浅谈高速公路改扩建项目路面方案设计
导读：
摘要 本文针对目前越来越多的高速公路需要改扩建的现状，结合许昌至漯河高速公路路面方案设计从路面病害调查检测、公路现状及病害评价、路面主要病害及原因分析和设计方案等方面进行了详细阐述，以提高高速公路改扩建项目路面方案的设计水平。
关键词 改扩建；路面病害调查检测；病害评价
1 项目概况
京珠国道主干线许昌至漯河高速公路（简称许漯高速），是国家高速公路网规划及河南省公路网主骨架的重要组成部分。北起于许昌与漯河交界处，经临颖东、漯河东，南止于漯河东南的枢纽立交，长度为48.95km。
2 路面病害调查检测
2.1 路面破损调查
严格按照规范的路面病害分类进行，按100m分段进行详细调查记录。路面损坏情况以一公里为一个评定路段，计算出每一个评定路段的各种病害面积及该路段的综合破损率，最后根据整个路段的综合破损率计算出路面状况指数PCI，用于路面总体质量等级的评价。
2.2 路面检测
路面检测分为路面弯沉值、平整度、摩擦系数、钻芯取样及沥青混合料实验。
3 公路现状及病害评价
许漯高速于1998年12月建成通车，由于各种因素的影响，出现不同程度的路基、路面病害。针对这些病害，许漯高速公路先后组织实施了五次正规的专项维修工程，其中2003~2004年的维修比较彻底，先后对整个路段的右幅及左幅25km进行了维修与罩面，但是由于交通量的不断增长及超载车辆等各种因素的影响，大修过的路段也已经有病害反映到罩面层，左幅约25km没有处理过的路段病害也较为严重。
原路面结构：
面层：4cm沥青玛蹄脂碎石混合料+1.5cmSBS胶砂应力吸收层（以上为03~04年罩面结构层）+4cm中粒式沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土；
基层：25cm水泥稳定碎石；
底基层： 35cm石灰稳定土。
具体检测评价结果如下：
1）由测定弯沉值可知许漯高速公路路面总体强度较高，优良路段占总路段的93.4％，左幅评价等级为中等的路段是属于2004年大修中没有处理过的路段，因此，结合本次改扩建工程，建议对路面强度有缺陷的路段进行处理；
2）由平整度测定结果可知，全线路面平整度较好，都为优良路段，可以满足高速公路行车的要求；
3）由路面摩擦性能检测可知，路面的抗滑性能优良路段达到86％，基本满足高速公路的行车要求，路面抗滑性能不足的路段主要为2004年大修时未罩面的路段，所以对这部分路段进行罩面处理；
4）由路况调查结果可知，大部分路段情况良好。其中2004年大修中左幅没有处理过的路段病害较为严重，右幅在经过大修之后，多数路段路况较好，个别路段出现唧泥、裂缝等病害并反映到罩面层上，整体来看行车道比超车道严重。
4 路面主要病害及原因分析
4.1 路面主要病害
主要以裂缝、唧泥、坑槽、局部沉陷最为普遍，局部存在车辙和拥包。对于罩面处理过的路段，主要病害还反映在桥头，由于当时没有留出桥面伸缩缝而直接罩面，致使大部分的桥面两侧都存在严重的裂缝与修补。左幅没有进行过大修的路段路面病害比较严重，日常养护所进行的灌缝、压浆、挖补坑槽等小的修补数量较多，效果不好而且影响行车的舒适性，对这些路段也应进行处理。
4.2 路面损坏原因
路面产生病害的主要原因有以下几点：
1）交通量的不断增长；
2）路面结构水稳性差，造成局部沉陷及唧泥现象；
3）基层开裂形成的路面反射裂缝和沥青混凝土面层低温收缩、疲劳破坏所引起的裂缝较多；
4）路基或路面结构层强度不足，压实度不足，在荷载作用下引起沉陷和坑槽。 [page]
5 设计方案
综合分析原有路面的现状及病害，结合扩建工程的需要，设计方案中主要解决原有路面强度、路面平整度、抗滑性能等不足。同时方案的确定遵循以下设计原则:
1）尽可能利用原则；
2）与新路面结构相协调的则；
3）尽可能解决老路面的现有技术问题。
根据以上原则拟定以下方案进行比选：
1）方案一
对于经2003、2004年大修过的路面所反映出来的病害做相应的补强处理。对于在2004年大修中没有罩面的左幅约25km以及漯河以南3.71km路段，根据现场调查情况先对路面所存在的病害做出处理，然后加铺4cm沥青玛蹄脂碎石混合料+1.5cm改性沥青胶砂应力吸收层。
（1）铣刨面层路段：
①2003年~2004年加铺过的路段路面补强结构为：5.5cm沥青玛蹄脂碎石混合料+4cm中粒式沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土+6cm热拌沥青碎石+25cm水泥稳定碎石基层+35cm石灰稳定土底基层；
②对于2003~2004年没有加铺过的路段，路面补强结构为5cm沥青玛蹄脂碎石混合料+1.5cmSBS改性沥青胶砂应力吸收层+4cm中粒式沥青式混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土+6cm热拌沥青碎石。
（2）铣刨基层路段
路面补强结构为：5cm沥青玛蹄脂碎石混合料+1.5cmSBS改性沥青胶砂应力吸收层+4cm中粒式沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土+6cm热拌沥青碎石+27cm水泥稳定碎石基层+33cm石灰稳定土底基层。
该方案有效改善了路面强度，提高了原路面的平整度和抗滑性。有针对性的解决了路面病害问题，充分利用了原路面强度，工程造价经济合理，材料浪费少、社会影响小。
2）方案二
根据调查，2003年~2004年罩过面的路段已经有部分病害反映上来，所以该方案在方案一的基础上对2003年~2004年罩过面的路段加铺4cm沥青玛蹄脂碎石混合料。
该方案使路面整体的强度、平整度、和摩擦性能都得到了有效的提高，但是对于刚进行过大修的路面来讲再进行罩面有点浪费。
对于以上两种方案，在铣刨面层后以及罩面前撒布粘层沥青，如在施工过程中遇到基层或铣刨之后的面层存在裂缝的情况，为了防止裂缝的反射，建议基层与面层先分别采用水泥浆与乳化沥青灌缝处理，然后再进行补强、罩面。铣刨以后的沥青混合料可以再生后应用到等级较低的公路上。
综合以上两个方案，同时考虑到改建后8车道高速公路车道划分的特殊性即“大车道、大车道、小车道、小车道”，原路面车道将作为改建后高速公路的小车道用，方案一的结构可以满足承载力的要求，而且相对经济一些，所以建议方案一为推荐方案。
6 结论
本文结合许昌至漯河高速公路改扩建工程中路面方案设计实例，从路面病害调查检测、公路现状及病害评价、路面主要病害及原因分析和设计方案等方面进行了介绍，以确保路面方案选择的经济合理性和技术可行性。由于高速公路改扩建项目在国内处于起步阶段，路面方案的设计也是一项复杂的系统工程，还需要通过结合更多的项目实际进一步总结完善。
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