淺談高速公路特殊路段超高移動路脊法施工與應用

■陳 鵬

(福建省交通建設工程監理咨詢有限公司，福州 350003)

1 工程概述

本項目為四車道高速公路，路基寬度為24.5m：中間帶寬度3.0m，行車道2×7.5m，外側路緣帶及硬路肩寬度2×2.5m，土路肩寬度2×0.75m。采用18cm厚瀝青混凝土路面設計，上面層采用4cmAC－16C，中面層采用6cm AC－20C，下面層采用8cmAC－25C，計算行車速度為80km/h。

對于整體式路基，超高繞中央分隔帶外邊緣旋轉，超高旋轉軸相對于行車道中心線的位置保持不變，但土路肩保持正常的坡率向外傾斜。超高過渡在緩和曲線內完成。

2 移動路脊法

2.1 移動路脊法設置

(1)移動路脊處于緩和曲線超高段，從緩和曲線過渡段即超高段起點中央分隔帶處至達到全超高段路肩處形成一條對角連接線，稱為該段路脊線。由于在該斜線中路脊位置隨著樁號變化而變化，故稱為移動路脊。為消除緩和曲線超高段中合成坡度過小，甚至為“0”處排水不暢問題，在設計施工中按移動路脊原理設置中間高兩側低的橫坡，便于排水，減少道路水害，較大提高道路耐久性。

(2)移動路脊法施工通常設置在高速公路特殊超高路段橫坡較小或橫坡坡度為0處，根據線型走向及道路寬度采用超高段外側半幅路施工。移動路脊法可根據設計要求及實際施工條件在道路上面層或中面層實施。

2.2 超高類型

超高的設置方式根據地形情況、車道數、中間帶寬度、超高橫坡度大小，從有利于路面排水、路面同地面或構造物的協調以及路容美觀等方面進行選擇。按其選用轉軸在公路橫斷面組成中的方式可分為3種類型：

(1)繞中央分隔帶中線旋轉：先將外側行車道繞中央分隔帶邊緣旋轉，待達到與內側行車道構成單項橫坡后，整個斷面一同繞中心線旋轉，直至達到超高橫坡度值。此時中央分隔帶呈傾斜狀。

(2)繞中央分隔帶邊緣旋轉：將兩側行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉，使之各自成為獨立的單項超高斷面。此時中央分隔帶保持原來的水平狀態。

(3)繞各自行車行車道中線旋轉：將兩側行車道分別繞各自的中線旋轉，使之成為各自獨立的單項超高斷面，此時中央分隔帶兩邊緣分部升高與降低而成為傾斜斷面。

2.3 移動路脊法關鍵參數計算

(1)移動路脊法設計施工原理就是為了確保超高段兩側排水通暢問題，同樣在超高段需要計算確定各關鍵參數。以主線段緩和曲線超高段K27+800.662～K28+020.662為例，本超高段設計采用移動路脊法施工，在中面層實施。本超高段采用左側超高形式，超高方式采用繞中央分隔帶邊緣旋轉。將左側車道繞中央分隔帶邊緣旋轉，硬路肩與行車道同超高，土路肩不超高。本段路基標準橫坡值2%，超高值3%，超高過渡段緩和曲線Ls=220m，超過過渡段Lc=170m。設計上采用在緩和曲線段超高，超高起終樁號為 K27+850.662，K27+986.662。

(2)移動路基法施工中先計算Bx(硬路肩外緣至超高旋轉軸長度)確定路脊走向方位，Hz(超高旋轉軸與設計標高差值)比較移動路脊處標高與正常超高變化值，Hb(路面外邊緣處標高與設計標高差值)確定路肩邊緣標高數值，確保路基邊緣標高平順增加，Hp(路基外邊緣處標高與設計標高差值)確定路基邊緣超高值。各參數計算公式如下：Bx=B×Lx/(Lc×100-3400)，Hz=0.02×Bx，Hb=Hz-0.02×(1050-Bx)，Hp=Hb-0.04×73-2=Hb-4.92。

3 移動路脊法在施工中的偏差控制

本段瀝青路面緩和曲線過渡段超高采用繞超高旋轉軸漸變，路面橫坡在漸變過程中普通段雙向坡即中間高兩邊底變為反向橫坡，道路左側橫坡在超高段漸變過程中逐漸從原本2%橫坡漸變為0橫坡，為解決該緩和段在合成坡度較小，排水性能差等問題，設計采用移動路脊法施工。

3.1 超高段橫坡坡率計算

(1)超高段橫坡是移動路脊施工中控制重點和難點，雖然特殊路段超高設計圖給出移動路脊施工的各參數表，但其本質還是超高橫坡坡度的計算，為了在施工前認真復核設計參數及在施工中板塊劃分前嚴格控制下面層各樁號橫斷面橫坡坡度和標高，需要施工人員熟悉并掌握超高段橫坡坡度的計算方法。

