SHANGHAI HIGHWAYS
道路结构层整体枱高加固方案
在S20大修工程中的应用和研老
赵健
（上海浦东公路养护建设有限公司，上海200137）
摘要：S20外环浦东段自2006年开始逐段实施大修,2006-2017年期间，维修方案主要为道路基层局部挖除补强加固、沥青面层整体铳刨加罩，修后发现次生道路病害多发，路况差，造成维修周期缩短。2018年，在S20（Sl~沪南公路）内圈道路及排水管道维修工程中试验了道路结构层整体抬高加固方案，修后路面质量稳定，次生病害明显减少，取得了很好的效果。就此对道路结构层整体抬高加固方案在工程中的应用进行了探讨。
关键词：S20外环浦东段；道路大修；道路结构层全抬加固
0引言
S20即上海外环高速公路，是上海重要的骨干环形高速公路，全线设双向8条机动车道，断面形式一般布置为16m（机动车道）+6〜20m（绿化中央分隔带）+16m（机动车道）。S20浦东段主线路面机动车道原结构层为：3层沥青面层+40cm粉煤灰三渣基层+30cm石灰土路基处理；由于交通荷载巨大，经多年使用，道路路况逐年下降，已不能完全满足行车安全舒适性要求，从2006年起，S20浦东段开始逐年逐段实施大修。
2006年〜2017年，路面维修方案采用局部道路基层挖除后浇筑混凝土补强+整体摊铺沥青面层的方案（下称“局部挖补”方案）。局部挖补范围绝大部分在损坏严重的3、4号重型车道，占3、4号车道总面积15%〜65%不等。然而，在工程实施后，局部路段出现了大量裂缝、坑槽、沉陷、翻浆等次生病害，极大影响车辆行驶安全和舒适性，道路使用寿命缩短，二次维修频率增加。对路面病害产生原因进行分析，局部挖补使道路结构失去整体性，只能在短期内提高路面质量。自2018年起，以提高道路结构整体性为改进思路，在S20（环东立交〜申江路）内圈道路试验道路结构层整体抬高加固方案（下称“全抬加固”方案），即铳刨原沥青面层+整体浇筑连续配筋混凝土基层十整体摊铺3层沥青面层，并对工程实践及修后路况质量进行密切跟踪，以检验方案的可行性、科学性和经济性。
收稿H期：2019-03-221局部挖补方案跟踪分析
11局部挖补方案简介
（1）针对轻、中度损坏，铳刨原沥青面层，摊铺1〜2层沥青面层。
（2）针对重度损坏（主要在3、4号重型车道内），翻挖原道路面层和基层，浇筑混凝土基层+摊铺3层沥青面层。
局部控补结构图见图1。
原道路
展层
原沥酉
面层
原沥青
基层
”不小于卜不小于'25cm#25em^
110cm10<-m
30<m
n SMA-13（SBS改性）
5般4%w
4cm
AC-：
cm
30cm连续配筋C3O混凝土
图1局部挖补结构图
（3）基层混凝土设置：2006年至2011年，基层釆用35cm素混凝土C30，混凝土表面间距5m切缩缝。从2012年环东立交〜杨高南路段内圈道路大修起，基层采用30cm连续配筋混凝土，表面不再切缩缝（见图2、图3）。
1.2修后路况跟踪
2006年至2016年，已完成对S20浦东段以及S1迎宾大道全线的第一轮大修。其中，S20（杨高南路〜环东立交）内外圈以及S1外圈道路路况相比其他路段较差。
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SHANGHAI HIGHWAYS 图2连续配筋设置图3连续配筋混凝土基层
S20（杨高南路〜环东立交）外圈在2009年首次大修,2015年沪南路〜罗山路.2017年杨高南路〜沪南公路以及罗山路〜环东立交分别进行第二次大修。下面以杨高南路〜环东立交外圈3号车道为数据采
集样本（路段总长度8932m（不含桥梁），3号车道调查总面积35728n?（调查时间一般为每年第四季度），通过路面损坏状况指数（PC1）来分析大修前后路况变化（表Do
表1S2（）（杨高南路~环东立交）外圈3号车道2008-2018年PCI评价统计表调査年份20082009201020112012201320142015201620172018折合总损坏面积7941824750276512442844102213206941635破损率DR  2.22%0.05%0.69%  1.41%  2.14%  3.48%7.96%  2.86%  3.69%  1.94%  4.58% PCI73.5792.9582.-1277.4873.9169.095&7571.146&4474.7865.99 PCI评价中优良中中次差中次中次
通过PCI分析，该路段于2009年实施局部挖补大修后，当年路况改善，可自第二年就开始明显下降.后期逐年下降非常严重，甚至比大修前路况更差，直至2015年〜2017年，进入第二次分期大修阶段。
现场发现，新老基层交界缝及板块缩缝形成反射裂缝情况十分普遍，裂缝上下贯穿，且宽度较宽，并逐渐发展成沉陷、翻浆等病害.慢慢向外围扩散（图4）。
图4现场裂缝病害
