京港澳国家高速(G4)湘潭至耒阳段提质改造工程.doc

京港澳国家高速(G4)湘潭至耒阳段提质改造工程
摘要:
G4湘潭至耒阳段高速公路(以下简称潭耒高速)是国家高速公路网中首都放射线中的第四条——京港澳国家高速公路湖南境内的重要一段,位于湖南省湘潭、株洲、衡阳三市。既有的潭耒高速按双向四车道高速公路标准建设,设计速度120km/h,路基宽度28m,于2000年12月建成通车。
随着国民经济的迅速发展,潭耒高速过境交通及地方交通增长迅速。交通量的快速增长使既有公路的服务水平急剧下降。大量的超载、过载车辆的通行造成了既有路面的严重破坏,桥梁、涵洞等构造物也出现了不同程度的病害,车辆运行速度急剧下降,行车安全性与舒适性逐年下降,道路服务水平与高速公路的性质、功能极不相称。同时交通事故频发,严重影响人民的生命财产安全与交通运输形象。特别是2005年以来,道路病害逐年增加,养护费用逐年攀高。

图1现有道路交通量大图2现有道路养护频繁
为进一步提高潭耒高速的通行能力,促进沿线经济的发展,对潭耒高速实施改造与扩建已经显得非常紧迫和必要。
中图分类号: 文献标识码: A

概述
在前期工作中,对潭耒高速实施路面大修及扩建方案进行了深入的研究和详细的比选,得出如下结论:
(1) 现有潭耒路的服务水平低下主要原因是:①京港澳高速公路是目前贯穿湖南省唯一南北高速公路通道,交通增长迅速,交通量大,且大货车比例高;②路面为水泥砼且病害严重,行车舒适性差,经常性封闭部分车道施工,导致道路通行能力大大下降。
(2)路面大修方案具有投资少,见效快,效益好的优点。根据交通量预测,可使二级服务水平保持到2025年左右,且不影响远期再实施扩建。
(3)扩建方案可最小限度减少重复建设,社会影响小。但该方案投资规模大,施工工期长,投资效益较差。
综合以上因素,从解决现有路面问题的紧迫性、保持现有运输通道良好的社会效益及经济效益出发,因此推荐现阶段实施路面大修。
现有路面

潭耒高速主线及匝道路面结构如下表所示:
-1 潭耒高速现有路面结构型式
主线匝道
















潭耒高速公路由于承担了繁重的交通量,现有水泥混凝土路面各种病害均不同程度地存在,主要有断板、开裂、错台、唧泥、板底脱空、接缝填缝料损坏等。

-1 -2 -3 路面唧泥
根据验检测部门于2009年6月提供的“湖南省潭耒高速公路技术状况评定报告”,反应的结果为:
路面破损评定以良为主,病害情况主要为裂缝、破碎板等病害,部分已进行修补;
路面平整度整体以良为主,存在少量的次、差路段;
路面抗滑评定以优、良为主,存在少量的次、差路段;
潭耒高速通车后经9年多的运营,路面结构存在明显的病害,主要表现在脱空和接缝传荷能力不足的面板比例较大,基层顶面当量回弹模量变异系数大,支撑不均匀。%,等级评定为次。超、行车道面板接缝传荷能力均较差,其中评价为中及中以下的面板比例均超过95%,左幅甚至达到100%。基层顶面当量回弹模量变异系数显示4条车道的变异系数较为接近,~,属于“高”变异水平,表明路段各车道的基础对面板的支撑均匀性较差。
在充分分析以上各种数据后,换板率按总路面面积15%计,裂缝修补占接缝料的8%,板底脱空压浆面积主车道占25%,超车道占20%。在对路面进行加铺改造前应对这些病害进行处治。

旧路面通常作为加铺设计的结构层,其处理方法是否合理决定了加铺设计施工的成败关键。目前国内对加铺前的旧路面处理主要有两种方案:
保留旧路面
是指旧路面经过压浆灌缝等各种技术处理后仍然保持原有的结构整体稳定,具有较高的抗压强度和刚度,并作为加铺设计中的主要承重结构层。
破碎稳固旧路面
在旧路面断板、脱空等各种病害损坏严重时,采用断裂或破碎旧混凝土路面,然后再加铺水泥混凝土或沥青混凝土路面。随着破碎程度的不同可分为断裂稳固法和碎石化法。
结论:鉴于潭耒高速路面破损评定以良为主,占80%以上,推荐采用保留旧路面处治方案。
路面加铺方案设计比选

①按照科学、可靠、可行、经济的指导思想,尽可能应用成熟技术,确保工程的成功。
②路面结构内部应按照防排结合的原则进行防排水设计,将路面结构与防排水进行综合设计,尽量防止雨水渗入路面结构与路基内部,排除可能渗入路面结构内部的雨水。
③适当提高路面的结构承载能力,以适应G4国道主干线大