高速公路大中修工程設計應注意的幾個問題
發布時間：2010-01-14 共2頁
「摘 要」結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壞的原因，提出了高速公路大修工程設計方案，著重說明了高速公路大中修設計中應重點考慮的幾個問題。
「關鍵詞」高速公路 道路維修 大中修工程 工程設計
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，由于受到各種自然和人為因素的綜合作用會產生不同程度的破壞，當破壞達到一定的程度后，必須進行大、中修，以保證高速公路的正常使用。
1高速公路路面較早破壞的原因
1.1 設計因素
1.1.1強基薄面理論在設計中的應用的結果
強基薄面理論在設計中的應用，造成的路面強度低，使路面出現龜裂、網裂、沉陷病害。瀝青路面形成此類病害的主要原因是：（1）瀝青面層厚度偏薄。如石太高速公路原瀝青面層厚度為12cm，而路面實際承受的交通荷載為2萬多輛/日，且超載嚴重。（2）瀝青混合料質量標準低。按照1986年規范，下面層采用的是粗粒式瀝青碎石、國產瀝青材料，抗疲勞開裂能力差。（3）瀝青面層透水，使面層、基層松散破壞。（4）超重車輛荷載作用，加速了路面破壞。
1.1.2瀝青混合料配合比設計不合理
由于采用設計思路的不同，一些路段設計偏于保守，致使瀝青用量較多。瀝青混合料的設計配合比不合理，混合料不能均勻分布，攤鋪壓實不均勻，這樣瀝青路面在車輛荷載的重復作用下，就很容易在主車道上產生縱向車轍，不均勻密實而造成橋面的不平整，嚴重影響車輛的行駛效果。
1.1.3橋面鋪裝層厚度設計不合理
在高速公路的橋面上，一般是鋪筑兩層瀝青混凝土面層，其中、上面層應與高速公路路面的中、上面層厚度相同，但由于設計的原因，使橋面的兩層瀝青混凝土與高速公路路面結構的兩層瀝青混凝土厚度不相同，雖然設計上沒有問題，但在施工中容易產生誤差，容易影響路面的平整度。再者，設計時有的橋面瀝青面層鋪裝寬度與路面的鋪裝寬度不同，這樣在高速公路施工中施工機械不易操作，而影響路面的平整度。由于不平整，在車輛荷載作用下，橋面和與橋面相連的路面很容易產生破壞。
1.1.4小橋涵結構單板受力（設計不合理）
高速公路中的一些小橋涵結構一般是采用先簡支后連續的橋面結構。這種結構在梁橋形成整體時靠的是橋涵結構橫向聯接和橋涵面混凝土鋪裝。由于橋涵面的橋面鋪裝層相對比較薄弱，一般厚度為8～10cm，并且根據設計進行了鋼筋網的布置。但是，僅靠相對薄弱的橫向聯接和較薄的鋪裝層，相對于整個小橋涵結構而言是比較薄弱的；從受力角度來講，能滿足車輛荷載的作用，而從實際應用角度出發，則相對薄弱，車輛荷載的重復作用，使橋面結構整體破壞，形成單板受力。
1.2路基不均勻沉降
1.2.1路基強度低、穩定性差
從早期建設的高速公路使用情況來看，特殊路基段和高填方路基段，是高速公路進行維修的一個重要路段。由于路基高填方與挖方不同使路基產生不均勻沉降，使路面結構產生不同程度的下沉，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勻沉降達50～60cm，影響行車質量并造成路面的破壞；石-安高速公路邯鄲特殊土質路基路段，軟弱地基造成路基不均勻沉降，造成路面明顯出現30～50cm的下陷，影響行車質量并逐漸加快路面的破壞。
1.2.2橋頭跳車
由于路基填筑土的不均勻沉降和路基施工質量原因，橋頭與路基下沉不同，致使橋頭標高與相連接的路面標高不同，造成橋頭跳車，使橋面和與橋面相連的路面結構破壞。雖然橋頭搭板都進行特殊的設計和處理，但由于此處的施工工作面太小，難于達到施工的質量要求。
1.3 車輛超載運輸
由于公路設計所采用的標準為公路-I級汽車荷載（2003年前建設的高速公路為汽超20，掛-120），其有一定的軸載要求破壞次數的限制，也即設計使用壽命。超載車輛的通過一次相當數倍甚至數十百倍于標準車輛的通過次數，甚至有限幾次超載就可能造成路面破壞。在治理超限時，查到的車輛重量高達上百噸，甚至達到130～140t，相當于一個重量級火車車皮的載重量。在保津高速公路，剛建成通車不到一年，南半幅出現嚴重的車轍，而北半幅則還看不到車轍；宣大高速公路，也是剛通車使用不久，就出現嚴重的車轍，這種現象就是超限運輸的超載車輛行駛造成的。在河北省已建成的各條高速公路的使用調查中，造成路面破壞的主要原因是車輛超載，超載車輛是高速公路路面產生車轍、造成路面破壞的一個重要因素。
高速公路路面產生破壞及早進行維修的原因是很復雜的，不同的路段產生的原因不同，但往往表現為以上幾種原因綜合作用的結果。因此在高速公路大、中修設計中，應根據具體的現場情況，認真找出其產生的原因，確定解決問題的對策，才能做好高速公路大、中修工作。
