關于既有貨運道路選擇路面結構補強措施的探討

翁子純

（廈門中平公路勘察設計院有限公司， 福建 廈門 361000）

1 背景

隨著我國經濟社會的快速發展，道路運輸的貨運量在逐年增加，大型貨車的需求在快速增加；帶來現狀道路通行的貨車比例和載重都有較大幅度的增加，近些年路面設計標準對軸載同時也有所調整，因此，為提高路面的使用年限和道路服務水平，對路面結構強度要求較高。

海翔大道作為閩西南協同發展區深度融合發展互聯互通的重要載體，是G228、G319 的重要組成部分，為廈漳泉城市聯盟路，同時也是廈門市快速路網的重要骨架，定位為廈門市產業貨運通道。廈門境內全長47.7km（其中海滄區7.3km、集美區14.0km、同安區11.7km、翔安區15.3km），路基標準橫斷面為54 米、60 米，設計速度80km/h，道路等級為一級公路結合城市快速路。

根據調查分析，海翔大道現狀交通量累計當量為98708pcu/h（錦園點），貨車比例達到47%，交通等級為特重交通。海翔大道日通行交通流量極大，且貨車占比高，對主車道路面結構的強度要求極為嚴格。道路于2005年建成通車，2010年之后陸續實施了罩面，現狀主車道路面破損較為嚴重。因此，本文基于海翔大道（公鐵立交-香山段）提升改造工程路面改造方案來探討既有貨運通道主車道路面結構層的補強措施。

2 既有道路路面結構的利用原則

要有效利用既有路面結構，首先必須對擬改造公路的交通量進行調查、分析和預測，再對既有道路進行調查、檢測和評價，看看既有道路路面承載能力及破損情況如何，以此為依據來綜合考慮直接全部利用、薄層罩面、加鋪結構補強層或破除新建等方案。

既有道路之所以要改擴建，原因是多種多樣的，由于山區的、平原的、城鎮段的、鄉村段的其路基路面破損原因不同，破損狀況不同，設計時，應根據逐段調查、檢測和評價結果的不同，細化不同路段既有道路路面的加鋪形式，應“充分利用，注重實效”，不宜大手筆，全部挖除既有道路路面，再按新建路面結構加鋪。

本文以海翔大道（公鐵立交-香山段）提升改造工程項目的既有路面加鋪補強的設計方案為例，進行分析探討。

3 路面病害常規原因分析

（1）原項目按城市快速路標準設計實施，以及當時的城市規劃和路網結構，道路主要承擔客車及小汽車為主的交通。但隨著城市規劃及路網結構的調整，現狀道路成為主要的貨運通道，隨著交通量增長迅速，交通量大、重車多，由此產生了路面結構設計標準與實際交通存在較大的差異，使得路面長期超負荷運營是路面損壞的主要原因。

（2）項目采用分期建設，因此道路承擔著沿線工地施工便道的交通需求。以及周邊道路如同集路、集美大道、杏錦路、杏濱路和濱海西大道等均進行提升改造工程，大量的貨運交通引導至海翔大道通行，長期的施工車輛和過境大型貨車的超重荷載也直接造成了路面的損壞。

（3）路面經過多次改造，路面結構較復雜，承載力不均勻，新舊路面搭接處理不當等，是路面反復損壞的重要原因。

（4）部分路段地下水位較高，路基、路面排水不暢，導致雨水長期積在基（墊）層內，造成路基、基（墊）層承載力下降，是路面損壞的重要原因。

4 現狀路面狀況調查和評價

4.1 路面調查和檢測內容

為提出技術可行且經濟合理的路面病害維修方案，對海翔大道（公鐵立交-香山段）全線路面進行了詳細、全面的調查和檢測，調查和檢測內容如下：

①路面結構承載能力檢測；

②路面平整度檢測；

③路面破損狀況檢測；

④車轍深度指數檢測；

⑤磨耗指數檢測；

⑥抗滑性能檢測。

4.2 原路面結構強度評價

原路面結構強度依據檢測彎沉結果進行分析。彎沉檢測分段統計結果:公鐵立交-后浦立交段平均彎沉值17.05（0.01mm 下同），代表彎沉值22.8；后浦立交-白石立交段平均彎沉值24.08，代表彎沉值35.75；白石立交-天馬山隧道段平均彎沉值23.86，代表彎沉值38.64；天馬山隧道-西柯立交段平均彎沉值25.84，代表彎沉值37.87；西柯立交-瓊頭立交段平均彎沉值24.32，代表彎沉值39.36；瓊頭立交-翔安東路段平均彎沉值23.64，代表彎沉值35.07；翔安東路-內田溪中橋段平均彎沉值23.09，代表彎沉值33.40。

