高速公路路面大中修改造设计的应用

高速公路路面大中修改造设计的应用

发表时间：2018-10-30T17:47:41.117Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：夏永昌吕晓楠

[导读] 本文针对高速公路路面大中修改造设计的病害以及改造设计和措施进行阐述，在此基础上提出具体的高速公路路面大中修改造设计方案

1.河南道隆公路工程有限公司河南郑州 450003;

2.安阳利浦筒仓工程有限公司河南安阳 455000

摘要：本文针对高速公路路面大中修改造设计的病害以及改造设计和措施进行阐述，在此基础上提出具体的高速公路路面大中修改造设计方案。同时，为了能够更好地实现提升高速公路路面修改造质量的目的，还应该做好交通量观测工作及路面取芯确定性能指标工作。

关键词：高速公路；路面改造；大中修改造设计

1 高速公路路面主要的病害及其成因

1.1 沥青路面病害及成因

路面在自然因素和载荷的共同影响下，沥青路面常见的病害如裂缝、车辙、沥青剥落等。

1.1.1纵向裂缝产生的原因有两种：一种是沥青面层分路幅摊铺，未处理好两幅接茬处，由于外界因素作用下逐渐开裂；另一种原因是对路基的压实度不够引起的。

1.1.2荷载型裂缝产生原因是车辆较大荷载产生的拉应力导致沥青自身的疲劳强度承受不起而断裂。非荷载型产生的原因主要沥青面层的平均温度小于断裂温度，超过抗拉强度，即产生了温缩裂缝。

1.2 水泥混凝土路面及成因

纵向、横向、斜向裂缝、交叉裂缝以及断裂板是属于断裂类；而裂缝的填缝料损坏、唧泥、错台和拱起等现象是属于接缝类病害；表层类的损坏现象是指坑洞、露骨、粗集料冻融裂纹、修补损坏等。混凝土路面并不是短时间内就可以形成破损现象的，而是由于混凝土板、基层以及路基等遭受的多种病害长期累积下来出现破损的。这些病害的形成的原因包括施工工艺、施工技术自身的原因、车辆荷载、车辆的运行以及天气情况等。

1.3水损坏

主要是因为沥青混合料出产的变异性大，摊铺过程中沥青混合料有些离析和路面压实不行等多种因素构成沥青路面空地率过大，使雨水很容易浸入，停留在路面面层中，尤其是接连雨天时路面面层将长期处于饱和状态，路面构成严重损坏。降水对沥青路面的损坏可视雨水在沥青面层中停留的方位不一样而构成不一样方式的损坏:外表层发生坑洞。当雨水进入并停留在表层沥青混凝土的空地时，在行车荷载作用下，发生的动水压力(空地水压力)使沥青从碎石外表脱落，有些沥青混凝土变得松懈，碎石被车轮甩出，使路面发生坑洞；外表层和中面层一起发生坑洞及有些外表发生网裂和变形。当雨水进入并停留在外表层和中心面层内，在行车荷载的作用下，沥青混凝土中有些沥青脱落，致使外表发生网裂、形变(下陷)和向外推挤，使路面发生坑洞有些损坏；唧浆、网裂、坑洞。如雨水透过沥青面层停留在半刚性底层顶面，在行车荷载作用下，自在水发生无穷的压力并冲刷底层混合料表层的细料，构成灰白色浆体，数量较多时发生坑洞;数量较少时，使路面发生网状裂纹或者变形，发生网状裂纹和形变后，雨水更易透入，最终致使路面损坏。

2 高速公路路面大中修改造设计的应用

2.1 路面补强设计

在进行高速公路路面大中修改造设计时，如果路面强度不足或者出现强度磨损问题，则要进行路面补强设计。具体而言，路面补强设计就是通过增铺一层路面结构层的方式，从而提升原有路面的强度，并且还有助于提升路面平整度，确保车辆行驶安全。具体的路面补强设计方法要从弯沉实验取样结果出发。如针对沥青路面病害较轻的高速公路，车辙铣刨范围较小，并只需要少量裂缝灌注，通常情况下弯沉值会在23.4mm左右，因此在加铺时，只需铺设12cm就可以满足强度要求，在进行路面补强设计时，可以对上下两层分别设计。通常情况下，表面层以5cm基准，粗粒式为AC—16—I，而下层则以7cm为基准，使用AC—25—I粗粒。

2.2 路面整平层设计

在进行高速公路路面大中修改造设计时，会发现很多高速公路出现了局部路基下沉现象，并且局部坑槽比较严重。这时就要对路面进行整平，而在进行路面整平层设计时，主要是以纵断面设计为主，以便更好地提升路面结构强度。具体而言，在进行路面整平层设计时要注意以下三点。首先是要将原有路段，如行车道或者超车道中的旧沥青全面清除，然后才能铺设整平层。其次，新铺设的整平层应该以15cm为基准，并将结构划分为3层，面层厚度为4cm，使用AC—16—I中粒式材料；中层厚度为5cm，使用AC—20—I中粒式材料；下层厚度为6cm，使用AC—25—I中粒式材料，同时，要在中层铺设改性沥青，下面层铺设型号为AH—70的进口沥青 [2] 。最后，为了能够更好地提升路面整平层封水效果和黏结性能，可以在表面层或者中面层中设置一层防水层，并在中下层之间喷洒SBR改性乳化沥青黏层油，同时在基层和整修层之间喷洒透层油，整个整修过程利用整平技术进行设计。

2.3 路面标高厚度控制设计

在进行高速公路路面大中修改造设计时，尤其是大修路面工程设计，对于路面标高及厚度控制具有较高的要求，路面标高及厚度不仅对工程造价有直接影响，同时与整修设计质量有直接关系，若是路面标高厚度控制不符合标准，就会导致路面平整度欠佳，从而影响车辆正常行驶。通常情况下，在进行纵坡设计时，厚度很难趋于一致，并且纵断面线形拟合度形成也比较困难。

3 提升高速公路路面大中修改造设计质量措施

3.1 做好交通量观测工作

在进行高速公路路面大中修改造设计时，若是想要更好地提升改造设计质量，在实际设计前，做好交通量观测工作十分必要。结合一些发达国家先进经验，今后的成型比例变化趋势为客车所占比例有所提升，货车比例相应减少，但是从我国现阶段车辆运行情况分析，超载车、重载车的比例趋势还没有明显下降，且以往进行高速公路建设时，主要是采用二灰碎石基层进行建设，并且公路中的温缩现象十分明显，这是导致路面横向、纵向裂缝的主要成因，在进行实际大中修改造设计时，必须要对具体整改路段车流量情况及主要形式车辆类型