迁曹线（沙河桥至南范段）大修工程方案分析

蔺俊巧

（石家庄市公路工程管理处，河北 石家庄 050011）

1 概况

迁曹线（S262）位于河北省唐山市古冶区境内，是唐山公路网的重要组成部分，唐山北部地区重要的省级道路，对带动沿线地区经济发展以及支撑曹妃甸基础设施建设发挥着重要作用。近年来，随着曹妃甸的开发建设，该线路交通量急剧增加，特别是重型车辆往返频繁，致使路面破损十分严重。其中沙河桥至南范段出现了大面积的龟裂、车辙、坑槽、沉陷和松散等病害，甚至出现了局部沉降和无路面现象，严重影响了道路的通行能力和行车安全，已经不能适应经济和交通发展的需求，亟待进行大修以保证道路通畅。

本项目起于沙河桥，由北向南途径南范各庄矿，终点位于迁曹线K78＋100。路线全长3.937km（起讫点桩号为K74＋163和K78＋100）。该路段修建于2004年，并于2009年大修。现状具体情况如下：

按平原微丘二级公路标准设计修建，设计时速40km／h，路拱横坡1.5%，路基宽为12m，路面宽为11.4m。

路面结构为：4cm细粒式沥青混凝土＋5cm中粒式沥青混凝土＋20cm水泥稳定碎石。

2 原路状况

2.1 旧路技术标准

全段为沥青混凝土路面，路基宽度为12m，路面宽度为11.4m，两侧各设置0.3m土路肩。

路面结构为：4cm细粒式沥青混凝土＋5cm中粒式沥青混凝土＋20cm水泥稳定碎石。

2.2 病害情况

沥青路面病害调查一览表见表1。

表1 沥青路面病害调查一览表

2.3 排水设施

全线为过村镇路段，排水设施以矩形浆砌边沟为主。两侧多为厂矿企业及商铺，经过多年的使用，沿线盖板边沟、雨水口淤堵严重，局部路段已严重破坏，丧失排水功能。逢暑期、汛期，路段内积水严重，严重影响了道路的通行能力和行车安全，并致路面严重破坏，亟待进行处理以保证道路通畅。

2.4 交通工程及沿线设施

现场调查发现沿线的标志、标线破坏较多，不能满足行车安全的需要。

3 道路状况评定

经调查，沥青路面路段破损情况一般表现为裂缝、松散和变形等病害。其中龟裂显现严重，纵横缝明显，部分路段路面产生大面积坑槽，且粗集料散失，多量微坑，表面大面积剥落。

3.1 典型破损

3.1.1 裂缝

本项目沥青路面出现许多不规则裂缝，包括横缝和纵缝。其中横缝与路线中心线基本垂直，缝长大部分贯穿整个路幅。该段纵向裂缝走向基本与行车方向平行，主要集中在外侧轮迹范围（见图1）。

图1 裂缝

3.1.2 龟裂

龟裂一般是由于路面整体强度不足，沥青面层老化所形成（见图2）。

图2 龟裂

3.1.3 松散

松散主要出现在路面使用的初期，主要是由于所采用的沥青稠度偏低，粘结力差，用量偏少；或所用的矿料过湿、铺撒不匀；或嵌缝料未能被沥青粘牢所致（见图3）。

图3 松散

3.1.4 坑槽

产生坑槽的主要原因是面层的网裂、龟裂及基层局部强度不足。在行车作用下产生坑槽是龟裂和松散等其它损坏进一步发展的结果（图略）。

3.1.5 盖板涵板顶铺装碎裂严重、坑槽扩大

盖板涵板顶铺装碎裂严重、坑槽扩大（图略）的主要原因是重车多、重载多，铺装层厚度不够，加上重载车辆震动，铺装碎裂发展迅速，在雨水的作用下铺装碎裂发展成坑槽，随着车辆的通行，坑槽扩展迅速。

3.2 典型路段挖验

对破坏严重的典型路段进行了现场挖验，路面开挖后发现：沥青面层及水泥稳定碎石基层破碎严重，承载能力丧失，如果不及时进行维修，将会导致更严重的毁坏，损坏面积会以加速度增加。

