现场弯沉检测数据（100米代表值）进行路况评价，满足设计弯沉的充分利用，不满足弯沉要求的进行补强。

⑵消除老路现有病害病害路段根据病害的种类的和程度区别对待，并结合弯沉评价结果综合确定处理方案。

⑶利于施工原则原则上同一改建路面结构类型的连续路段长度不小于100m。

四、老路路面病害处理（一）原老路超车道出现下列情况之一者要铣刨老路罩面、上面层及中面层，并按调坡后的路面标高重新加铺沥青砼面层。

1、老路面表面出现坑塘、凹陷、网裂、疲劳裂缝等病害的路段；2、路面破坏严重，100m范围内修补面积超过15％时的路段；3、路面横向裂缝连续、间距小于15m的路段；4、路面出现松散麻面，细集料剥离严重的路段。

（二）原老路行车道1、出现下列情况之一者要翻修老路原罩面和全部沥青面层；⑴老路面表面出现坑塘、凹陷、网裂、疲劳裂缝等病害的路段；⑵路面破坏严重，100m范围内修补面积超过15％时的路段；⑶路面横向裂缝连续、间距小于15m的路段；⑷路面出现松散麻面，细集料剥离严重的路段。

2、基层补强原则：路面如出现上条1中的四种情况，一般情况下路面基层都会有病害，要求面层铣刨后对基层状况进行现场评定，出现下列情况需挖除重建；⑴基层松散；⑵基层成块状（边长小于2米）⑶横向裂缝连续且间距小于10m的路段。

3、底基层原则上不翻修，个别点视需要确定。

五、路面拼接施工工艺（一）路面拼接方法1、原则上老路超车道各结构层全部利用，并加铺4cmSMA13，行车道中上面层全部刨除，下面层部分利用，硬路肩下仅保留1.25m宽的底基层，其他各结构层次采用新的路面结构。

2、铣刨时按要求的几何尺寸形成台阶，台阶及拼接面不允许有松动粒料和灰尘，也不得因机械通过造成缺角、啃边、松散等情况出现，横向工作缝要求放在结构处，如确实有困难，经监理批准按实际铺筑层次形成台阶，其台阶宽度＞2m，并按垂直拼缝的要求进行施工。

不论纵向和横向拼接缝，线型均要求顺直，拼接处压实度满足设计要求。

（二）老路面铣刨作业1、老路面铣刨顺序⑴上中面层铣刨深度为10cm，铣刨宽度为625cm；⑵下面层铣刨深度为6cm，铣刨宽度为410cm；⑶二灰碎石基层第一次铣刨深度18cm，铣刨宽度296cm，当基层厚度为20cm时，一次刨除20cm.⑷当二灰碎石基层厚度为30cm时，第二次铣刨深度为10cm，铣刨宽度约为256cm，当二灰碎石基层厚度为40cm时，第二次铣刨深度为20cm。

⑸底基层第一次铣刨以新路基层底标高和新路基层厚度不小于36cm控制铣刨深度，宽度约为266cm。

⑹底基层第二次铣刨的深度以新路床顶标高控制，铣刨宽度约为177cm。

2、铣刨作业应注意的问题⑴铣刨作业边角切缝处的大块旧料（如沥青止水带、风镐切除的边角料）要单独装运废弃，粒径大于5cm的不能再生利用；⑵铣刨厚度在不受台阶标高控制的部分可以加厚，但不得沥青面层和基层、基层和底基层混在一起铣刨，从而影响再生利用料的质量；⑶铣刨机在施工段加水，不准泄漏，防止水渗入保留的路面结构层中，影响路面的长期使用质量；⑷老路行车道保留利用下面层：ａ.下面层平均厚度（100米内20m一个点，测五个断面）≤4cm时应铣刨下面层和基层（3-4cm），并留出拼接台阶30cm。