发布时间:2010-01-14 共2页
「摘 要」结合河北省高速公路大中修工程,分析了高速公路路面早期破坏的原因,提出了高速公路大修工程设计方案,着重说明了高速公路大中修设计中应重点考虑的几个问题。
「关键词」高速公路 道路维修 大中修工程 工程设计
Some Problems Needing Attention in the Design of Large and Middle Scale
Maintenance of Expressway
Su Jianlin1 Zhang An2
(1. Department of Adult Education, Hebei Jiaotong Vocational and Technical College, Shijiazhuang 050091;
2. Traffic Bureau of Qinglong County of Hebei Province, Qinglong )
Abstract: In view of the large and middle scale maintenance projects of expressway in Hebei province, the cause of early damage of road surface of expressway is analyzed. The design scheme of large and middle scale maintenance of expressway is put forward, emphatically on some problems needing attention in large and middle scale maintenance projects.
Key words: expressway; road maintenance; large and middle scale maintenance project; project design
高速公路使用一定的年限后,由于受到各种自然和人为因素的综合作用会产生不同程度的破坏,当破坏达到一定的程度后,必须进行大、中修,以保证高速公路的正常使用。
1高速公路路面较早破坏的原因
1.1 设计因素
1.1.1强基薄面理论在设计中的应用的结果
强基薄面理论在设计中的应用,造成的路面强度低,使路面出现龟裂、网裂、沉陷病害。沥青路面形成此类病害的主要原因是:(1)沥青面层厚度偏薄。如石太高速公路原沥青面层厚度为12cm,而路面实际承受的交通荷载为2万多辆/日,且超载严重。(2)沥青混合料质量标准低。按照1986年规范,下面层采用的是粗粒式沥青碎石、国产沥青材料,抗疲劳开裂能力差。(3)沥青面层透水,使面层、基层松散破坏。(4)超重车辆荷载作用,加速了路面破坏。
1.1.2沥青混合料配合比设计不合理
由于采用设计思路的不同,一些路段设计偏于保守,致使沥青用量较多。沥青混合料的设计配合比不合理,混合料不能均匀分布,摊铺压实不均匀,这样沥青路面在车辆荷载的重复作用下,就很容易在主车道上产生纵向车辙,不均匀密实而造成桥面的不平整,严重影响车辆的行驶效果。
1.1.3桥面铺装层厚度设计不合理
在高速公路的桥面上,一般是铺筑两层沥青混凝土面层,其中、上面层应与高速公路路面的中、上面层厚度相同,但由于设计的原因,使桥面的两层沥青混凝土与高速公路路面结构的两层沥青混凝土厚度不相同,虽然设计上没有问题,但在施工中容易产生误差,容易影响路面的平整度。再者,设计时有的桥面沥青面层铺装宽度与路面的铺装宽度不同,这样在高速公路施工中施工机械不易操作,而影响路面的平整度。由于不平整,在车辆荷载作用下,桥面和与桥面相连的路面很容易产生破坏。
1.1.4小桥涵结构单板受力(设计不合理)
高速公路中的一些小桥涵结构一般是采用先简支后连续的桥面结构。这种结构在梁桥形成整体时靠的是桥涵结构横向联接和桥涵面混凝土铺装。由于桥涵面的桥面铺装层相对比较薄弱,一般厚度为8~10cm,并且根据设计进行了钢筋网的布置。但是,仅靠相对薄弱的横向联接和较薄的铺装层,相对于整个小桥涵结构而言是比较薄弱的;从受力角度来讲,能满足车辆荷载的作用,而从实际应用角度出发,则相对薄弱,车辆荷载的重复作用,使桥面结构整体破坏,形成单板受力。
1.2路基不均匀沉降
1.2.1路基强度低、稳定性差
从早期建设的高速公路使用情况来看,特殊路基段和高填方路基段,是高速公路进行维修的一个重要路段。由于路基高填方与挖方不同使路基产生不均匀沉降,使路面结构产生不同程度的下沉,造成路面的不平整。如石太高速公路河北段,由于高填方造成的不均匀沉降达50~60cm,影响行车质量并造成路面的破坏;石-安高速公路邯郸特殊土质路基路段,软弱地基造成路基不均匀沉降,造成路面明显出现30~50cm的下陷,影响行车质量并逐渐加快路面的破坏。
1.2.2桥头跳车
由于路基填筑土的不均匀沉降和路基施工质量原因,桥头与路基下沉不同,致使桥头标高与相连接的路面标高不同,造成桥头跳车,使桥面和与桥面相连的路面结构破坏。虽然桥头搭板都进行特殊的设计和处理,但由于此处的施工工作面太小,难于达到施工的质量要求。
1.3 车辆超载运输
由于公路设计所采用的标准为公路-I级汽车荷载(2003年前建设的高速公路为汽超20,挂-120),其有一定的轴载要求破坏次数的限制,也即设计使用寿命。超载车辆的通过一次相当数倍甚至数十百倍于标准车辆的通过次数,甚至有限几次超载就可能造成路面破坏。在治理超限时,查到的车辆重量高达上百吨,甚至达到130~140t,相当于一个重量级火车车皮的载重量。在保津高速公路,刚建成通车不到一年,南半幅出现严重的车辙,而北半幅则还看不到车辙;宣大高速公路,也是刚通车使用不久,就出现严重的车辙,这种现象就是超限运输的超载车辆行驶造成的。在河北省已建成的各条高速公路的使用调查中,造成路面破坏的主要原因是车辆超载,超载车辆是高速公路路面产生车辙、造成路面破坏的一个重要因素。
高速公路路面产生破坏及早进行维修的原因是很复杂的,不同的路段产生的原因不同,但往往表现为以上几种原因综合作用的结果。因此在高速公路大、中修设计中,应根据具体的现场情况,认真找出其产生的原因,确定解决问题的对策,才能做好高速公路大、中修工作。