1.3次生病害产生原因分析
综合分析次生病害产生的原因，一方面•由于该路段车流量高，土方车等重型车辆多、且超载情况多见，
道路负荷较重；另一方面•道路结构受到“水损”情况较为突出.导致道路承载能力严重下降。发生道路结构“水损”原因分析：
（1）贯穿性裂缝多发形成地表水下渗通道。因局部挖补施工导致道路结构失去整体性，且新筑混凝土基层与老路基层沉降不均.路面受剪力破坏，形成裂缝；而2012年之前的工程，基层还未采用连续配筋混凝土，板块缩缝也导致大量反射裂缝。日常养护灌缝作业无法完全对裂缝封闭水.给水下渗留下通道。
（2）地表水多。首先，该路段沿线渣土车多.路面土方污染严重。为了路容路貌整洁，近几年.养护单位只能增加路面洒水冲水频次。其次，上海地区雨水充沛.也是地表水侵蚀道路结构的主要原因。
（3）水下渗后无法排出。该路段原路基排水系统不太完善。道路新建时未设置砾石砂或碎石垫层，路基也未设置横纵向盲沟，导致水下渗后无路径排岀.路基长时间浸泡在水中造成“水损”。
2全抬加固方案实践
通过上述分析得出•增强道路结构整体性和增加道路结构强度是解决现有问题有效且比较可行的应对方向，由此形成了全抬加固方案。在2018年6月实施的S2O（S1〜沪南公路）内圈道路及排水管道维修工程中，以环东立交〜申江路（长度1.4km）作为试验段.
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采用该方案维修。
2.1全抬加固设计方案
2.1.1道路平纵横设计
平面设计：维持老路现状不变。
纵断面设计：新筑路面标高比原路面总体抬升25 〜30 cm ；匝道以及沿线桥梁标高不变，所以衔接匝道、 桥梁的纵断面曲线按照过渡性接顺。
横断面设计：基本贴合原路•确保新筑路面横坡在
1.6%〜
2.4%之间。
2.1.2 全抬加固道路给构
(1) 新筑道路结构层方案。道路结构层设置见蓝燕拍的三级
图5。
(2) 新筑连续配筋混凝土基层设计要求。混凝土
抗弯拉强度28 d 要求达到4.5 MPa(标养试块)。48 h
要求达到4.0 MPa (现场同条件试块)。实际工程中使
用掺加高强合金超细钢纤维的混凝土 •钢纤维掺量30
kg/m 3。
连续配筋：纵向钢筋间距10 cm，采用18 mm 螺纹 钢筋(HRB400)：横向钢筋间距60 cm.采用16 mm 螺
纹钢筋(HRB400)。连续配筋网片设置在混凝土基层
上部1/3位置。
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图5全抬加固道路结构层设置
拉杆设置：基层混凝土在车道间必须设置拉杆。
采用80 cm 长度的16 mm 螺纹钢筋(HRB400)，间距
50 cm 设置。拉杆设置在混凝土基层1/2位置。
(3)地梁设置。在新筑基层混凝土与老路基层交 界、以及与沿线地面桥梁等构筑物衔接过渡位置需设
置地梁，每处地梁设置四道，间距6 m，宽度0. 6 m，深
度1.2 m 。每道地梁设置在新筑基层混凝土下方.与 新筑基层混凝土一体浇筑。设置地梁是为了限制新筑
混凝土热胀冷缩位移，避免对老路基层以及地面桥梁
结构带来影响。天上人间 王菲
2.1.3 附属配套设施实施方案
由于路面整体抬高.对一些附属设施需一并调整
改造。
(1) 侧平石设置。两侧侧平石按照设计标高重排。
(2) 波形护栏。两侧波形护栏按设计标高抬升
(拉拔)。
(3) 绿化。对中隔带及路边绿化带各lm 宽范围
填土接顺后，绿化按照原品种恢复种植。
(4) 沿线中隔带内预留通道道口 .全部挖除.恢复 成绿化带，要求与前后绿化景观统一。
2.2环东立交~申江路段现场施工情况
2.2.1总体施工流程
1、2号车道沥青路面铳刨-1号车道混凝土施
工-2号车道混凝土施工—排砌中间侧平石〜铳刨
3、4号车道沥青路面—3号车道混凝土施工〜4号车 道混凝土施工-*排砌路边侧平石-*K2号车道沥青
摊铺、交通标线恢复〜中间波形护栏升高-*3,4号车
道沥青摊铺、交通标线恢复一路边波形护栏升高一 绿化恢复
2.2.2现场施工组织
(1) 本工程采用封闭两条车道作业，对向借一条车
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道行车的占道方案。先封闭1、2号，再封闭3、4号车 道。施工区域净宽度不小于& 5 m.加上隔离墩宽度. 总占用宽度9 m 0
(2) 浇筑混凝土按单车道依次实施，留一条车道为
作业面.沥青摊铺按两条车道实施。考虑道路横坡控 制以及施工期间排水等因素，混凝土浇筑和沥青摊铺
由1号向4号车道依次施工。
(3) 基层混凝土T.序流程。立钢模一拉杆设置〜 连续配筋设置〜混凝土浇筑亠养生。其中，钢模板设
彩冷える置：1号车道混凝土需要两侧立模、其余车道只需单侧 立模；拉杆设置：2、3号车道之间拉杆采取种筋方式.