(2)對于該段落上設有中間帶的公路，在超高過程中，內外側同時從超高緩和段起點開始繞各自旋轉軸旋轉，外側逐漸抬高，內測逐漸降低，直到HY(或YH)點達到全超高。本段路基超高從K27+850.662樁號開始超高，根據設計文件《主線路基橫斷面》提供斷面間距為20m。依據實際施工特點及后期路面攤鋪標高控制需要，施工中需要對橫斷面進行加密，根據繞中央分隔帶邊緣旋轉超高值計算公式：Ix=(Ig+Ih)X/Lc—Ig。式中，Ix為距超高過渡段起點距離處行車道橫坡直；Ig為路拱橫坡值；Ih為全斷面超高橫坡值。

(3)本文在該超高段落中利用上述公式隨機計算橫斷面 K27+860、K27+900、K27+960 左側橫坡值 Ix1、Ix2、Ix3分別為1.73%外傾、0.55%外傾、1.22%內傾。計算值與設計橫斷面給出的橫坡度一致。在實際施工中，我們可以依據以上計算理論知識，算出我們在曲線路基超高段中所需要控制的任意斷面橫坡，以便圖紙標高復核與施工標高控制。

3.2 施工工藝

(1)施工前嚴格控制下面層標高、平整度、橫坡等各檢測指標，確保各指標均按設計要求施工到位。準備好瀝青攤鋪機(2臺)、洗刨機、壓力機等相關施工機械及白灰和工人等工料機配備。嚴格按移動路脊設計圖放樣(見圖1)，按要求放樣出對應樁號的設計標高線、路肩外緣線及路脊線。按設計圖分塊處及路脊梁線處撒下白灰標記，采用走線法控制標高，路脊線處標高采用導梁控制攤鋪厚度。

圖1 K27+850.6～K27+986.6特殊超高設計圖

(2)依據該段設計圖施工范圍，在移動路脊施工段落起始點取對角線，按設計分塊施工，本超高段設計共分為6塊板施工。施工第1、2、3塊板時，在路面外緣采用走線法控制標高，第4、5、6塊板施工時則采用在設計標高處掛鋼絲線控制標高。每一板塊按劃分的寬度進行攤鋪，攤鋪過程中注意瀝青溫度，攤鋪機速度，攤鋪寬度及橫坡度的控制，攤鋪至對角線后，迅速將對角線外多余瀝青料清理干凈并確保對角線順直度。

(3)移動路脊段落內瀝青攤鋪完成后，應立即開始碾壓，碾壓以設計路脊線為控制界，遵循從兩側向中間，先輕后重原則，碾壓中配備專人指揮，注重路脊線上的碾壓。碾壓中嚴格控制碾壓溫度，初壓采用鋼輪壓路機先靜后振碾壓，復壓采用鋼輪壓路機振動碾壓2～3遍，終壓采用鋼輪壓路機進行全斷面靜壓3遍，碾壓過程中尤其注重路脊線平順度控制。攤鋪碾壓完成后，應控制瀝青溫度，盡快進行縱橫縫切割，需嚴格控制切割縫的垂直度。

3.3 施工偏差控制

(1)施工前應注意天氣觀測，最好選在中午時段溫度較高時施工。加強瀝青等原材料質量檢測，嚴格控制瀝青拌合、攤鋪、碾壓溫度，注重瀝青混合料運輸過程中保溫、防火等措施。

(2)施工前加強對項目部技術人員及施工班組人員技術交底，讓現場施工人員了解并領會施工組織各項內容。做好相應的機械配備，確保攤鋪過程連續進行，施工中應避免采用冷接縫，各接縫應做好防水措施。

(3)本超高段采用中面層施工，對工期和成本均有影響，需對工期及各影響因素充分考慮后再組織施工。施工中應加強橫坡及平整度控制，在攤鋪和碾壓的過程中，應設專人對標高、橫坡度、接縫等方面進行專項控制，對施工中發現的問題及時調整施工工藝。

4 結束語

近年來移動路脊法已被逐漸應用于高速公路特殊路段超高的設計與施工，該設計施工理念有效解決了緩和曲線超高路段“0”橫坡導致路面積水的現象，對困擾特殊路段因排水不暢而造成的各種病害提供了科學可行的解決方案。本超高段落采用半幅移動路脊法施工，實際應用中由于路面橫坡由單項坡變為雙向坡，會在移動路脊處造成瀝青面層厚度的增加，施工中應加強材料使用的控制。

本文通過對高速公路特殊超高路段移動路脊法施工介紹，給后期同類型施工提供實踐參考。