浅谈高速公路特殊路段超高移动路脊法施工与应用

■陈 鹏

(福建省交通建设工程监理咨询有限公司，福州 350003)

1 工程概述

本项目为四车道高速公路，路基宽度为24.5m：中间带宽度3.0m，行车道2×7.5m，外侧路缘带及硬路肩宽度2×2.5m，土路肩宽度2×0.75m。采用18cm厚沥青混凝土路面设计，上面层采用4cmAC－16C，中面层采用6cm AC－20C，下面层采用8cmAC－25C，计算行车速度为80km/h。

对于整体式路基，超高绕中央分隔带外边缘旋转，超高旋转轴相对于行车道中心线的位置保持不变，但土路肩保持正常的坡率向外倾斜。超高过渡在缓和曲线内完成。

2 移动路脊法

2.1 移动路脊法设置

(1)移动路脊处于缓和曲线超高段，从缓和曲线过渡段即超高段起点中央分隔带处至达到全超高段路肩处形成一条对角连接线，称为该段路脊线。由于在该斜线中路脊位置随着桩号变化而变化，故称为移动路脊。为消除缓和曲线超高段中合成坡度过小，甚至为“0”处排水不畅问题，在设计施工中按移动路脊原理设置中间高两侧低的横坡，便于排水，减少道路水害，较大提高道路耐久性。

(2)移动路脊法施工通常设置在高速公路特殊超高路段横坡较小或横坡坡度为0处，根据线型走向及道路宽度采用超高段外侧半幅路施工。移动路脊法可根据设计要求及实际施工条件在道路上面层或中面层实施。

2.2 超高类型

超高的设置方式根据地形情况、车道数、中间带宽度、超高横坡度大小，从有利于路面排水、路面同地面或构造物的协调以及路容美观等方面进行选择。按其选用转轴在公路横断面组成中的方式可分为3种类型：

(1)绕中央分隔带中线旋转：先将外侧行车道绕中央分隔带边缘旋转，待达到与内侧行车道构成单项横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至达到超高横坡度值。此时中央分隔带呈倾斜状。

(2)绕中央分隔带边缘旋转：将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单项超高断面。此时中央分隔带保持原来的水平状态。

(3)绕各自行车行车道中线旋转：将两侧行车道分别绕各自的中线旋转，使之成为各自独立的单项超高断面，此时中央分隔带两边缘分部升高与降低而成为倾斜断面。

2.3 移动路脊法关键参数计算

(1)移动路脊法设计施工原理就是为了确保超高段两侧排水通畅问题，同样在超高段需要计算确定各关键参数。以主线段缓和曲线超高段K27+800.662～K28+020.662为例，本超高段设计采用移动路脊法施工，在中面层实施。本超高段采用左侧超高形式，超高方式采用绕中央分隔带边缘旋转。将左侧车道绕中央分隔带边缘旋转，硬路肩与行车道同超高，土路肩不超高。本段路基标准横坡值2%，超高值3%，超高过渡段缓和曲线Ls=220m，超过过渡段Lc=170m。设计上采用在缓和曲线段超高，超高起终桩号为 K27+850.662，K27+986.662。

(2)移动路基法施工中先计算Bx(硬路肩外缘至超高旋转轴长度)确定路脊走向方位，Hz(超高旋转轴与设计标高差值)比较移动路脊处标高与正常超高变化值，Hb(路面外边缘处标高与设计标高差值)确定路肩边缘标高数值，确保路基边缘标高平顺增加，Hp(路基外边缘处标高与设计标高差值)确定路基边缘超高值。各参数计算公式如下：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 移动路脊法在施工中的偏差控制

本段沥青路面缓和曲线过渡段超高采用绕超高旋转轴渐变，路面横坡在渐变过程中普通段双向坡即中间高两边底变为反向横坡，道路左侧横坡在超高段渐变过程中逐渐从原本2%横坡渐变为0横坡，为解决该缓和段在合成坡度较小，排水性能差等问题，设计采用移动路脊法施工。

3.1 超高段横坡坡率计算

(1)超高段横坡是移动路脊施工中控制重点和难点，虽然特殊路段超高设计图给出移动路脊施工的各参数表，但其本质还是超高横坡坡度的计算，为了在施工前认真复核设计参数及在施工中板块划分前严格控制下面层各桩号横断面横坡坡度和标高，需要施工人员熟悉并掌握超高段横坡坡度的计算方法。

