第９卷第２期 ２０１０年６月 丁 夏工程技术 Ｖｏ１．９ Ｎｏ．２ Ｎｉｎｇｘｉａ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｕｎ．２０１０ 文章编号：１６７１—７２４４（２０１０）０２—０１５３—０５ 合宁高速公路路面改扩建方案优化设计 叶摘超 ， 冯 华 ， 李军志 ７１４０００；２．安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥２３００３１） （１．陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南要：结合合宁高速公路改扩建工程的初步设计和合宁高速公路旧路路面检测报告，依据旧路具有不同路面 类型的特点，针对旧沥青混凝土路面的改扩建设计、旧水泥混凝土路面的改扩建设计和新建路面设计等情况，阐 述了路面改扩建设计的各种方案，并对各种可能存在的路面改扩建方案进行技术经济分析和优化设计，分析了各 方案的优缺点，提出了合宁高速公路改扩建工程最终推荐的路面设计方案，为今后其他同类项目建设提供参考． 关键词：路面；改扩建；方案；设计 中图分类号：Ｕ４１６．０５ 文献标志码：Ａ １工程概况 合宁高速公路是安徽省通向江苏、上海等经济 发达地区的主要快速通道，也是安徽省高速公路网 中的大动脉，设计标准为双向四车道，于１９８９年建 成通车．随着交通量的快速增长，特别是超载车辆的 进行彻底翻修处理的基础上，大部分路段采取先冲 击破碎原水泥混凝土面板，再加铺１ ２—２２（３ｍ沥青混 凝土面层的处理方式 １． 随着公路运输车辆Ｅｔ趋重型化，超载现象异常 突出，原路面部分路段出现了纵横向裂缝、拥包、坑 槽、泛油、车辙等不同程度的病害，综合考虑现场调 大幅增加，部分路段不可避免地出现了一定程度上 查、路况综合评价结果并经过老路弯沉计算（表１、 的破坏．２００２－－２００４年，皖通公司筹资７亿多元，对 表２）表明，老路面已不能全部直接利用，必须对老 该路进行大规模分期分段改造．第一标段大蜀山至 小西冲路段（Ｋ０＋０００～Ｋ１３＋９４０），仅对原水泥混凝土 路面病害进行了翻修、换板处理，未作沥青面层加铺 路面进行补强、改建． 本次扩建以两侧路基直接拼宽为主，两侧路基 各加宽８．０ ｉｎ，扩建后的路面为双向八车道．路面改 一改造．第二标段小西冲至陇西立交路段（Ｋ１３＋９４０～ 扩建划分两个标段：大蜀山至小西冲路段划分为第 Ｋ４３＋５００），在对原水泥混凝土路面病害严重的板块 标段，起迄桩号为Ｋ０＋８６０．１ １￣Ｋ１ ３＋９４０，该段现有 表１原水泥混凝土路面ＦＷＤ检测弯沉Ｄ１统计（分公里，右幅） 收稿日期：２０１０—０３—０９ 作者简介：叶超（１９７５一），男，硕士，讲师，主要从事道路桥梁工程专业的教学与研究工作 １５４ 宁夏工程技术 第９卷 表２原沥青混凝土路面弯沉分车道统计表 面层ＳＵＰ一２０和４．０ ｏｍ的上面层ＳＭＡ一１３，其路面 结构示意如图１（ａ）、（ｂ）所示．通过三个方案的优缺 点对比（表３），推荐第一标段老路面处理采用Ｇ３ 方案． ２．２第一标段新建路面方案设计 对于主线新建路面，设计时考虑了四种方案，其 路面结构为水泥混凝土路面；小西冲至陇西立交路 路面结构示意分别如图１（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）所示．根据检 段划分为第二标段，起迄桩号为Ｋ１３＋９４０～Ｋ４３＋ 测报告，老路路基土含水量及液限均较大，表明路面 ５００，该段现有路面结构为沥青混凝土路面．根据旧 层渗水严重，所以新建路面应考虑能够排除老路面 路路面类型，分别进行旧路路面改扩建设计［２－５］． 层间渗水，经过综合比较（表４、表５），最终新建路面 推荐采用Ｉ ２方案． ２水泥混凝土路面改扩建 ３沥青混凝土路面改扩建方案设计 ２．１原水泥混凝土路面改扩建方案设计 原水泥混凝土路面（Ｋ０＋８６０．１ｌ～Ｋ１３＋９４０）制定 ３．１原沥青混凝土路面改扩建方案设计 了三个处理方案，方案代号分别为Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３，方 Ｋ１３＋９４０～Ｋ４３＋５００段原沥青混凝土路面主要 案Ｇ１是将老路面碎石化处理后加铺１０ｃｍ的下面 采取冲击破碎处理措施，然后加铺１２ ２２ｃｍ沥青面 层ＡＣ一２５、８．０ ｏｍ的中面层ＳＵＰ一２０和４．０ ｃｍ的上 层．根据该段现有路面现状及上述路面改建原则，老 面层ＳＭＡ一１ ３；Ｇ２是将老路面碎裂化注浆处理后加 路面基层全部利用，仅对路面面层进行必要的改建 铺１０ ｏｍ的下面层ＡＣ一２５、８．