國道106衡水市轄段大修方案選擇與工程質量控制

宋金輝

（衡水市公路勘測設計所，河北 衡水 053000）

1 國道106衡水市轄段概況

國道106衡水市轄段是衡水市境內一條南北走向的主干線公路，北起衡水市（武邑縣）與滄州界（泊頭市）交界處，南至衡水市（冀州市）與邢臺市（南宮市）交界處，經過武邑、桃城區、冀州三縣、市、區，樁號范圍為K234＋630～K329＋754，全長95.124km，于2002年建成通車。該公路為雙幅一級公路，路面寬度為2×11m，中間分隔帶寬3m（部分路段寬4m），兩側設植樹平臺。 K234＋630～K292＋234段路面結構為：4cm中粒式瀝青砼＋6cm粗粒式瀝青砼＋15cm水泥穩定碎石＋30cm二灰土。該段從建成起至2010年未進行過大、中修。K292＋234～K329＋754段路面結構與前段相同，僅在2006年進行了一次中修（加4cm罩面）。

該路段的設計車速為80km/h，設計荷載為公路—Ⅰ級。

2 國道106衡水市轄段大修前舊路狀況

計劃2010年對衡水市轄區內國道106線進行維修。2009年對該路段進行了全面檢測，檢測情況如下。

2.1 路線線形狀況

2.1.1 舊路線形檢測情況

首先對原路路線坐標和高程進行測量。一般路段沿中心線每20m布設三個測點，測量結果表明，原路存在一般最小半徑曲線，線形圓順。

2.1.2 舊路線形使用情況

該路在1998～2002年建設時，由于部分路段是在原舊路二級汽車專用線基礎上改建而成的，為了減少占地，最大限度利用舊路，個別彎道采用了一般最小半徑，對行車速度和安全有一定的影響。不過，經過數年的通車運行，司乘人員普遍感覺舒適，視覺良好，自通車以來還沒有出現因為采用小半徑而造成的行車事故。

2.2 路基路面狀況

2.2.1 舊路高程檢測情況

實測數據與設計標高差距不大，段落內標高均勻偏高或偏低。除個別地點因局部路面結構基層破碎出現標高低值外，未出現短距離內標高忽高忽低段落。橫坡度正常，無反坡、積水等不良現象。

2.2.2 舊路路基、 路面使用情況

舊路路基、路面使用情況如下：

a）建設時，對于坑塘路段采用建筑垃圾、廢舊路面等堅硬材料填筑，然后用振動壓路機碾壓成穩定的層面，而后填土，工后沉降不明顯，從外觀看，路基穩定，無大的變化；

b）除個別區段基層破碎后出現路面底基層裸露龜裂外，其他段落開挖檢查后發現呈完整塊體；

c）路面基層為水穩碎石結構層，部分段落碎落，占總面積的5‰左右；

d）80%以上的瀝青表面平整，但存在表面碎石脫落、瀝青老化現象，開挖檢測發現油面塊體干硬、無彈性；局部區域出現網裂、龜裂、車轍、坑槽、擁包等現象；整體來看，縱向裂紋一般在每個車道的車輪軌跡處出現，有縱向裂紋的段落占到道路總長度的1／3，橫向裂紋一般每15～25m一道；

e）兩個機動車道的路面破壞較嚴重，而在右側的非機動車道及中央分隔帶側的護輪帶路面（寬0.5m）絕大部分完好無損；

f）中央分隔帶緣石及路肩石幾乎無破壞。

2.3 橋梁涵洞狀況

該路段橋涵少，目前使用狀況良好，未出現明顯病害。

3 大修方案

方案比選階段提出三種維修方案。方案一為加鋪10cm瀝青混凝土罩面。由于舊路損壞嚴重，維修也不能徹底根除病害，不能明顯改善交通條件，因此最終未選擇方案一。方案二為加鋪一層水穩基層后鋪裝10cm瀝青混凝土。由于存在維修費用高、維修時間長、產生大量廢舊材料等問題，最終也未選擇該方案。方案三為舊瀝青面層經泡沫瀝青再生后作為基層再鋪裝10cm瀝青混凝土。方案三為最終實施方案，具體內容如下。

3.1 泡沫瀝青再生基層

衡水滄州界至衡德高速段（K234＋630～K276＋199）全長41.569km。將該段舊路路面10cm瀝青混凝土與下部基層上面3cm水穩碎石一起，做成13cm厚的泡沫瀝青就地冷再生半柔性基層。根據舊路路面損壞特點，僅對中部8m寬的兩條車行道進行再生，而對行車道右側2.25m寬的硬路肩予以保留。

大趙橋至冀州南宮界段（K292＋234～K329＋754）全長37.52km。將該段舊路路面14cm厚瀝青混凝土與下部基層上面2cm水穩碎石一起，做成16cm厚的泡沫瀝青就地冷再生半柔性基層。根據舊路路面損壞特點，僅對中部8m寬的兩條車行道進行再生，而對行車道右側2.5m寬的硬路肩及行車道左側0.5m寬的路緣帶予以保留。

3.2 新瀝青混凝土面層結構

舊路主車道瀝青路面經過泡沫瀝青再生后作為路面基層，保留兩側的路緣帶，上面全幅鋪筑10cm厚瀝青混凝土面層。

3.3 路肩石、路緣石維修方法

舊路中央分隔帶路緣石為滑?，F澆水泥混凝土，除個別地點由于被闖入中間綠化帶的大型車輛碾壓，造成路緣石破壞外，95%以上的路緣石保存完好。設計為在平齊舊面層的邊緣處，預制安裝80cm（長）×38cm（高）×12cm（厚）的路緣石，在綠化帶一側的三角空隙處現澆混凝土，以便穩固預制塊路緣石。

