高速公路路面大修中橫向頂管技術(shù)探討

1、路面頂管施工方案 高速公路路面大修中橫向頂管技術(shù)探討【摘 要】以某高速公路某段路面大修工程為例，介紹了橫向PVC排水管施工工藝在高等級(jí)公路路面大修中的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)高等級(jí)路面大修工程中如何進(jìn)行有效地排水和防水設(shè)計(jì)、盡量避免和減少路面水損害的發(fā)生進(jìn)行了一些經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)?！娟P(guān)鍵詞】PVC橫向排水管；路面大修；路面水損害引言目前，高等級(jí)公路特別是高速公路的養(yǎng)護(hù)大修工程，在進(jìn)行大修方案設(shè)計(jì)和施工的過程中，往往重視瀝青路面的防水，而沒有結(jié)合原路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和地質(zhì)特點(diǎn)完善路面的排水設(shè)計(jì)，導(dǎo)致維修后的部分路段在通車運(yùn)營(yíng)后不長(zhǎng)時(shí)間，在外界自然降水因素和車輛荷載的作用下，維修后的路面出現(xiàn)更為嚴(yán)重的唧漿等水損壞病害。

2、如何有效解決這一難題，一直是國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究的重點(diǎn)1,2。20XX年，某公路某段進(jìn)行路面大修，高速公路股份有限公司結(jié)合原路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和地質(zhì)特點(diǎn)，引入了在路肩橫向頂PVC管進(jìn)行排水的施工工藝，有效地排出了路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水，取得了較好的效果。本文結(jié)合路面大修工程的實(shí)際，介紹了橫向排水管設(shè)置的必要性及其施工工藝，并系統(tǒng)地闡述了與橫向排水管相配合的其他、防排水措施，為高速公路養(yǎng)護(hù)大修工程防、排水方面提供了經(jīng)驗(yàn)。1 程工項(xiàng)目簡(jiǎn)介此高速公路高密段位于高速K227+847K282+503處，主線全長(zhǎng)，路基寬度23m，路面寬度20m。原路面結(jié)構(gòu)形式為4cmAC-20I中粒式瀝青混凝土+5cmAC-25II中

3、粒式瀝青混凝土+6cmLS-30粗粒式瀝青碎石+18cm厚二灰碎石+30cm厚石灰土。此段通車已近13年，接近設(shè)計(jì)年限。隨著交通量的迅猛增大和重載、超載車輛的增多，道路病害發(fā)展迅速，路面裂縫、唧漿、坑槽等病害嚴(yán)重，使得路況日趨惡化，嚴(yán)重影響了高速公路的服務(wù)質(zhì)量，路面大修亟待進(jìn)行。2 橫向排水管設(shè)置的原因及施工工藝橫向排水管設(shè)置原因此高速公路高密段路面病害復(fù)雜，其原因是多方面的，但是最為關(guān)鍵的是路面內(nèi)部積水不能迅速的排除。高密段屬于山東丘陵副區(qū)，較低洼的地區(qū)地下水埋深較淺，一般為0m，地質(zhì)結(jié)構(gòu)為不透水的紅板巖結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部積水很難通過路基向下滲出。原路面中央分隔帶人井沒有防、排水設(shè)計(jì)，中央

4、分隔帶人井內(nèi)的積水沿路面各結(jié)構(gòu)層的層間結(jié)合面逐漸向路面滲透，同時(shí)路表匯水沿路面裂縫進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，但是這些水卻無法通過路基或路肩部位及時(shí)滲出，長(zhǎng)期滯留在路面內(nèi)部，在高速行駛車輛的反復(fù)作用下，這部分水反復(fù)沖刷路面結(jié)構(gòu)層，從而導(dǎo)致路面唧漿、坑槽等病害的發(fā)生3。橫勻排水管施工工藝排水管材料選擇橫向排水管材料的選擇耍綜合考慮排水管使用功能、受力情況、耐久性和管材造價(jià)等方面?？紤]到橫向排水管設(shè)酋在路肩部位下 33cm處，排水管孔徑較小，所受外部荷載較小，因此本維修工程選擇了價(jià)格相對(duì)低廉的PVC管，規(guī)格為管徑50mm，管壁厚度2mm。排水管設(shè)置原則橫向排水管布設(shè)位置一般根據(jù)路面維修銑刨的結(jié)構(gòu)層次而定，