原路面結構強度PSSI 應按下式計算：

式中：SSR---- 路面結構強度系數，為路面彎沉標準值與路面實測代表彎沉之比；

l0---- 路面彎沉標準值（0.01mm）；

l---- 路面實測代表彎沉（0.01mm）；

a0---- 模型參數，采用15.71；

a1---- 模型參數，采用-5.19。

路段代表彎沉值依據《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50-2017）的有關規定進行計算。根據路面檢測結果，分段對路面結構強度PSSI 進行評價。

路面結構強度PSSI 評價標準

備注：評定PSSI 值為綜合車道平均值。

采用上述評價方法進行評價，評價結果如下：

公鐵立交-后浦立交段PSSI 為86.4，評定等級為良；后浦立交-白石立交段PSSI 為54.15，評定等級為差；白石立交-天馬山隧道段PSSI 為49.13，評定等級為差；天馬山隧道-西柯立交段PSSI 為48.52，評定等級為差；西柯立交-瓊頭立交段PSSI 為44.66，評定等級為差；瓊頭立交-翔安東路段PSSI為55.63，評定等級為差；翔安東路-內田溪中橋段PSSI 為48.67，評定等級為差。

4.3 原路面現場調查影像資料

海翔大道（公鐵立交-香山段）瀝青路面病害調查結果表明，全線主要病害類型為橫向裂縫、縱向裂縫、局部沉陷、龜裂、坑槽及車轍等，詳細調查情況如下：

圖1 沉陷病害

圖2 橫向裂縫

圖3 縱向裂縫、車轍

圖4 橫向裂縫

5 路面補強處理方案

常見舊路補強方案主要有：柔性補強層、半剛性補強層、剛性補強層及剛柔性組合的方案。本文具體分析了海翔大道（公鐵立交-香山段）提升改造工程主車道路面補強方案的選擇應用及分析。

補強方案A：

銑刨原瀝青面層，保留原基層，采用剛性基層+柔性基層補強方案，即20cmC25 碾壓混凝土+10cmATB-25 瀝青碎石，上面采用兩層瀝青面層；加鋪補強層（舊路補強，總厚度46cm，抬高路面標高30cm）。

補強方案B

銑刨瀝青面層，保留基層，采用柔性基層+半剛性基層補強方案，即32cm 6%水泥穩定碎石基層+10cmATB-25 瀝青碎石，上面采用兩層瀝青面層；加鋪補強層（舊路補強，總厚度53cm，抬高路面標高37cm）。

補強方案C

銑刨瀝青面層，保留基層，采用剛性基層補強方案，即20cmC25 碾壓混凝土，上面采用三層瀝青面層；加鋪補強層（舊路補強，總厚度59cm，抬高路面標高43cm）。

針對以上三種補強方案進行分析比較，比較結果如下：

主車道補強方案比較表

根據對海翔大道病害原因的分析，結合未來交通組成，綜合補強造價及重度病害修復造價，采用碾壓混凝土基層可以大幅度提高基層強度，設置ATB-25 瀝青基層厚度達到10cm，延緩反射裂縫產生的效果最好，且施工工藝較為簡單，綜合造價適中。因此，海翔大道路面補強措施采用碾壓混凝土+ATB-25 瀝青柔性基層作為補強層能更好的適應貨車通行量大的情況。

6 結語

本文通過對海翔大道（公鐵立交-香山段）提升改造工程介紹了既有貨車通行量大的瀝青混凝土路面結構加鋪補強方案的選擇，著重探討了根據交通量、現狀路面結構層情況、路面破損調查分析等確定最佳的路面結構補強方案，減少路面反射裂縫，增加路面使用壽命，提高路面整體景觀效果。今后將根據本項目竣工后觀測數據進行分析，為該項技術的推廣應用提供實踐經驗。