(2)对于该段落上设有中间带的公路，在超高过程中，内外侧同时从超高缓和段起点开始绕各自旋转轴旋转，外侧逐渐抬高，内测逐渐降低，直到HY(或YH)点达到全超高。本段路基超高从K27+850.662桩号开始超高，根据设计文件《主线路基横断面》提供断面间距为20m。依据实际施工特点及后期路面摊铺标高控制需要，施工中需要对横断面进行加密，根据绕中央分隔带边缘旋转超高值计算公式：Ix=(Ig+Ih)X/Lc—Ig。式中，Ix为距超高过渡段起点距离处行车道横坡直；Ig为路拱横坡值；Ih为全断面超高横坡值。

(3)本文在该超高段落中利用上述公式随机计算横断面 K27+860、K27+900、K27+960 左侧横坡值 Ix1、Ix2、Ix3分别为1.73%外倾、0.55%外倾、1.22%内倾。计算值与设计横断面给出的横坡度一致。在实际施工中，我们可以依据以上计算理论知识，算出我们在曲线路基超高段中所需要控制的任意断面横坡，以便图纸标高复核与施工标高控制。

3.2 施工工艺

(1)施工前严格控制下面层标高、平整度、横坡等各检测指标，确保各指标均按设计要求施工到位。准备好沥青摊铺机(2台)、洗刨机、压力机等相关施工机械及白灰和工人等工料机配备。严格按移动路脊设计图放样(见图1)，按要求放样出对应桩号的设计标高线、路肩外缘线及路脊线。按设计图分块处及路脊梁线处撒下白灰标记，采用走线法控制标高，路脊线处标高采用导梁控制摊铺厚度。

图1 K27+850.6～K27+986.6特殊超高设计图

(2)依据该段设计图施工范围，在移动路脊施工段落起始点取对角线，按设计分块施工，本超高段设计共分为6块板施工。施工第1、2、3块板时，在路面外缘采用走线法控制标高，第4、5、6块板施工时则采用在设计标高处挂钢丝线控制标高。每一板块按划分的宽度进行摊铺，摊铺过程中注意沥青温度，摊铺机速度，摊铺宽度及横坡度的控制，摊铺至对角线后，迅速将对角线外多余沥青料清理干净并确保对角线顺直度。

(3)移动路脊段落内沥青摊铺完成后，应立即开始碾压，碾压以设计路脊线为控制界，遵循从两侧向中间，先轻后重原则，碾压中配备专人指挥，注重路脊线上的碾压。碾压中严格控制碾压温度，初压采用钢轮压路机先静后振碾压，复压采用钢轮压路机振动碾压2～3遍，终压采用钢轮压路机进行全断面静压3遍，碾压过程中尤其注重路脊线平顺度控制。摊铺碾压完成后，应控制沥青温度，尽快进行纵横缝切割，需严格控制切割缝的垂直度。

3.3 施工偏差控制

(1)施工前应注意天气观测，最好选在中午时段温度较高时施工。加强沥青等原材料质量检测，严格控制沥青拌合、摊铺、碾压温度，注重沥青混合料运输过程中保温、防火等措施。

(2)施工前加强对项目部技术人员及施工班组人员技术交底，让现场施工人员了解并领会施工组织各项内容。做好相应的机械配备，确保摊铺过程连续进行，施工中应避免采用冷接缝，各接缝应做好防水措施。

(3)本超高段采用中面层施工，对工期和成本均有影响，需对工期及各影响因素充分考虑后再组织施工。施工中应加强横坡及平整度控制，在摊铺和碾压的过程中，应设专人对标高、横坡度、接缝等方面进行专项控制，对施工中发现的问题及时调整施工工艺。

4 结束语

近年来移动路脊法已被逐渐应用于高速公路特殊路段超高的设计与施工，该设计施工理念有效解决了缓和曲线超高路段“0”横坡导致路面积水的现象，对困扰特殊路段因排水不畅而造成的各种病害提供了科学可行的解决方案。本超高段落采用半幅移动路脊法施工，实际应用中由于路面横坡由单项坡变为双向坡，会在移动路脊处造成沥青面层厚度的增加，施工中应加强材料使用的控制。

本文通过对高速公路特殊超高路段移动路脊法施工介绍，给后期同类型施工提供实践参考。