(1)广靖锡澄高速公路各方向各车道路面行驶质量整体状况尚好,锡澄高速行驶质量优于广靖高速。部分路段每公里平整度平均值大于2.3m/km,需要对其重点关注并进行维修改善;
(2)广靖锡澄高速公路各方向各车道路面车辙整体状况尚好,车辙较大段落主要集中在广锡方向K328~K333范围内,需要对其进行及时处理。
5.2.4路面取芯及室内试验
典型路段取芯过程中,详细记录芯样的完整性、厚度、层间联结情况等,对所取芯样进行室内试验,通过抽提试验,得到车辙断面车辙最大位置及车辙一册隆起位置上、中、下面层混合料的级配分布状况及油石比状况。通过室内密度试验,并通过最大理论密度值计算各层的空隙率,以及对芯样进行无侧限抗压强度试验,了解旧路面强度状况。
主要结论:
(1)根据现场取芯,车辙段面层、基层芯样均较完整,在处理车辙较大面层时,对基层可保留利用;
(2)本次取芯段车辙病害的成因主要为上、中面层的压密及剪切流动变形,其成因分析主要是铣刨重铺段快速养护、快速恢复交通,重铺路面结构温度较高在车辆荷载作用下的结果;
(3)裂缝密集段裂缝附件所取芯样,面层较完整,个别芯样基层松散;裂缝上所取芯样,纵、横缝位置呈现上窄下宽状,为较典型的反射裂缝,网裂位置裂缝一般出现在上面层,部分发展到中面层,为典型的疲劳损坏;
(4)修补密集段面层及基层芯样较完整,可考虑尽量利用,但对于修补较多且多次重复修补的局部路段应进行彻底处治。
5.3路面维修改造方案
根据调查结果,广靖锡澄高速现有路面结构承载能力尚好,但存在大量的密集修补、横向裂缝、纵向裂缝、沉陷等病害,部分路段平整度、车辙状况相对较差。因此,维修改造方案主要以罩面加铺为主要方案,局部病害严重段进行单车道铣刨重铺,根据损坏程度不同确定相应的铣刨深度。
遵循的总体设计原则主要有:
(1)病害针对性原则。重点针对现有沥青路面的车辙、坑槽、修补、裂缝
等现象,通过合理的路面结构组合设计和结构材料类型的优化组合,有针对性的提出适合本项目的路面结构方案。
(2)病害尽可能处理彻底原则。对病害严重路段基层采取逐层铣刨的方式,根据铣刨后下承层的病害程度确定是否进行再次铣刨,主要原则使铣刨到位、病害处理彻底。
(3)设计方案经济可行原则。设计方案既要能解决实际问题,保证路面功能满足要求,又要经济合理、施工方便,力求投资收益最大化,全寿命周期经济。
结合本项目特点,针对路面破损状况及平整度状况,对局部病害较集中的严重路段进行铣刨重铺处理。铣刨段落主要结合密集修补、纵横向裂缝、沉陷、龟裂、唧浆等病害的密集度以及修补面积率、裂缝度、平整度、车辙测试结果综合确定,确定原则如下:
表2 单车道铣刨重铺段落确定原则
项目 铣刨段落控制标准 路面表面出现连续修补、纵横向裂缝、沉陷、龟裂、唧浆等病路表破损情况 (主要指标) 害的路段 路面破损严重,修补面积率超过6%的路段 路面破损严重,裂缝度超过30%的路段 路面平整度(辅助指标) 路面车辙(辅助指标) 每20mIRI>2.3m/km的路段,比例超过30% 每10m车辙大于15mm的路段,比例超过30% 5.3.1路面病害处理方案
1、裂缝病害处治方案
对个别裂缝病害建议采取如下的处治方案:
(1)对于缝宽窄3mm以内的裂缝(包括已灌缝的裂缝,但要求其附近无支缝、唧浆、坑槽等附加病害,同时缝壁散落较少、未出现二次开裂),可暂不处理,罩面施工前,统一喷洒粘层油后,贴附100cm宽的聚酯玻纤布,然后进行罩面。
(2)对于缝宽大于3mm的纵向裂缝,开槽回填处治。具体工艺为:在裂缝两侧各50cm范围内垂直行车方向开槽,开槽深度为上、中沥青面层厚度,开槽后在下面层顶面裂缝位置粘附100cm宽的聚酯玻纤布后回填改性沥青AC-13
混合料,回填材料厚度要求经压实后与原路面中面层等厚;中面层回填压实完成后,再在中面层顶面回填一层改性沥青AC-13混合料,回填材料厚度要求经压实后与原路面上面层等厚;最后在罩面前,在裂缝修补位置上粘附一层190cm宽的聚酯玻纤布,之后可进行罩面施工。
(3)对于缝宽大于3mm的横向裂缝,采用开槽回填处治。具体工艺为:在裂缝两侧各50cm范围内垂直行车方向开槽,开槽深度为上沥青面层厚度,开槽后在中面层顶面裂缝位置粘附100cm宽的聚酯玻纤布后回填改性沥青AC-13混合料,回填材料厚度要求经压实后与原路面上面层等厚;在罩面前,在裂缝修补位置上粘附一层190cm宽的聚酯玻纤布,之后可进行罩面施工。
2、坑槽病害处治方案
对坑槽的修复可以采取以下方法:
(1)严格按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则,划出所需修补坑槽的轮廓线,处理范围,其范围应根据坑槽适当扩大处理;
(2)沿所规划的轮廓线开槽至坑底稳定部分,其深度不小于原坑槽的最大深度,并且至少处理至下面层;若基层已经松散破坏,将破坏的基层一并清除;