其余两排拉杆可在模板预留(图6、图7)。
图6 全抬加固施工作业现场
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图7立模及连续配筋设置
（4）现场质量控制要点。①连续配筋要设置准确。
连续配筋网片下用钢筋马墩间隔支撑固定.纵向主筋
要单面10d焊接，其余钢筋可绑扎。②混凝土浇筑细
节要把控到位。现场混凝土放料加强塌落度控制；超
细钢纤维在混凝土中容易结团，现场发现后要剔除；施
工处于高温季节.混凝土终凝后一定要加强湿养，确保
表面始终湿润。③沥青摊铺接缝要注意与基层混凝土
拼缝错开10cm以上，且沥青层与层之间接缝也要错开
10cm以上。
2.3全抬加固后路况跟踪调查
为客观评价全抬加固与局部挖补实施效果，对环
东立交〜申江路全抬加固段与申江路〜沪南公路局部
挖补段分段进行PCI评价，统计2017年（实施前）与
2018年（实施后）两段PCI数据，并在2019年第一季
度（实施半年后）增加一次pci调查检测，对比全抬加
固后效果（表2）。
表22017-2019年一季度PC1评价统计表
路段环东立交〜申江路
全抬加固
星期三的信申江路〜沪南公路
局部挖补
调查年份20172018
2019萨顶顶歌曲
一季度
20172018
2019
一季度
折合总损坏面积428m21nr2m21401m225m238m2破损率DR7.85%0.02%0.04%7.04%<!乙0.19% PCI指数5&9595.0593.6960.4990.318&78 PCI评价差优优次优良
从上述数据可见.大修前（2017年四季度）环东立交〜申江路段相较申江路〜沪南公路段路况更差一些，可修后（2018年四季度），前者路况提升更明显，并且修后半年（2019年一季度），前者路况仍
保持优秀，路面病害没有增加；而后者路况已岀现下降趋势。再经过一段时间，两段路况将会出现明显的差异。3两种方案比选思考
从大修工程投资的角度考虑，全抬加固方案一次
性投入肯定超过局部挖补方案。以2012年实施的S20（环东立交〜杨高南路）内圈道路大修与2018年实施的S20（环东立交〜沪南公路）内圈道路对比：2012年项目（局部挖补）总长度9.8km，建安费5225万元，折算后约533万元/km；2018年项目，环东立交〜申江路（全抬加固）长度1.4km.建安费1825万元左右，折算后约1304万元左右/km；申江路〜沪南公路（局部挖补）长度5.1km.建安费2940万左右，折算后约576万左右/km。当然，由于人工材料上涨、局部挖补面积比例不同以及项目中还包含其他附属设施改造等因素，照此简单比较不尽全面。但仍可以基本判断.按每公里维修一次性投资比较，全抬加固方案相较局部挖补方案应该在2倍以上。
从长时间跨度的总投资考虑.S20（徐浦大桥〜
环东立交）外圈、S20（环东立交〜沪南公路）内圈、S1
外圈等路段已完成或已计划2019年实施第二次大修.其中S20（沪南路〜罗山路）外圈两次维修间隔6年、S20（罗山路〜环东立交）外圈间隔7年、S1（环东立交〜川沙路）外圈间隔6年、S20（环东立
交〜沪南路）内圈间隔6年，并且两次维修之间针对道路病害进行日常养护小修不计其数。从综合投资角度考虑，局部挖补方案的经济性大大降低.而采用全抬加固方案能有效延长使用年限.降低二次维修频次，其经济性相对提升。
从行车安全舒适性、施工对社会负面影响、作业
安全等因素综合考虑，主干道半封闭施工组织难度
极大.作业安全风险很高，对社会的负面影响也较
大，多次局部挖补产生的负面影响远大于一次性全
抬加固。综合来看，全抬加固方案拥有更加明显的
正面效应。
4结语
通过S20（环东立交〜申江路）内圈道路的试验，
无论是在工程实施还是长期稳定性上，道路结构层整体抬高加固维修方案均取得了很好的效果。2019
年，S1（环东立交〜川沙路）外圈道路维修已进入立项程序，确定采用该方案进行维修。未来，将进一步加强修后路况跟踪及社会影响评估，对方案进行更为全面的评价和完善，并在浦东高等级道路大修中进行更大范围的推广和应用。
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No.2.2019(serial No.153)
CONTENTS
Research on the Geometric Design Index of Expressway with Speed ZHANG Dawei(1) Abstract：This study is based on the design of the Hangzhou-Shaoxing section of the Hangshaoyong Expressway(G92N Hangzhou Bay area loop parallel line),and study the value of the geometric design index of the freeways with speed of140km/h by comparing the domestic and in­ternational standards and research results.
