既有公路改造升级的设计

　　摘要：本文介绍了既有公路改造升级设计中，新既有公路基纵缝处理、新既有公路面处理、涵洞接缝处理及老桥加固设计。
　　关键词：道路工程；既有公路改造；公路等级提高，设计处理
　　前言
　　曾在省际运输中占重要地位的国道已逐步被高速公路所取代。但国道仍将继续为地方经济发挥着不可替代的作用。而国道原有等级较低（大部分为二级公路），不能满足地方经济发展的需要，亟待改造升级。根据地方财政的状况，既有公路改造升级应遵循“符合标准、因地制宜、尽量利用既有公路、造价较低”的原则。最近参加了几条既有公路的改造升级设计，就既有公路升级改造设计中有关问题进行论述。
　　1路基设计处理
　　1.1合理选择路基加宽侧
　　既有公路改造设计首先应合理选择平面线型，确定路基加宽侧。由于既有公路原平面线形施工放样均采用传统方法，且近年来经过多次维修改造，平面线形已与原设计图纸有所偏差，因此原设计图纸平面数据不能采用，故必须重新采集有关数据。我们采用了GPS技术，布置了GPS点，进行平面控制。利用GPS-RTK设备测量既有公路的平面线形，利用有关计算机软件进行线形回归，确定平面线形。进行线形回归时，必须结合地形，考虑构造物的加宽、建筑物的拆迁、施工以及社会影响等综合因素，拟合多条线形，进行技术经济比较，合理确定线形。
　　1.2路基裂缝的处理
　　既有公路改造升级处理好路基裂缝是关键，因为既有公路路基运行几十年了，沉降早已结束，而新路路基又会产生新的沉降，故新既有公路路基联接处及路基纵向两侧易产生不均匀沉降；所以联接处应特殊处理。
　　土工合成材料具有质量轻、整体连续好、抗拉强度较高、耐腐蚀和抗微生物侵蚀性好、施工方便等优点，已广泛运用于公路工程，特别是软土路基。利用土工格栅，防治地基不均匀沉降及新既有公路结合处产生的裂缝，是处理新既有公路基裂缝的一种方法。其做法是：在路基底面新既有公路基结合处（纵缝处）铺一层土工格栅，再分层填筑，最后在路基顶面再铺一层土工格栅，其上再铺筑一层30cm厚的砂砾。
　　2路面设计处理
　　设计前对本工程既有公路路面状况进行了详细的调查，调查结果分为三种类型：第一类为近期重新翻修后，路面板完好，裂缝较少，且标高可达到要求；第二类为路面破坏严重，裂缝发育，但标高可达到要求；第三类为标高达不到要求；根据以上三类情况，我们提出了以下设计方案：
　　2.1第一类的处治措施
　　2.1.1方案一
　　采用沥青砼盖被技术，对路面进行补强。此项技术强度高，平整度好，造价较低等优点，但加铺的沥青砼层会产生反射裂缝，从而导致面层开裂，地表水下渗，使路基软化，造成路面破坏。对反射裂缝目前国内无完善的防治办法及措施，故其风险性较大。但以往也有大量成功案例，其中采用土工合成材料在新既有公路面间设置防裂层，对于防治反射裂缝是比较有效的，因为土工合成材料层既有缓冲裂缝端部应力集中的作用，又对沥青路面有加筋作用。其具体做法如下：
　　2.1.1.1修补既有公路路面裂缝。先清洗裂缝，再灌注水泥浆、沥青砂或其他材料，对于较大的裂缝应做好防水处理。
　　2.1.1.2铺土工合成材料层。先在既有公路面上涂一层沥青粘油层，然后再铺土工合成材料层，挤压密实；
　　2.1.1.3摊铺沥青加铺层。
　　2.1.2方案二全部挖除，不予利用。此法，费时费力，但其无风险，无技术难题，质量能够得到保证；
　　2.2第二类的处治措施
　　全部挖除，不予利用。
　　2.3第三类的处治措施
　　全部挖除，不予利用。
　　3桥涵设计处理
　　3.1涵洞的处理
　　根据外业涵洞调查结果及水力计算，既有公路涵洞可分为两类：一类为孔径较小，升级后路幅增宽，不能满足排水要求，且容易堵塞，疏通困难，这类涵洞不能利用，须全部拆除，在原址或附近增大孔径新建；另一类为孔径较大，能满足排水要求，这类涵洞采取一端或两端接长的方法处理，新老涵洞连接处采用沥青麻絮或其他防水材料进行填塞。
　　3.2桥梁的处理
　　一般情况下业主会要求全线桥梁尽量利用。为此，在平面定线时，按单侧单独新建一幅桥梁的形式进行建设；对老桥根据实际情况，采取不同的方法对桥梁上部结构进行加固。桥梁上部结构加固的方法主要有：
　　3.2.1桥面补强层加固法
　　在梁顶上加铺一层钢筋砼层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度、改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。加固设计计算的前提是，补强层能与旧桥面板结合良好，能成为一个牢固的整体。加铺层的厚度与配筋视加固需要而定，一般补强层的厚度采用8～20cm。
　　3.2.2增大截面和配筋加固法在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗弯强度，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
　　3.2.3粘贴钢板加固法
　　采用粘结剂及锚栓，将钢板粘贴锚固在砼结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，从而达到提高桥梁的承载能力。此法的优点是：不破坏原结构尺寸；工艺简单，施工工期短，质量容易控制。
　　4结语
　　随着我国经济的发展，不仅国道要升级改造，省道、县乡道路也要升级改造，科学合理地利用既有公路，有利于节约国家土地资源，保护生态环境，不仅节约了大量的资金，更重要的是还取得了很大的社会效益。
　　参考文献：
　　[1]《公路土工合成材料设计原理及工程应用》周志刚、郑建龙著
　　[2]《公路旧桥加固技术与实例》谌润水、胡钊方、帅长斌著

《既有公路改造升级的设计》

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