南京机场高速公路扩建工程路面设计

摘要：目前我省高速公路扩建项目逐渐增多，路面拼接技术直接影响到道路建成后使用效果。如何安全、经济、合理的利用老路是体现老路改建工程水平的重要方面，南京机场高速扩建工程针对自身条件，结合现有路面状况，确定了经济合理、便于施工的老路面改建方案。

关键词：路面；拼接；加铺；设计

Abstract: At present our province expressway extension project gradually increased, the use effect of pavement splicing technology directly affects the road after completion. The old security, economic, how to use reasonable is an important aspect of the old road rebuilding engineering level, Nanjing airport expressway extension project according to their own conditions, combined with the existing road conditions, reasonable economy, convenient construction of the old road reconstruction project was determined.

Key words: pavement; splicing; overlay; design

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1．概述

南京机场高速公路（S88）是江苏省“五纵九横五联”高速公路网规划中的L5的组成部分（南京至高淳高速公路），是禄口国际机场的主要快速集疏运通道，也是规划的苏皖省际高速公路的组成部分。

机场高速公路起点与南京绕城高速公路相交并设置花神庙枢纽，终点设置机场枢纽与宁宣高速公路及禄口机场衔接，路线全长28.756km，原建设采用4车道高速公路标准，路基宽度26m，用地按6车道预留，设计速度120km/h。其中机场高速公路起点至翠屏山互通段拓宽至6+6车道断面型式，包括6车道主线和6车道辅道，目前除主线跨秦淮河大桥段正在施工外，其余路段已建成通车。

本项目起点为翠屏山互通，与北段相接，终点与禄口机场进场道路相接，路线长约23.762Km。本次主线扩建为双向八车道高速公路标准，路基宽度42.0m，设计速度120Km/h。

2．旧路面病害调查与检测

2.1 原路面结构

南京机场高速公路于1995年6月开工建设，1997年6月28日建成通车。2002年至2010年9月，对路面进行养护维修。2010年11月，对部分路段采用Novachip（超薄磨耗层）进行罩面处理。

现有高速公路原设计为沥青混凝土路面，经过养护和大修后，现状路面结构如下表：

现状路面结构

2.2原路面调查与检测

南京机场高速公路自1997年通车起运营至今，经过养护和大修后，路面总体状况较好。

为满足本项目路面设计要求，设计单位对现状路面进行了详细的调查、评价，并编写了相关专题报告。

本次路面调查与检测主要分为路面破损调查，路面现场取芯、钻孔及芯样室内试验，探地雷达检测，车辙检测及弯沉检测。

鉴于扩建工程的特殊性，本次路面性能评价分为超、行车道性能评价及紧急停靠带性能评价两部分进行。

1、超、行车道性能检测结果

本项目路面表面病害主要以横向裂缝、纵向裂缝为主，少数位置出现坑槽、修补。根据检测，部分路段存在脱空、松散（疏松、破碎）、富水、路面弯沉大等病害。

2、紧急停靠带性能检测结果

紧急停靠带在营运期间不行车，经检测强度略高于行车道路面强度，但同样存在纵、横向裂缝及脱空、松散（疏松、破碎）、富水等病害。紧急停靠带从老路建成至今未进行过养护处理，为判别硬路肩重复荷载下的抗裂能力，设计单位检测中心进行了疲劳劈裂试验，试验温度为15℃，检测结果显示紧急停靠带上、中、下面层疲劳次数平均值分别为6900次、5403次及599次。从疲劳次数来看，芯样下面层疲劳次数小于AC-25普通沥青混凝土标准试件疲劳次较多。

2.3原路面病害处理

为保证机场高速改造通车后路面使用效果，路面加铺前应对老路路面病害进行处理。

1、裂缝修补：

（1）轻微裂缝：在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理。

（2）对于路面的纵向或横向裂缝，应按裂缝的宽度进行处理。

①根据调查，本项目横向裂缝宽度均小于3mm，先清除缝中杂物及尘土，将专用灌缝剂灌入缝内，灌入深度约为缝深的2/3。填入干净石屑，并捣实。沿裂缝切割1.2×1.2cm的槽口，清除溢出的沥青及石屑、砂，在槽口位置涂抹密封胶。

②根据调查，本项目纵向裂缝宽度均小于3mm，沿裂缝两侧各60cm范围内切除路面面层。切除后，查看基层破损情况，如基层仅为裂缝，将剩余裂缝进行灌缝处理（不加密封胶），其上铺1cm厚SBS改性沥青封层+聚酯纤维布，上部再按原路面厚度铺筑沥青砼。如基层已破损，则应继续切割至基层无破损深度，基层与下面层错层10cm。切除后，将原底基层进行人工夯实，再浇筑C20微膨胀水泥混凝土。在微膨胀混凝土表层铺设一层聚酯纤维布，聚酯纤维布上下面均喷洒粘层油。上部再按原路面厚度铺筑沥青砼。

2、坑槽病害处理：

该类病害一般为土基或基层不密实造成，轻微病害仅表层破损，如病害严重将破坏原有路基或基层。处理步骤如下：

（1）该类病害应按照“圆形方补、斜形正补”的原则，划出所需修补的破坏范围。

（2）沿所划轮廓线开凿至坑底稳定部分，其深度不得小于原坑槽的最大深度。

（3）清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物。

（4）填入微膨胀混凝土至基层顶面标高。在微膨胀混凝土表层铺设一层玻纤格栅，土工布上下面均喷洒粘层油。上部再按原路面厚度铺筑沥青砼。

3、脱空、松散（疏松、破碎）、富水

雷达检测时发现内部结构脱空、富水及松散严重的路段，要铣刨到好的结构层，然后逐层摊铺。

4、路面弯沉大路段

由于目前老路边扩建施工边通车，对代表弯沉较大的路段暂无法进行坑探检测，路面施工前补充坑探检测，确定是否进行处理。

3．路面结构设计、路面利用方案及拼宽设计

3.1新建路面结构设计

根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）和预测交通量经分析计算后，主线沥青路面路表设计弯沉Ld为21.1（1/l00mm），以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时，累计当量轴次1864万次；当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时，累计当量轴次1342万次。沥青砼路面以双轮组单轴100kN为标准轴载，设计年限l5年。

经计算新建路面结构为：路面面层为4cm改性沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）+8cm中粒式沥青砼（SUP-20）+8cm粗粒式沥青砼（SUP-25），基层为36cm水泥稳定碎石，底基层为20cm低剂量水泥稳定碎石。