莲花泊枢纽病害治理研究

2013-06-10戴宇

交通运输研究 2013年10期

戴宇

（河北省高速公路衡大管理处，河北衡水 053020）

1 项目概况

唐曹高速公路是沟通唐山市区与曹妃甸港区、拉动唐山经济腾飞的重要通道，也是唐山市实施投资拉动、确保经济平稳增长的重大举措。该路起于唐津高速公路与唐山西外环高速公路交叉处的丰南枢纽互通立交，途经丰南区、南堡开发区、唐海县和南堡盐场，止于曹妃甸北环公路。公路主线全长63.673km，主线采用双向六车道高速公路标准建设，设计速度120km／h。工程于2008年11月27日正式建成通车。

莲花泊枢纽为唐曹高速上跨唐津高速形成的十字交叉枢纽互通，可实现两条高速间的交通流转换。经过近几年的通车运营，莲花泊互通区内部分匝道边沟排水问题逐步凸现。由于雨水的冲刷，部分路段边坡风化泥土堆积边沟，导致边沟过水面积缩小、淤积，使局部路段排水不畅，造成积水浸泡路基，淹没路面，致使莲花泊互通区内部分匝道路面出现病害。尤其是部分沥青混凝土匝道路面因排水沟排水不畅，雨季长期浸水，如同漫水路面，已出现裂缝、混凝土脱落等病害。如不及时治理，路面病害还会进一步恶化，发展成更为严重的沥青路面水损坏，进而会对行车安全构成一定威胁，还会增加后期养护成本。为消除安全隐患，节约养护资金，对莲花泊枢纽互通部分匝道路面进行整治设计。匝道路面病害治理长度为121.3m；匝道路面罩面长度为568.8m。

2 原则

唐曹高速莲花泊枢纽互通为连接唐曹和唐津两条高速的枢纽互通，承担着较重的交通量，对于这两条高速上车辆的通行有着重要的作用及意义，为此，本工程以“安全、科学、适用、经济”为原则，本着“预防为主、防治结合”的指导方针，拟在不断交的情况下进行施工。

通过对省内外多条高速公路养护维修工程项目的交通组织方式的全面总结分析，该工程采用“封闭施工匝道，部分匝道双向行驶”的组织方式，匝道路面病害治理及罩面一次性完成，以缩短施工时间，减少对交通的影响。

3 方案

匝道的部分路段存在路面积水的现象，雨季积水尤深，超过50cm。通过搜集养护资料和现场勘察，发现DK0＋750～DK0＋850（D匝道）、FK0＋100～FK0＋250（F匝道）、HK0＋450～HK0＋500（H匝道）三处积水比较严重，积水最深达65cm。造成积水的主要原因是排水沟不通畅，无法将路面汇积的雨水及时排走（见图1）。

3.1 积水治理

图1 雨后的匝道

经对D、F、H匝道积水段纵断面的研究分析，D匝道积水处下穿唐曹主线，有净高限制；F匝道积水处要和B匝道纵坡顺接，B匝道要下穿唐曹主线，有净高限制；H匝道积水处纵断和唐津高速主线顺接。基于上述原因，在规范范围内抬高纵断是无法实现的，所以本次排水设计采用堵、蓄、排相结合的方案：

a）F匝道的积水主要来自匝道路面汇水和南侧田地的雨水倒流，所以首先在边沟外侧设1m高的挡水埝，防止路基外积水汇入侵入占地界内，然后疏通外侧边沟，使匝道积水通过边沟经西侧的天然沟渠排走；

b）H匝道的积水主要来自匝道和一小段唐津高速主线的路面汇水，汇水面积不大，采用在H匝道圈内建蒸发池蓄水的方法，同时疏通排水沟，以防特大暴雨出现；

c）D匝道的积水主要来自匝道路面的汇水，采取建蒸发池蓄水和疏通排水沟排水的方案。

设计方案综合考虑经济、适用和美观的原则。在互通圈内建蒸发池考虑美观要求，采用缓坡不浆砌形式，挖好蒸发池后，可把原绿化恢复。该蒸发池蓄水量大且消除了传统蒸发池的危险性。同时疏通现有边沟，并按照一定的沟底纵向坡度将积水汇入指定沟渠。路面积水问题一般通过蒸发池和全部边沟蓄水即能解决；特大暴雨致使路面积水时，可通过临时抽水泵站将积水引出互通区。

