遷曹線（沙河橋至南范段）大修工程方案分析

藺俊巧

（石家莊市公路工程管理處，河北 石家莊 050011）

1 概況

遷曹線（S262）位于河北省唐山市古冶區境內，是唐山公路網的重要組成部分，唐山北部地區重要的省級道路，對帶動沿線地區經濟發展以及支撐曹妃甸基礎設施建設發揮著重要作用。近年來，隨著曹妃甸的開發建設，該線路交通量急劇增加，特別是重型車輛往返頻繁，致使路面破損十分嚴重。其中沙河橋至南范段出現了大面積的龜裂、車轍、坑槽、沉陷和松散等病害，甚至出現了局部沉降和無路面現象，嚴重影響了道路的通行能力和行車安全，已經不能適應經濟和交通發展的需求，亟待進行大修以保證道路通暢。

本項目起于沙河橋，由北向南途徑南范各莊礦，終點位于遷曹線K78＋100。路線全長3.937km（起訖點樁號為K74＋163和K78＋100）。該路段修建于2004年，并于2009年大修。現狀具體情況如下：

按平原微丘二級公路標準設計修建，設計時速40km／h，路拱橫坡1.5%，路基寬為12m，路面寬為11.4m。

路面結構為：4cm細粒式瀝青混凝土＋5cm中粒式瀝青混凝土＋20cm水泥穩定碎石。

2 原路狀況

2.1 舊路技術標準

全段為瀝青混凝土路面，路基寬度為12m，路面寬度為11.4m，兩側各設置0.3m土路肩。

路面結構為：4cm細粒式瀝青混凝土＋5cm中粒式瀝青混凝土＋20cm水泥穩定碎石。

2.2 病害情況

瀝青路面病害調查一覽表見表1。

表1 瀝青路面病害調查一覽表

2.3 排水設施

全線為過村鎮路段，排水設施以矩形漿砌邊溝為主。兩側多為廠礦企業及商鋪，經過多年的使用，沿線蓋板邊溝、雨水口淤堵嚴重，局部路段已嚴重破壞，喪失排水功能。逢暑期、汛期，路段內積水嚴重，嚴重影響了道路的通行能力和行車安全，并致路面嚴重破壞，亟待進行處理以保證道路通暢。

2.4 交通工程及沿線設施

現場調查發現沿線的標志、標線破壞較多，不能滿足行車安全的需要。

3 道路狀況評定

經調查，瀝青路面路段破損情況一般表現為裂縫、松散和變形等病害。其中龜裂顯現嚴重，縱橫縫明顯，部分路段路面產生大面積坑槽，且粗集料散失，多量微坑，表面大面積剝落。

3.1 典型破損

3.1.1 裂縫

本項目瀝青路面出現許多不規則裂縫，包括橫縫和縱縫。其中橫縫與路線中心線基本垂直，縫長大部分貫穿整個路幅。該段縱向裂縫走向基本與行車方向平行，主要集中在外側輪跡范圍（見圖1）。

圖1 裂縫

3.1.2 龜裂

龜裂一般是由于路面整體強度不足，瀝青面層老化所形成（見圖2）。

圖2 龜裂

3.1.3 松散

松散主要出現在路面使用的初期，主要是由于所采用的瀝青稠度偏低，粘結力差，用量偏少；或所用的礦料過濕、鋪撒不勻；或嵌縫料未能被瀝青粘牢所致（見圖3）。

圖3 松散

3.1.4 坑槽

產生坑槽的主要原因是面層的網裂、龜裂及基層局部強度不足。在行車作用下產生坑槽是龜裂和松散等其它損壞進一步發展的結果（圖略）。

3.1.5 蓋板涵板頂鋪裝碎裂嚴重、坑槽擴大

蓋板涵板頂鋪裝碎裂嚴重、坑槽擴大（圖略）的主要原因是重車多、重載多，鋪裝層厚度不夠，加上重載車輛震動，鋪裝碎裂發展迅速，在雨水的作用下鋪裝碎裂發展成坑槽，隨著車輛的通行，坑槽擴展迅速。

3.2 典型路段挖驗

對破壞嚴重的典型路段進行了現場挖驗，路面開挖后發現：瀝青面層及水泥穩定碎石基層破碎嚴重，承載能力喪失，如果不及時進行維修，將會導致更嚴重的毀壞，損壞面積會以加速度增加。