Key words：EXpressway；Circular curve radius；Stopping sight distance；Maximum grades；140km/h
Application of Uplift and Reinforcement Scheme of Whole Road Structure Layer in ZHAO Jian(4) Abstract:Abstract:Since2006,Pudong Section of S20Outer Rin
g Road has been undergoing rehabilitation step by step.During the period of 2006—2017,the main maintenance schemes were partial replacement of road base and integral paving of asphalt surface.After maintenance* it was found that secondary road distress occurred frequently and the road condition was poor,which shortened the maintenance cycle.In 2018,the uplift and reinforcement scheme of whole road structure layer was tested in the maintenance project of S20(inner circle road from SI to Hunan Road).After this project,the quality of pavement was stable,secondary distress were reduced obviously,and good results were a-chieved.
Key words：Pudong Section of S20Outer Ring Road；Rehabilitation；Uplift and reinforcement
Application of Color Anti-skid Wearing Layer in Road Renovation .ZHANG Lei(8) Abstract:Abstract:Colour anti-skid wear layer is a new technology of road surface modification and pre-maintenance,It is beautiful,skid­proof,safe,environmentally friendly,wear-proof and fast in construction.Through the application of color anti-skid wear layer technology in the project of"Nearly100roads renovation"in Fengxian District of Shanghai.The key control points and quality inspection results of this technology in raw material selection,process requirements and key processes are introduced in detail and intuitively.It is hoped that this paper can provide some referen
ce for the construction and quality control of similar projects in the future.
Key words：Colour；Antiskid；OGFC；surface layer；Overlay
Research on Function Improvement Project of Chen SHI Hanren(11) Abstract:As the only east-west trunk road in Chongming Island,Chen Hai Highway and in order to improves the traffic capacity of the road and meet the traffic demand of the island during the Flower Exposition,several measures were taken,such as to enlarge the main lane»increase the number o£lanes；optimize the number of level crossings and cross links to improve the traffic efficiency adopt signal lights*three-dimen­sional crossing and isolation facilities to improve the slow traffic environment and reduce trafficDisturbance；Guarantee the width of greening band and create ecological landscape features.
Key words:First-class highway；Slow-moving system；Ecological landscape；Functional upgrading
Application of Durable High Modulus Mixture EME-14in Highway LI Benchun,CHEN Song,WU Min(16) Abstract:Durable high modulus mixture can greatly improve road rutting resistance performance.In this paper,based on the transformation of the Provincial Highway2
43Qiantang Turntable and the construction project of the Nanmen Expressway,the technical requirements of EME-14material and the mix proportion design of the durable high modulus mixture are discussed.The high temperature stability,low temperature cracking resistance and water stability of the mixture were verified by indoor experiments.Combined with field construction,the construction technology and quality control points of EME-14mixture with high durability modulus in the rapid maintenance of road track are summarized, and its construction precautions are summarized,which can provide reference for similar projects.
Key words：Durable high modulus mixture；Pavement；Rutting；Construction process
Investigating the Decay Pattern of Urban Road QIAN Yingyu,CHEN Zhang.CHENG Cheng(21) Abstract:Pavement performance is a comprehensive index describing the damage level of road structure and road serviceability.Information of the pavement performance decay pattern is meaningful in designing maintenance plan and selecting maintenance moment.This paper acquired the pavement performance monitoring data of Shanghai urban road between the year of2008and2018,and selected the monitoring results of pavement condition index(PCI)for further study.The paper estimated the influential effect of road level,road structure,initial PCI on the annual PCI decay level.Based on these results,the generalized extreme v
alue distribution function was implemented to estimate the distribu­tion of annual PCI decay level,the estimated key parameters would provide useful information for urban road pavement performance prediction and maintenance plan selection.
Key words：Urban road；Pavement performance；Decay；Generalized extreme value distribution