０ ｏｍ的中面层ＳＵＰ一 处理，老路路面面层提出两种改建方案，其比较结果 ２０和４．０ ｏｍ的上面层ＳＭＡ一１３；Ｇ３是将老路面旧 见表６． 板维修后加铺８ ｏｍ的下面层ＡＣ一２５、６．０ ｃｍ的中 根据《合宁高速公路小西冲至陇西立交段扩建 高 高 匦凰 ｑ・８Ｕ４．ｏ ４ ０— ４．０ ・Ｕ ．０ ６．Ｏ ８．０ ｉｕ ２０ ６．Ｏ ：ＳＵＰ２２０Ｉ ８．０ 标高． ｌＯ．Ｏ 备标高躐 ８．Ｏ Ｏ ８．Ｏ ｊ￡ ： ． ＳＡＭ＂ ２．５ 老 １０．标高． × ＡＭｔ Ｏ ２老 ｝标高． ｉ。Ａ ： １０．Ｏ ．５ ｔ ｔ。’ ‘混凝 镗 ２４碎石化 ’ ，’掳：大粒径 ， －． ．Ｏ 混凝土栖 ２４．Ｏ 青碎石 ２０．Ｏ ‘：。 ・混凝土板 ２０．０ ．。 ｔ一 ４０．０ ＇ｌ５．０ 辩 １５．０ １５．０ １５．０ ２０．Ｏ 瓣 ２０．０ ２０．０ ２０．Ｏ ２０．０ （ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ） （ｅ） 高 高 蕃ＭＡ一１垂 ４．０ Ａ＝ Ｉ ５．Ｏ ＳＵＰ一２０１ ８．Ｏ 瓠 ６．Ｏ 标高 ｌＩＡｃ １０．０ ＡＣ－２５１ ８．Ｏ 层 ４．Ｏ 层 ２０．Ｏ ２４．０ １５．０ ｌ８．Ｏ ２０．０ ２０．Ｏ ８５．０ ９１．０ ７８．Ｏ （ｇ） （ｈ） 图１路面结构示意图 第２期 叶超等：合宁高速公路路面改扩建方案优化设计 １５５ 优点 可消除老路面病害，能有效防止反射可消除老路面层病害，并有效处理了老老路面作为基层强度高，便于新老路面拼 裂缝． 路面基层问题，可防止反射裂缝． 接，施工工艺简单，老路面改建工程造价低． 碎石化级配较差，压实度低，老路作老路破碎板块大小均一性较差，冲击噪检测结果表明老路基层、底基层完整性较 缺点 为基层承载力低，造价高，新建路面音大，冲击震动可能影响结构物稳定，造差，需进行注浆等方式进行加固处理． 需与其对应采用柔性路面，总体造价价高，施工工艺复杂． 高，施工工艺复杂 方案说明 老路面碎石化处理新建路面设置大粒径沥青碎石基层老路面混凝土板维修处理整体利用新建路面采用混凝土板基层拼接 表５主线新建路面方案比较 造价 １ １３０．２万元，１ｏｏＯｍ １３７６．９￣－ｆｒＪｌｏｏｏｍ 工程沥青混凝土路面检测报告》，原老路面面层沥青 除老路面层间渗水，通过表７综合比较后，推荐采用 含量偏大，沥青矿料粒径偏小，而且路表弯沉大于设 ＩＩ１方案． 计弯沉，所以原沥青面层需补强，通过方案比选，推 荐面层采用ＬＧ２方案，即铣刨加铺补强方案． ４结语 ３．２第二标段新建路面方案设计 高速公路改扩建工程存在不同的扩建方式选 第二标段新建路段提出两种路面设计方案，其 择，合宁高速公路选择了在现有走廊内扩建的形式， 路面结构示意分别见图１（ 、（ｈ）、（ｉ）．根据检测报告， 并采用了两侧拼接为主、局部分离的扩建形式加以 老路路基土含水量及液限均较大，表明路面层渗水 实施，路面设计结合原有旧路，同时具有水泥混凝土 严重，所以新建路面既要满足设计要求，又要能够排 路面、沥青混凝土路面的特点，在分析各种调查资料 １５６ 宁夏工程技术 第９卷 表６老沥青混凝土路面改扩建方案比较表 方案代号 ＬＧ１ ＬＧ２ 高 高 老 ５．０ ４．０ ６．０ 图例 ＡＣ一２５ｐ ８．０ 霉 ＡＣ一２５Ｉ ８．５６．Ｏ０ ４．０ ４．Ｏ ２７．０ ２３．０ 表７主线新建路面方案比较表 （ｊ）ＳＭＡ面层具有良好的高温稳定性、良好的抗滑性能、 ①ｓＭＡ面层具有良好的高温稳定性、良好的抗滑性能、良好的密水 良好的密水性能等； 性能等； 优点 ②能彻底解决原有路面结构承载力不足的问题，能消 ②可以减少基层的反射裂缝； 除老路病害； ③结构层的级配组合合理，结构厚度利于施工； ③可以部分利用老路结构层； ④有利于排出老路面层内渗水． ④造价相对较低 的基础上，借鉴国内外实际工程实施经验与理论计 参考文献： 算结果，针对原路面的不同类型分别提出了多种设 ［１］沈静秋，张飞．合宁高速公路改扩建沥青老路面利用探 计方案，通过详尽的比选与优化，最终得出可行的路 讨『Ｊ１．安徽建筑，２００８（０６）：１７７—１７９． 【２】查明高，余泽新，吴焱，等．高速公路路面扩建工程设计技 面改扩建方案．老路面改扩建以消除病害、保证强度 术探讨『Ｊ１．中外公路，２００７（１）：８—１ １． 为目标，兼顾施工工艺需求，通过动态的全过程评 ［３】杜战军．重丘区高速公路改扩建方案比选研究【Ｊ】冲外公 价，分段、分层地实现了老路面的充分利用．通过工 路，２００８（５）：１３—１５． 【４】 雷耀军，秦建平．大广高速深，ｋｌ１至邓家庄段改扩建设计方 程实践和竣工决算表明，路面设计方案选择符合现 案探讨［Ｊ】．