高速公路大修工程设计探讨范文

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《广东土木与建筑杂志》2014年第七期

1原公路的现状和存在问题

1.1桥梁工程该高速路共有主线桥梁57座总长2427m，其中大桥3座总长616m，中、小桥54座总长1810m。全线共有上跨主线桥梁26座，其中天桥24座，互通匝道跨主线桥2座。根据2012年该高速路桥梁技术状况定期检查报告，Ⅰ类桥2.6%，Ⅱ类桥67.5%，Ⅲ类桥26.3%，Ⅳ类桥3.5%，Ⅴ类桥0%，表明大部分桥梁的使用状况基本良好，但轻度一般性病害较普遍存在，还有少数桥梁存在中度以上病害。

1.2路基路面排水设施⑴该高速路堑碎落台栽有灌木，经过13年的风雨，灌木枝繁叶茂，但由于各种原因的影响，部分段落的碎落台灌木枯枝积存于边沟中，部分段落的灌木倾斜垂入边沟已阻碍边沟的排水（如图3）有的甚至侵入建筑界限，影响行车安全。⑵该高速路每年养护对路面脱空进行灌浆处理时，大量浆液堵塞了路面结构层内部水渗出通道，导致路面边缘排水系统大部分路段失效。同时，土路肩上种植的草皮繁密茂盛，挡住了路面水的漫流，如图4。

1.3交通安全设施⑴现状波形梁护栏的立柱、波形梁板和防阻块等主要构件不满足现行规范中AAm级防护等级要求；此外，大修路面加铺后，路面上方护栏高度不能满足JTJTD81-2006《公路交通安全设施设计细则》要求。⑵存在中墩落在中央分隔带内的情况，未采取足够安全的防撞措施。⑶加铺路面后，部分标志底部边缘距离路面的净高不够，为避免车辆刮碰，需提升标志板高度。

2设计思想和理念

在设计中根据本项目的实际情况，重点考虑以下几个方面的问题：⑴通行能力：选择较好的平、纵面线形，提高路况水平，减少维修率，提高道路的通行能力，使道路大修后能适应主干线大交通的需要，发挥干线公路机动性的功能，使全线服务期内达到二级服务水平，实现交通部提出的“畅”的要求。⑵路况水平：全线路面技术状况（PQI）达到85以上，优良路率达到100%，无中次差等路。经过改造的路段路面技术状况（PQI）达到90以上，全面提升公路行车的舒适性。⑶安全水平：在交通安全方面，消除事故黑点，降低事故率，完善公路安全保障设施完好率达到95%以上；工程安全方面，消除现有Ⅲ～Ⅴ类桥梁，Ⅰ、Ⅱ类桥梁所占比例应达100%，基本消除地质灾害隐患。⑷出行服务：对通信系统、监控系统、信息设备进行扩容升级大修，提升社会服务功能。对沿线标志标线进行全面清理和规范，建立科学合理的指路标志体系。

3设计方案

3.1路线平、纵面为充分利用既有公路，降低工程造价，我们决定完全沿用原有平面线形，不做改动。大修后纵面通过实测并拟合现有老路纵面，综合考虑新加铺路面厚度、路基沉降量、上跨桥梁及构造物净空等因素进行适当调整。

3.2路面考虑沿线主要路段旧路状况较好，路面改造采用沥青混凝土加铺层，铺筑前更换破碎的旧路面板，修补开裂板块、脱空板灌浆、清灌缝等，使处治后的路段代表弯沉值低于20（0.01mm），然后铣刨旧路面，加铺15cm沥青混凝土。对局部旧路状况较差路段，破碎稳固后加铺半刚性基层和沥青混凝土，见表3。

3.3路基、路面排水⑴路基排水：原有路基排水设施基本不做大的改动，只对沟内垃圾进行清淤处理，维修破损的排水设施。路面加铺后，对土路肩培土硬化处置。在大修施工阶段，对灌木带进行统一修剪和清理。路基软弱、排水堵塞路段挖除重建。⑵路面排水：①旧路面维修过程中对现有水泥混凝土路面的接缝和裂缝及时清理并灌填缝料，并根据需要在旧路面上设置防水层；②重新设置中央分隔带排水系统，通过在中央分隔带内设置地下排水设施汇集入渗水，并通过一定间隔设置的横向排水管将渗沟内的水引排出路基（如图5）；③路面边缘排水：该高速路每年养护时对路面脱空进行灌浆处理，大量浆液堵塞了路面结构层内部水的渗出通道，导致路面边缘排水系统大部分路段失效，同时土路肩上种植的草皮繁密茂盛，挡住了路面水的漫流，本次设计中将重新设置路面边缘排水系统，增设路肩渗沟，排除路面内渗水；④本次大修应加强超高路段中央排水，满足现行规范要求，以疏干路基为重点。针对超高路段两侧路面加铺厚度不一的情况（超高内侧半幅加铺厚度大于外侧），在超高外侧中央分隔带内设置缝隙式圆形积水管，用以拦截和排泄外侧半幅路面的表面水，积水管按照道路纵坡设置坡度，每隔一定距离通过在内侧半幅设置横向排水管将水排出路界。