3.2 病害治理

积水治理后，对积水严重的匝道路面进行加铺罩面，具体方案为：

对BK0＋410（FK0＋45.99）～BK0＋500.384（FK0＋136.188）、FK0＋136.188～FK0＋300、BK0＋500.384～BK0＋580、DK0＋615～DK0＋850路段匝道全断面进行4cmAC－13C改性沥青混凝土罩面，罩面前撒布SBS粘结防水层，洒布量为1.8kg／m2，并均匀撒布10mm单一粒径石灰岩。

以上罩面路段及HK0＋501.24～HK0＋550路段中，由于长时间积水及水中行车，原路面部分路段路面损坏较严重，需要对旧路面进行挖补治理。挖补深度视病害情况而定，或只挖补原上面层，或挖补到中面层。修补材料上面层采用4cm厚AC－13C改性沥青混凝土，中面层采用6cm厚AC－20C改性沥青混凝土。

根据唐曹高速公路莲花泊枢纽互通路缘（肩）石的设置情况，借鉴其它高速公路的成功经验，原则上对路缘（肩）石的标高不再进行调整。

该工程未遇到不满足净空要求的情况，加铺罩面后均满足净空要求。

该罩面工程对护栏标高影响不大，因此不再对波形梁钢护栏的标高进行调整。

对中小构造物，如承载力计算表明结构物满足受力要求，则直接进行罩面[1]。

4 交通工程恢复

该项目中所涉及的路面标线，根据现行《公路交通安全设施设计技术规范》（JTG D81—2006）[2]和《公路交通安全设施施工技术规范》（JTG F71—2006）重新进行喷涂[3]。

5 材料要求

5.1 矿质集料

病害挖补采用AC－13C、AC－20C型沥青混合料，罩面材料选用AC－13C型沥青混合料。混合料级配要求见表1。

表1 混合料级配要求

5.2 SBS改性沥青

采用SBS改性沥青改善沥青混凝土性能。基质沥青的选择应按照规范要求，标号根据期望的改性沥青针入度要求通过试验确定，通常选用比改性沥青的针入度大一个等级的标号。

5.3 修补表面层

修补表面层所用沥青混凝土集料中4.75mm以上骨料采用玄武岩；修补中下面层所用沥青混凝土集料中4.75mm以上骨料采用石灰岩，砂采用机制砂，并掺加2%的水泥。所用集料各项指标均应符合规范要求。

沥青混合料车辙试验动稳定度不小于3 000次/mm。

5.4 标线材料

标线材料均采用热熔型反光标线涂料，内含反光玻璃微珠为18%～25%，施工时面撒玻璃微珠用量0.3kg／m2，标线厚度不小于2mm（减速标线厚度为4.5mm＋0.5mm），所有标线采用自行式划线机一次完成。

6 施工要求

施工前，应派旗手管制交通，及时处理车辆故障、交通事故等突发事件，确保行车安全和施工顺利进行。施工要求包括以下两方面。

6.1 一般要求

6.1.1 罩面前应对匝道路面裂缝、坑槽等病害进行病害治理，清除原路面反光路钮。

6.1.2 彻底清扫原路面表面后，撒布SBS改性沥青粘结防水层，洒布量为1.8kg／m2，并均匀撒布10mm单一粒径石灰岩。

6.2 道路标线

6.2.1 由于标线施工是在不中断交通、不改变交通流方向的情况下进行的，施工时要分段封闭某个车道，因此，标线工程的施工应与主线病害治理施工密切配合，分段、分车道进行；且施工时，应与交通管理部门密切配合，采取交通安全措施，设置适当的警告标志，摆放锥形交通标志疏导交通，施工现场的工作人员应身着安全服装。

6.2.2 标线施工过程中，除按施工图纸喷涂外，还应注意在超高路段位置处，为确保高速公路的行车安全，车道分界线应设置为实线，待超高路段结束后，再喷涂成虚线。