中外公路，２００８（４）：８—１２． 实条件的要求，是合理的．具体扩建方案的选择中结 【５】韩文涛．连霍高速公路郑州段路面改扩建设计ｆＪ］．中外公 合实际条件在把握标准的同时，灵活运用技术指标， 路．２００９（５）：５６—６１． 【６】四川交通在线．安徽合宁高速公路扩建工程采用的相关 既满足强制性条文的要求又最大限度地利用了旧路 技术［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｃｊｔｏｎｌｉｎｅ．ｃｎ／Ｓｈｏｗ＿Ｎｅｗｓ．ａｓｐ？ 资源，节约了工程费用［６３． ＮｅｗｓＩｄ＝３８７８２．２００９—０４—１７． 第２期 叶超等：合宁高速公路路面改扩建方案优化设计 ｌ５７ Ｓｃｈｅｍｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅｎｉｎｇ ｈｉｇｈｗａｙ ＹＥ Ｃ ∞ ，ＦＥＮＧ日“ ＬＩ Ｊｕｎｚｈｉ （１．Ｓｈａｎｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｅｉｎａｎ ７１４０００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ａｎｈｕｉ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ ２３００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｎｔ ｏｆ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｌｄ ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｏｌｄ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｅｎｉｎｇ ｈｉｇｈｗａｙ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｏｆ ｃｏｓｔ—ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ａｌｓｏ ｃｏｎｔｒａｓｔｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｇｒａｍｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｉｓ ｍａｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ｕｓｅｆｕｌ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｌｅｓｓｏｎｓ ｆｏｒ ｏｔｈｅｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐａｖｅｍｅｎｔ；ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｐｒｏｇｒａｍ；ｄｅｓｉｇｎ （责任编辑、校对王德平） （上接第１５２页） Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕａｌ ｂｏｘ ｂｅａｍ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ ｉｎ Ｙａｎｃｈｉ ｅａｓｔ ＭＡ ＺｈｅｎｇｈｏｎｇＩ，ＣＨＥＮ Ｙｕｘｉａｏ ，ＣＨＥＮ Ｂｏ （１．Ｎｉｎｇｘｉａ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｘｉ’ａｎ Ｆａｎｇｚｈｏｕ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｘｉ’ａｎ ７ １００７５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｙａｎｃｈｉ ｅａｓｔ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ ｐａｓｓｅｓ ｏｖｅｒ Ｑｉｎｇ—Ｙｉｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ，Ｇ３０７ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｉｇｈｗａｙ，ｔｈｅ Ｇｒｅａｔ Ｗａｌｌ ｏｆ Ｓｕｉ Ｄｙｎａｓｔｙ ａｎｄ Ｍｉｎｇ Ｄｙｎａｓｔｙ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｐｉｐｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃａｂｌｅｓ．Ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅｓ ｒｅ ｃｏｍｐｌａｅｘ ａｎｄ ｄｅｇｒｅｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｐａｎｓ ａｒｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ．Ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ ｍｕｌｔｉ－ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｓｐｅｃｉｌ ｓｈａｐｅｄ ａｇｉｒｄｅｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｇｉｒｄｅｒｓ，ｓｋｅｗ ｇｉｒｄｅｒｓ，ｃｕｒｖｅｄ ｇｉｒｄｅｒｓ，ｃｕｒｖｅｄ－ｓｋｅｗ ｇｉｒｄｅｒｓ，ｓｋｅｗ－ ｗｉｄｅｎｉｎｇ ｇｉｒｄｅｒｓ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｌｏａｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｓｋｅｗ－ｃｕｒｖｅｄ ｇｉｒｄｅｒｓ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｔｉｃ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｙａｎｃｈｉ ｅａｓｔ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａｄｄｒｅｓｓｅｄ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｄｉｉｃｕｌｔｆｉｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ｄｉｉｃｕｌｆｔ ｂｒｉｄｇｅ ｌｏｃａｔｉｎｇ，ｖａｒｉｏｕｓ ｇｉｒｄｅｒｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｏｒｋｍａｎｓｈｉｐ． ｈｅ ｂｒＴｉｄｇｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｆｏｒ ｎｅａｒｌｙ ３ ｙｅａｒｓ ｉｎ ｓｍｏｏｔｈ ｌｉｎｅａｒｉｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｓｋｅｗ—ｃｕｒｖｅｄ ｇｉｒｄｅｒｓ；ｄｅｓｉｎ ｇ（责任编辑、校对王德平） 文后参考文献著录格式示例（ＧＢ／Ｔ ７７ １４－－２００５）（一） 文后所附参考文献应为作者亲自阅读过的、最新近的、最关键的、发表在正式出版物上的文献，并按正文 中出现的先后次序排列，在文中引用处应注明文献号．文献的作者不超过３位时，全部列出；超过３位时，只 列前３位，后面加“等”字．夕卜文作者采用姓前名后著录法，名可缩写，不加缩写点．文献的著录格式如下： ［期刊］作者．题名［Ｊ］．期刊名（外文可缩写，不加缩写点），出版年份，卷号（期号）：起止页码． ［１］，吕跃凯，李鹤龄，等．Ｔ．细胞无关免疫响应的动力学研究［Ｊ］．宁夏大学学报：自然科学版， １９９５，１６（４）：１． ［２】ＮＡＤＫＡＲＮＩ Ｍ Ａ，ＮＡＩＲ Ｃ Ｋ Ｋ，ＰＡＮＤＥＹ Ｖ Ｎ，ｅｔ ａ１．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｐｈａ—ｇａｌａｃｔｏｓｉｄａｓｅ ｆｒｏｍ ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｍｕｒｉｓｅｐｔｉｃｕｍ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｉｔｓ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊ Ｇｅｎ Ａｐｐ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ。 １９９２，３８（１）：２３．