5、主要設(shè)置在基層頂面或底基層頂面處，其管頂部嵌入基層或底基層表面以下l2cm。橫向排水管的布設(shè)間距一般為20cm，但是在豎曲線底部和構(gòu)造物上坡路段的一端調(diào)整為5m。布設(shè)的起點(diǎn)和終點(diǎn)般選擇在相鄰的兩個(gè)構(gòu)造物之間。在基層頂面布設(shè)橫向排水管時(shí)，除按照規(guī)定舉例進(jìn)行布設(shè)外在基層橫向裂縫處應(yīng)增設(shè)排水管。橫向排水管采用專用的設(shè)備進(jìn)行施工，頂管坡度不小于10。排水管施工工藝橫向排水管要配合路面基層的大粒往透水型瀝青混臺(tái)料一起設(shè)置。按照事先選擇的頂管位置和坡度不小于10%的要求，放置好頂管安裝設(shè)備，頂管鉆孔直徑要確保與PVC管材的外徑一致。頂管完成后，在成孔內(nèi)灌注部分水泥砂漿，插人PVC排水管，使排水管外側(cè)與路堤

6、結(jié)合密實(shí)，并在進(jìn)口外側(cè)用砂漿堵塞密實(shí)，以防止層間水沿管外壁流出。同時(shí)在排水管進(jìn)口附近用碎石填塞，預(yù)防管口被瀝青混合料堵塞。為預(yù)防層間水流出后對(duì)邊坡的沖刷和防止排水管被盜，一般將橫向排水管出口設(shè)置在邊坡內(nèi)，同時(shí)在出口附近設(shè)置用碎石材抖制成的魚鱗坑，達(dá)到分散排水和防盜的效果。3 相關(guān)建議從路面大修工程看，導(dǎo)致路面病害發(fā)展嚴(yán)重的主要原因是水的直接或間接作用，這與高速公路的原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒有排水和防水設(shè)計(jì)有密切的關(guān)系，這種現(xiàn)象在早期修建的高速公路中普遍存在。為有效解決水損壞，延緩病害的發(fā)展，延長(zhǎng)道路的使用壽命，在新建道路設(shè)計(jì)和舊路大修中建議采取綜合的路面排、防水設(shè)計(jì)，堅(jiān)持以排為主、防排結(jié)合的原則，對(duì)于路面

7、大修工程，除增設(shè)橫向頂管外，建議綜合采取以下幾個(gè)方面的措施。加強(qiáng)對(duì)中央分隔帶排、防水的設(shè)計(jì)。中央分隔帶水的有兩部分：一是自然降水；二是中央分隔帶的綠化用水。為確保高速公路的道路景觀，道路管理部門十分重視中央分隔帶的綠化和管護(hù)工作，但也使中央分隔帶含水率較大，造成多余水分向路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)滲透。因此應(yīng)高度重視中央分隔帶的排水和防水設(shè)計(jì)，對(duì)于路面大修工程項(xiàng)目，可以采用在中央分隔帶路緣石外側(cè)或內(nèi)側(cè)設(shè)置防滲墻，阻止水分向路面結(jié)構(gòu)層滲入，同時(shí)對(duì)中央分隔帶可以起到保護(hù)的作用，確保苗木生長(zhǎng)需要。中央分隔帶人井的排水。對(duì)于中央分隔帶人井的排水，可以采用定向鉆孔頂管的技術(shù)，從邊坡處定向鉆孔至人井后穿排水管，將中央分隔帶入井內(nèi)水排出。優(yōu)化瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。采用防、排水性能比較好的路面結(jié)構(gòu)形式，表面層采用改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料，基層采用透水性較好的大粒徑瀝青碎石結(jié)構(gòu)，同時(shí)在上面層與中面層之間設(shè)置SBS改性瀝青防水黏結(jié)層。4