3.4桥梁、涵洞⑴主线桥梁：虽然该高速路每年都会对桥梁的一般性病害进行专项维修，但由于各种因素的限制，有些问题处理得并不十分到位。考虑到本次大修工程的重要性和彻底性，设计过程中对全线桥梁的一般性病害进行彻底的维修处治，同时还对结构安全储备较小的桥梁和技术状况评定为Ⅲ类及以上的桥梁进行加固处治。⑵跨线设施：针对该高速跨线设施桥下净高储备不足的问题，将根据不同的桥型结构确定处理方案。对于简支梁和连续梁结构，可采取顶升措施加高桥下净空；对于不宜顶升的桥梁结构，采取对主线进行调坡的方式处理。⑶涵洞：全线涵洞基本运营状况良好，可正常营运，部分涵洞需清淤。

3.5安全水平方面⑴护栏：路面高度提高，现有护栏的护栏高度不能满足相应规范的要求，国内相关案例有如下方案：①利用原来完好的波形梁板进行防腐处理，重新更换新的立柱和防阻块；②对现有完好的立柱加套筒，使立柱能满足规范要求，同时对完好的波形梁板进行防腐处理；③按新的规范重新更换新的护栏，包括立柱和波形梁板等。根据该高速路的大修情况，本次大修经综合论证采用如下方案：①路侧护栏：对以下特殊段按新标准重新设置护栏，路基填土高度H=8～12m的路段采用柱距2m的A级路侧波形梁护栏；H=12～20m的采用SB级路侧波形梁护栏；H=20～30m的或路侧分布水域、陡崖等车辆落入可能造成重大人员伤亡的路段以及路侧近距离分布有等高或低于本路的公路、铁路、危险品仓库、密集民居等设施的路段采用SA级路侧波形梁护栏，长下坡路段相应适当提高等级。对H≤8m的填方路段，由于路面加高，护栏高度不能满足防护要求，利用原有完好的波形梁板，重新打入f140立柱，打入深度1.4m；切方路段则利用原有完好的波形梁板，对现有完好的立柱加套筒加高，满足相应规范要求。②中分带护栏：中分带波形护栏由于路面加高，护栏高度不能满足防护要求。大修方案主要着眼于增加护栏高度，综合考虑护栏防护能力、施工方便性以及经济性，设计利用原有完好的波形梁板，对现有完好的立柱加套筒加高，满足相应规范要求。⑵交通标线、防眩设施、桥梁护网、隔离设施、轮廓标、防撞设施等对全线的交通标线、防眩设施、桥梁护网、隔离设施、轮廓标、防撞设施视情况修复及完善。

3.6交通组织方面⑴完善指路标志经沿线勘查，已布设有较为完善的交通标志，有各种不同形式的交通标志牌，但部分是按早期的标准设置，且少数存在板面、立柱损坏、净空不足等状况，需进行整改完善。项目通过迁移、重新设置等手段，重新设置与群众出行密切相关的指路标志、地点距离标志和路名标志等，为过境车辆及沿线群众创造清晰、科学的指路标志体系。⑵构建干线公路信息平台，完善出行服务设施。依据交通部2012年《高速公路监控技术要求》，该高速路监控等级应为A2级，但现有监控设施还不能达到该监控等级，因此依据相关规范和需求，对监控分中心机电系统、微波车辆检测器、路面检测器、气象检测器、信息设备、主线视频监控设备进行修复和完善，沿线交通状况，进行气象预报等。

3.7出行服务方面为减少施工对项目沿线地区的社会不良影响及沿线分流道路的压力，结合当地其他高速路路面大修交通组织经验，设计采用半幅封闭施工+半幅单向通行方案，如图6。该方案改造施工时先对北幅全部封闭，由东往西方向车辆全部分流至G319通行，南幅同向双车道通行。北幅完成改建后，开放北幅通行，封闭南幅，由西往东方向车辆全部分流至G319。

4结语

益常高速路作为湖南省的主要干线公路，对其实施大修，对省内原路面为水泥混凝土路面的如耒宜、潭邵、衡枣、邵怀、耒宜高速公路乃至全国高速公路的养护及运营具有重要的示范作用，主要表现如下：⑴在保证加铺方案经济合理的基础上，增加沥青加铺层厚度，同时在路面结构中采用应力吸收层，防止和控制反射裂缝。⑵在沿线交通、安保设施方面：本项目对交通标志标线作全面补充完善，参照现行规范，形式统一，内容完备，完善路侧护栏、中央分隔带护栏等设施。⑶在排水工程方面，对沿线排水系统作全面修复，减少雨天安全事故，力求排水系统有效、安全和与景观协调，确保雨天路面无积水现象。⑷在出行服务方面：根据人们的出行需要完善指路标志、监控设施、信息系统，构建干线公路信息平台。

作者：刘大明单位：广东省南粤交通投资建设有限公司