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1、S309 浏阳至官渡段路面提质改造工程 S1-1 交通设计院 第 1 页 共 15 页 S309 浏阳至官渡段路面提质改造工程浏阳至官渡段路面提质改造工程共振碎石化白改黑方案共振碎石化白改黑方案一、一、 工程概况工程概况S309 是湘东地区通往江西的主干道，也是浏阳市东区 13 个乡镇 40 多万群众的出入通道，目前 S908（原 S309）浏阳至官渡段改建工程已列入省“十二五”国省干线公路建设计划，浏阳市委市政府专题会议研究决定启动该项目建设工作，拟在今年 4 月全面动工建设。项目起点为浏阳大道，终点为官渡镇观音塘村，与省“十二五”建设项目 S203 七宝山至官渡公路相接。全线长 42.7
2、公里，二级公路。其中，浏阳大道至官渡镇段（浏东公路）31.6 公里为水泥砼路面，将采取部分地段裁弯取直、水泥路面加铺沥青混凝土的方案实施，路基宽 15米，路面宽 13.5 米；官渡至观音塘村段 11.1 公里为沿老路拓宽改建。该路段原有路面结构从上到下为：24cm 厚的水泥砼路面，18cm 厚的水泥稳定土，12cm 厚的级配碎石。目前路面水泥砼为四块板结构，每块板宽 3.5 米，全宽 14 米。老路于 2004 年建成通车，该段车流量大、超载车多，路面现已多处破损，不能满足通行需求。根据 2012 年 11 月设计单位对该段老路的现状调查结果，水泥砼面板断板率约为 8%。根据湖南省交通厅关于湖
3、南省普通干线公路路面设计指导意见 （湘交基建486号）的文件规定，该段路面可采用整体利用方式，在更换破碎板、填封裂缝、压浆板底、清除碎屑后加铺沥青沥青混凝土，但该处治方案无法解决反射裂缝问题，耐久性差， 加大了日后维修成本和运营难度。为避免反射裂缝的产生，只有将原砼路面破碎，消除原有刚性路面的应力集中。但该路段有不少穿越村镇的路段，无法进行高振幅的多锤头破碎法施工。同时，较长距离的路段砌有浆砌石渠排水沟和绿化带，为保证路面行驶宽度，也不可能过高增加结构，因此无法设置水稳等应力吸收层。基于以上原因，综合考虑施工质量、交通导流、施工周期、和运营状况等方面的诸多问题，针对此段提质改造工程，决定采用水
4、泥砼路面共振碎石化技术。该技术通过持续产生的高频低幅的振动，让水泥板产生共振后达到破碎，共振破碎后的裂纹与路表大致呈 35-40 度夹角。破碎后的水泥板块表层粒径较小，较松散；下层粒径较大，嵌锁良好。这样表层小的颗粒有利于消除反射裂缝和路面渗水的横向排出；下部较大的颗粒可以提高路基的承载能力和阻止渗水向下渗透。粒料经压实后相互啮合得更紧，形成稳定的基层。因此无需再增加其他结构厚度，而直接加铺沥青面层即可。共振碎石化不仅是一种破碎路面的方法，更是一种水泥混凝土的路面修复工艺。它由共振破碎混凝土路面、正确设计和安装路边缘和地下排水系统、正确设计沥青罩面三个主要部分组成。共振碎石化技术是对旧水泥混凝
5、土路面改造的一种新技术，通过共振碎石化施工，不仅优化了路面结构，解决了旧路面改造的质量问题，还大大缩短了工期，节约了大量路基材料，大幅降低了工程造价和日后维护成本，同时一举解决了碎块垃圾的处理，具有减轻白色污染等优点，是旧水泥混凝土路面翻修改造的理想方法。二、二、设计依据及相应技术规范设计依据及相应技术规范三、三、 技术标准技术标准道路等级：一级公路；道路全宽：15m；设计速度：60Km/h；路面类型：柔性路面（沥青混凝土路面） ；标准轴载：道路 BZZ100；设计荷载：原公路荷载等级标准；设计年限：路面 15 年；设计洪水频率：1/100；四、四、气象水文气象水文1 1、气象、气象2 2 、
6、水文、水文S309 浏阳至官渡段路面提质改造工程 S1-1 交通设计院 第 2 页 共 15 页 五、路基横断面布置及加宽、超高方式五、路基横断面布置及加宽、超高方式1 1、 路幅型式路幅型式遵循节省投资原则以及结合路面改造工程建设的特点，本设计维持原有道路技术标准、路本设计维持原有道路技术标准、路基宽度和断面形式。基宽度和断面形式。2、设计标高位置道路中线路面顶标高。3、圆曲线加宽维持原有道路设计，本次设计未作修改。4、超高过渡段长度 Lc维持原有道路设计，本次设计未作修改。5、 路拱横坡及超高过渡方式路拱横坡采用 2%。超高过渡方式：无中央绿化带段，绕道路中线旋转；有中央绿化带段，绕绿化带