3.3 道路状况评定

根据观测站交通量观测数据列出2011年每日平均车辆组成情况（见表2），迁曹线（沙河桥至南范段）路面弯沉及强度指数（见表3）。

表2 迁曹线（沙河桥至南范段）断面交通量

表3 迁曹线（沙河桥至南范段）路面弯沉及强度指数如下

3.4 评定结论

按照《公路养护技术规范》（JTG H10—2009），对该路段进行了评定[1]，结果见表4。

表4 路面强度评价结果

4 大修方案

根据沿线病害调查情况，本项目路面破损严重，大修方案遵循合理利用旧路结构层的原则，

4.1 设计标准

本次大修工程完全利用原路线的线形标准，设计行车速度为40k m／h。纵断面设计中注重了主要指标的均衡性，从而获得舒适的立体线形，最大纵坡0.967%，最短坡长140m，凸形竖曲线最小半径9 690.621m，凹 形 竖 曲 线 最 小 半 径16 129.032m。路基宽度为12m，路面宽度为11.4m，两侧各设置0.3m土路肩。一般路段维持原有路拱横坡1.5%不变。在原路线的超高段，维持原路的超高值[2]。

4.2 平面设计

路线平面线形不做调整，维持现有线形不变。

4.3 纵断面设计

全线为村镇路段，维持现有高程不变。

4.4 桥涵设计

根据对沿线桥涵调查，K74＋943、K75＋241、K75＋583三处涵洞病害严重，已经无法满足正常使用要求。拟对上述三道涵洞进行拆除重建，其余维持现状，继续利用。

4.5 路面设计

路面结构计算以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载，路面使用年限为12年。根据该道路的年货物总运量、运输车型并充分考虑超载运输情况，经综合计算确定，机动车道及行车道设计年限内一个车道上的累计当量轴次为1.00401E＋07次，设计弯沉为26.3mm。

路面结构为16cm水泥稳定碎石＋16cm水泥稳定碎石＋5cmAC—16C型中粒式沥青混凝土＋4cmAC—13C型细粒式沥青混凝土。

4.6 排水设计

经调查，路段内雨水主要经由两侧盖板边沟及排水管汇入沟渠，再经由沟渠排入附近河流和积水坑中。过街段盖板边沟、雨水口均已堵塞严重，已基本丧失排水功能。其中K76＋291～K76＋331（范各庄医院门口）因地势较周围低且处于三路交叉口，汇水量较大，雨季时积水十分严重，已严重影响了车辆通行及周边居民的正常生活。

非过村镇段应充分利用原有路线的排水系统，全线一般路段排水设施以梯形土边沟为主；

城镇路段应清除路段两侧盖板边沟、雨水口内淤泥；修复局部破损严重路段的盖板边沟，疏通K76＋871处盖板涵及盖板涵至范各庄南积水坑段的盖板沟渠。在K76＋271～K76＋321段左侧增设盖板边沟。过街路段排水设施以矩形浆砌边沟为主。

4.7 标线设置

一般路段车行道边缘线采用白色实线，宽度为15cm；道路中心线采用单黄虚线，线段及间隔长度分别为4m和6m，村镇段落道路中心线采用单黄实线，宽度为15cm；在出入口、交叉口及允许路边停车路段等允许机动车跨越边缘线的地方，可设置车行道边缘为白色虚线，线段及间隔长度分别为2m和4m，宽度15cm；人行横道线宽度为5m，实线宽度为40cm，间隔为60cm，停止线线宽为30cm，距人行横道线为200cm，人行道的布置尽量垂直于行车方向。

5 路面结构层材料

5.1 沥青

采用优质进口或国产70＃沥青A级，应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40－2004）交通道路石油沥青技术要求[3]。

5.2 粗集料

选用硅质石灰岩，其磨光值不小于40，压碎值不大于26%（28%），磨耗率（洛杉矶法）不大于28%（30%），表观相对密度不小于2.6（2.5），吸水率不大于2.0%（3%），坚固性不大于12%，针片状颗粒含量（混合料）不大于15%（18%），小于0.075mm颗粒含量（水洗法）不大于1%，软石含量不大于3%（5%），与沥青的粘附性不小于四级。

5.3 中粒式沥青混凝土配合比设计

中粒式沥青混凝土配合比设计必须采用GTM法设计，以实验为准。

6 结语

2012年6月在外业测量期间，着重加强了对以下几个方面资料的收集工作：a）原有路面的破坏状况、弯沉资料；b）原有路线的线形资料；c）原有桥涵的竣工图纸及其说明、竣工验收有关资料，桥梁维修的有关资料；d）原有路线的排水、防护状况；e）进行了现有路面的弯沉检测；f）对典型病害进行了现场取芯。

由于外业工作做得好，资料收集得详实，所以2012年7月完成了该项目的大修方案，大修工程得以顺利实施。

[1]JTG H10—2009，公路养护技术规范[S].

[2]JTG B01—2003，公路工程技术标准[S].

[3]JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S].