(3)清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物,并涂刷粘层沥青; (4)填入沥青混合料并整平;
(5)用小型压实机具将填补好的部分压实,应将沥青混合料分多次进行摊铺和压实,压实时应注意边部压实和对周边部分造成振动松散;
(6)采用封缝胶进行封边处理。
3、基层处治方案
局部少量路段采用铣刨重铺方案,根据面层铣刨后基层顶面的病害状况及严重程度可选择不同的处治方案:
(1)当基层顶面无大面积松散、唧浆等病害,而只有单条裂缝时可采取聚酯玻纤布进行贴缝处理,再进行沥青面层回填,以减缓裂缝的反射;
(2)基层顶面出现大面积松散、唧浆等病害,则需根据病害的数量,如数量较少可按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则挖除病害位置基层后回填下面层混合料。
5.3.2路面罩面方案
根据路面检测综合评价结果,针对路面病害处理的迫切性,区分路况较好与较差的路段,结合资金投入状况,本次罩面混合料应具备抗反射裂缝、抗滑、耐磨耗、抗车辙等性能,同时也尽量做到密实防水。可采用公称尺寸为13.2mm或9.5mm的沥青混合料,选择的类型为SMA13、SMA9.5、Novachip等。
结合项目特点,罩面方案考虑如下几个因素:(1)修补面积率、裂缝度及PCI作为第一控制指标;(2)平整度、车辙作为第二控制指标;(3)项目实施的经济性、合理性、方便性。
表3 罩面各路段主要评价原则
控制指标 评价等级 裂缝度 裂缝度≥20% 10%≤裂缝度<20% 裂缝度<10% 修补面积率 修补面积率≥0.7% 0.4%≤修补面积率<0.7% 修补面积率<0.4% 差 中 好 七、 桥面改造方案
6.1桥面改造方案
本路段中桥面、匝道参照类似工程,从承载能力安全性角度考虑,部分跨径较大的中桥、大桥、特大桥桥面不进行罩面(根据病害严重程度进行面层单车道铣刨重铺处理),但对于桥长≤40m且单跨跨径≤10m的桥梁(主要为小桥、通道)按照临近路面罩面方案直接罩面加铺。
6.1.1病害较少的桥面
对于病害较少的桥面,原方案为保持现状、不处理、经和委托方沟通交流,考虑到桥面均进行过微表处(靖江高架桥、江阴南高架桥除外),部分桥面微表处剥落较多,如不处理,影响外观及行车舒适性、安全性,从最大程度改善路况、全寿命角度考虑,对不进行罩面的桥面,三个主车道铣刨4cm后重铺4cmSMA-13沥青混合料(靖江高架、江阴南高架桥基本保持现状),硬路肩不做处理。
2008年,锡澄高速锡澄方向K364+300至K370+300段路面经过了专项罩面,目前,该路段状况较好不进行改造,因此,锡澄高速锡澄方向的符庙浜中桥、冯泾河中桥及新璜河大桥桥面不进行铣刨重铺改造。
6.1.2病害较多的桥面
对于部分病害较多、存在大量修补的桥面,铣刨原桥面沥青砼重铺,具体段落详见设计图纸。考虑到施工的便易性,建议桥面铺装混合料与路面保持一致,具体方案为铣刨原桥面单沥青砼,重铺4cm改性沥青SMA13+5cm改性沥青SMA13。
6.2过渡段加铺方案
需要设置过渡段处采用0.2%调坡率进行路面调坡,确保路面纵断面平顺。路面过渡段加铺方案保证沥青罩面层厚度不变,调整以下层位进行调坡。过渡段位置包括设计路段起终点、路面与桥面交接处、不同罩面层与原路面的过渡。
主线与各互通及服务区匝道间的过度方法为:罩面段应覆盖所有宽度渐变段,过渡段设置在路面渐变后单车道匝道位置,过渡段调坡破率为0.3%。
七、 其他设计
7.1排水
项目组在调查过程中对沿线的排水设施作了详细的调查。调查结果表明,目前路段排水设施尚好,但需对局部出现缺陷部分进行疏通和维修。由于本次改造设计是在原路面上进行加铺改造,保持老路的平面线性和路基标准横断面不变,主要方案采用3-4cm全幅罩面,沥青混合料均为密级配混合料,防水性能较好,可以有效减少路面的水损坏,因此对原排水系统不进行大的改造,以维修及疏通原排水系统为主,仍采用路面横坡漫流的排水方式。
7.2标线改造
由于全线进行薄层罩面,因此路面标线需重新布设。标线恢复参考现行规范要求进行,分别布设车道边缘线、车道分界线、出入口标线等。
八、设计工作的思考和总结
通过本次路面改造设计,我单位简要总结如下:
1、养护改造设计过程中,对原路面的检测、调查以及历史资料的搜集整理至关重要,全面系统、有针对性的原路面调查可以使设计人员对路面状况有较为深入系统的了解,有利于科学合理制定改造方案;
2、养护改造工程设计方案不能过于单一,需针对路面实际情况,区分病害严重程度,对不同现状的路段采用不同的维修方案,一方面可以使路面病害得到彻底的处治,另一方面可以有效的节省工程造价;