7、两侧边缘旋转。六、路基设计六、路基设计1、一般路基设计、一般路基设计本项目原路不作拓宽，断面不作改变，只在原有道路上作路面改造，原有路基基本完好，故本次设计基本不涉及路基填方和挖方。2 2、局部路段路基沉陷处理局部路段路基沉陷处理本项目局部路段路基出现了不同程度的沉陷，本次改造设计时，拟对出现沉陷的路段进行翻挖重新换填处理，翻挖深度为路面顶面起下挖 2.03.0 米，换填材料采用石灰稳定砂砾石。七、路基、路面排水设计七、路基、路面排水设计1、路界地表排水、路界地表排水本项目现有路基两侧边沟排水完好，本次设计只从安全角度考虑，将个别路段排水明沟变为盖板暗沟。（1）原设计边沟断面尺寸如下：一般边沟
8、为沟深 60cm，沟宽 60cm；边沟采用 M7.5 砂浆砌块石加固，满足路基排水要求。（2）路拱横坡采用 2%。2 2、路面排水、路面排水（1）路面表面排水措施沥青路面表面层排水在非超高路段两侧和超高路段内侧通过路面横坡排入排水沟中排走。在超高路段外侧通过路面横坡排向绿化带边缘水沟再汇入绿化带竖井后排走。（2）路面内部排水设施由于本项目对旧水泥混凝土路面采取共振碎石化工艺，所以必须重视碎化层排水的流畅，同时还必须解决旧水泥混凝土路面遗留的各结构层排水不当的问题。为让碎石化层及旧水泥混凝土路面遗留的各结构层间水有排出的通道，在非超高路段两侧、超高路段内侧和纵坡凹型竖曲线的低点处的路基边缘路缘石
9、以及超高路段外侧绿化带边缘水沟靠近的路面板的一侧横向开口加设 30cm 宽24cm 高的排水盲沟。排水盲沟内下设塑料透水盲沟，上覆经沥青处理过的开级配碎石，并进行夯实；其中沟底及沟壁 15cm 以下部分铺设防渗土工布，其余地方铺设渗水土工布。通过盲沟将结构层间水引入边沟或绿化带边缘水沟中。路缘石横向开口盲沟大约 50 米设一道。3 3、中央绿化带排水、中央绿化带排水为避免雨水下渗危及路基稳定，在绿化带内底部设置较大型的纵向渗沟，在渗沟底部及两侧设防渗土工布以形成隔水层，在渗沟顶部覆盖渗水土工布，确保绿化带土壤中的含水排入渗沟内再流入横向排水管排出路基之外。八、路面设计八、路面设计1、设计原则路
10、面设计结合目前国内外旧水泥混凝土路面翻修改造的新技术、新理念及本路使用要求以及气候、水文、地质等自然条件和交通量，并遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面结构的设计。2、设计标准（1）标准轴载：BZZ-100，即双轮组单轴载 100KN；（2）设计年限：沥青路面设计年限 15 年；（3）公路自然区划：江南丘陵过湿区 5 。 3、原路现状及调查概况S309 浏阳至官渡段路面提质改造工程 S1-1 交通设计院 第 3 页 共 15 页 （1）原路路面状况本项目于 2004 年建成通车，迄今已 8 年。原路路面结构为 24cm 水泥砼面板(抗折强度4.5Mpa)+18c
11、m 水泥稳定砂砾石基层+12cm 砂砾石底基层。由于经济的快速发展，尤其超重车辆增多，现有水泥混凝土路面局部已出现沉陷、接缝啃边、自由边断角；水泥混凝土板脱空；断板裂缝；水泥混凝土路面板部分松动等。本次水泥混凝土路面的调查，分两个技术工作组展开工作：第一组为混凝土路面综合调查组，第二组弯沉检测组、水泥砼板钻芯组。本次重点调查水泥混凝土板破损情况，采用贝克曼梁法进行弯沉检测，判定原路砼面板承载力及接缝传荷能力。（2）调查结果1）混凝土路面破损调查情况混凝土路面综合调查组对混凝土路面外观情况进行了全面调查。路面破损率计算为 8。2）原路面接缝传荷能力及板底脱空评价本次采用贝克曼梁弯沉仪对原路水泥砼面板的缝边及板角进行了弯沉测试，测试方法见路基路面测试规程 。对原路面接缝的传荷能力通过原路横向接缝两侧板边的弯沉差进行评价，当D=Du-De6(0.01mm)时，判定为接缝传荷能力不足，当D=Du-De6(0.01mm)时，判定为