舊路行車道右側的路肩石為現澆水泥混凝土，除個別處被主車道路面擠出或被大車壓碎外，大部分保持完好。路肩石加高10cm。設計為在平齊舊面層的邊緣處，預制安裝30cm（長）×25cm（寬）×8cm（厚）的路緣石，安裝后與新鋪面層齊平。

3.4 橋梁維修方法

橋梁結構未出現破損問題，因此充分利用舊橋，維持原標高，銑刨掉原橋面舊瀝青面層后，與路線中的瀝青面層一并連續攤鋪。

3.5 構造物與收費站連接部維修方法

構造物、收費站標高不變，與其連接的路面結構不能按一般路段結構修建，設計為：在構造物與收費站連接部位50m范圍內，設10cm厚的瀝青混凝土面層，下部設置兩層各15cm厚的泡沫瀝青結構層。

4 大修工程質量控制

公路大修工程質量控制要比公路新建工程質量控制更難，原因是公路大修設計、施工中遇到的不確定因素要多得多。國道106線衡水市轄段大修工程質量控制工作主要從以下三個方面展開。

4.1 勘察設計階段質量控制

4.1.1 對原公路進行深入細致的調查

對原公路進行深入細致的調查后發現：由于國道106線不同段落前期建設條件不同，前期建設質量存在差異；在后期運行階段，不同段落的交通量不同、損壞程度不同。舊路調查中對交通量、中線、標高、橫坡度、平整度、彎沉值等指標分段落地進行了調查、統計、計算。

4.1.2 與國內公路科研院所合作，聘請公路建設專家進行咨詢

在舊路狀況調查完成后，聘請了交通運輸部公路科學研究院黃頌昌及河北省內部分公路專家，對該路現狀及大修方案進行分析、研討，提出多個維修方案進行論證，最后確定出最佳方案。

4.2 混合料組成設計質量控制

本工程中，水泥采用衡湖牌32.5#礦渣水泥，初凝時間為4.5h。瀝青采用濱州70#重交瀝青。混合料最大干密度為2.087g／cm3。

施工前按要求取原材料分別送交通運輸部公路試驗場試驗室和衡水市公路工程試驗檢測中心做各項試驗，確保試驗數據準確無誤。

泡沫瀝青冷再生混合料的配合比見表1。泡沫瀝青混合料各項技術指標見表2。

表1 泡沫瀝青冷再生混合料配比表

表2 泡沫瀝青混合料技術指標（油石比為2.4%）

4.3 施工階段質量控制

4.3.1 泡沫瀝青現場冷再生基層質量控制

4.3.1.1 布料

在舊瀝青混凝土路面上撒布石屑與水泥，撒布要均勻，注意避免由于舊路面不平整而出現布料不均勻的現象。

4.3.1.2 拌合

在舊路面材料拌合過程中，要嚴格控制行駛速度、拌合深度，不要頻繁改變行進速度。行走速度一般為3m／min～6m／min，不宜過快或過慢。在施工過程中要嚴格控制瀝青用量。

4.3.1.3 整平

采用平地機整平。用單鋼輪壓路機緊跟再生機組后穩壓，完成一個作業段的穩壓后，進行水平測量，掛線封點，平地機整平，使標高、橫坡、平整度達到規定要求。

4.3.1.4 碾壓

整平后，立即用單鋼輪振動壓路機高振3遍。復壓采用雙鋼輪振動壓路機高振噴水壓實2遍，再用低振噴水壓實2遍。終壓采用膠輪壓路機噴水碾壓8遍。碾壓是控制壓實度的最關鍵因素，必須達到規定碾壓遍數要求，若碾壓遍數不夠，不僅壓實度達不到要求，鉆芯后還會出現底部松散、不成形的現象。泡沫瀝青冷再生基層屬于半柔性結構，不存在過壓的問題，應采用碾壓遍數上限。

4.3.1.5 養生

灑水養生一周，期間小汽車行駛不會對路面結構造成破壞。

4.3.2 瀝青混凝土面層質量控制

由于路面右側路肩石及中間帶緣石皆為預制塊，施工中提前安裝預制塊，并且控制安裝后的預制塊標高，使其盡量低于瀝青面層標高設計值0.5mm。攤鋪瀝青混凝土路面時，虛鋪厚度按上限值控制，防止攤鋪時刮掉已經安裝好的預制塊。碾壓時，先從邊部碾壓，重疊預制塊5～8cm，這樣可有效防止新鋪瀝青混凝土排擠預制塊，避免預制塊被擠壓而發生松動、外移、新鋪油面邊緣不密實等問題。

5 大修工程運行后評價

2010年11月，經交通運輸部公路科學研究院檢測，本工程路面技術狀況指數MQI平均值為96.5，處于優等水平，優良率為100%；分項指標路基技術狀況指數SCI、橋梁結構物技術狀況指數、沿線設施技術狀況指數、路面使用性能指數均為優。

2012年10月，對本工程全線進行瀏覽，目測無松散、沉陷、裂縫等現象，乘坐汽車感覺舒適，不顛簸、搖晃。本次大修后的最突出特點是沒有像以往公路建設完成后出現每隔一定距離一道的橫向裂縫，唯一缺陷是個別段落出現了輕微車轍。

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