3.3 道路狀況評定

根據觀測站交通量觀測數據列出2011年每日平均車輛組成情況（見表2），遷曹線（沙河橋至南范段）路面彎沉及強度指數（見表3）。

表2 遷曹線（沙河橋至南范段）斷面交通量

表3 遷曹線（沙河橋至南范段）路面彎沉及強度指數如下

3.4 評定結論

按照《公路養護技術規范》（JTG H10—2009），對該路段進行了評定[1]，結果見表4。

表4 路面強度評價結果

4 大修方案

根據沿線病害調查情況，本項目路面破損嚴重，大修方案遵循合理利用舊路結構層的原則，

4.1 設計標準

本次大修工程完全利用原路線的線形標準，設計行車速度為40k m／h。縱斷面設計中注重了主要指標的均衡性，從而獲得舒適的立體線形，最大縱坡0.967%，最短坡長140m，凸形豎曲線最小半徑9 690.621m，凹 形 豎 曲 線 最 小 半 徑16 129.032m。路基寬度為12m，路面寬度為11.4m，兩側各設置0.3m土路肩。一般路段維持原有路拱橫坡1.5%不變。在原路線的超高段，維持原路的超高值[2]。

4.2 平面設計

路線平面線形不做調整，維持現有線形不變。

4.3 縱斷面設計

全線為村鎮路段，維持現有高程不變。

4.4 橋涵設計

根據對沿線橋涵調查，K74＋943、K75＋241、K75＋583三處涵洞病害嚴重，已經無法滿足正常使用要求。擬對上述三道涵洞進行拆除重建，其余維持現狀，繼續利用。

4.5 路面設計

路面結構計算以雙輪組單軸軸載100kN為標準軸載，路面使用年限為12年。根據該道路的年貨物總運量、運輸車型并充分考慮超載運輸情況，經綜合計算確定，機動車道及行車道設計年限內一個車道上的累計當量軸次為1.00401E＋07次，設計彎沉為26.3mm。

路面結構為16cm水泥穩定碎石＋16cm水泥穩定碎石＋5cmAC—16C型中粒式瀝青混凝土＋4cmAC—13C型細粒式瀝青混凝土。

4.6 排水設計

經調查，路段內雨水主要經由兩側蓋板邊溝及排水管匯入溝渠，再經由溝渠排入附近河流和積水坑中。過街段蓋板邊溝、雨水口均已堵塞嚴重，已基本喪失排水功能。其中K76＋291～K76＋331（范各莊醫院門口）因地勢較周圍低且處于三路交叉口，匯水量較大，雨季時積水十分嚴重，已嚴重影響了車輛通行及周邊居民的正常生活。

非過村鎮段應充分利用原有路線的排水系統，全線一般路段排水設施以梯形土邊溝為主；

城鎮路段應清除路段兩側蓋板邊溝、雨水口內淤泥；修復局部破損嚴重路段的蓋板邊溝，疏通K76＋871處蓋板涵及蓋板涵至范各莊南積水坑段的蓋板溝渠。在K76＋271～K76＋321段左側增設蓋板邊溝。過街路段排水設施以矩形漿砌邊溝為主。

4.7 標線設置

一般路段車行道邊緣線采用白色實線，寬度為15cm；道路中心線采用單黃虛線，線段及間隔長度分別為4m和6m，村鎮段落道路中心線采用單黃實線，寬度為15cm；在出入口、交叉口及允許路邊停車路段等允許機動車跨越邊緣線的地方，可設置車行道邊緣為白色虛線，線段及間隔長度分別為2m和4m，寬度15cm；人行橫道線寬度為5m，實線寬度為40cm，間隔為60cm，停止線線寬為30cm，距人行橫道線為200cm，人行道的布置盡量垂直于行車方向。

5 路面結構層材料

5.1 瀝青

采用優質進口或國產70＃瀝青A級，應符合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40－2004）交通道路石油瀝青技術要求[3]。

5.2 粗集料

選用硅質石灰巖，其磨光值不小于40，壓碎值不大于26%（28%），磨耗率（洛杉磯法）不大于28%（30%），表觀相對密度不小于2.6（2.5），吸水率不大于2.0%（3%），堅固性不大于12%，針片狀顆粒含量（混合料）不大于15%（18%），小于0.075mm顆粒含量（水洗法）不大于1%，軟石含量不大于3%（5%），與瀝青的粘附性不小于四級。

5.3 中粒式瀝青混凝土配合比設計

中粒式瀝青混凝土配合比設計必須采用GTM法設計，以實驗為準。

6 結語

2012年6月在外業測量期間，著重加強了對以下幾個方面資料的收集工作：a）原有路面的破壞狀況、彎沉資料；b）原有路線的線形資料；c）原有橋涵的竣工圖紙及其說明、竣工驗收有關資料，橋梁維修的有關資料；d）原有路線的排水、防護狀況；e）進行了現有路面的彎沉檢測；f）對典型病害進行了現場取芯。

由于外業工作做得好，資料收集得詳實，所以2012年7月完成了該項目的大修方案，大修工程得以順利實施。

[1]JTG H10—2009，公路養護技術規范[S].

[2]JTG B01—2003，公路工程技術標準[S].

[3]JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].