高速公路维护路面项目可行性研究报告.docx

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高速公路维护路面项目可行性研究报告

高速公路维护路面工程建设项目

可行性研究报告

第一章项目概况

1、项目名称：

高速公路路面维修项目

2、项目属性：

新建

3、项目投资：

项目总投资某万元，固定资产投资某万元，流动资金xxx万元。

4、项目基本情况

公路维修改造后能有效限制和防止病害的进一步发展，能有效保护路基路面的耐久性及结构安全。

全面贯彻“安全、经济、适用、美观、环保、可持续”的技术方针，充分吸取维修整治的新理论、新材料、新工艺和先进经验。

优化设计，完善细节构造设计，完善加工工艺，确保结构安全可靠，采用恰当防护措施，满足耐久性要求。

所采用的维修整治技术必须有成功经验或通过试验验证。

合理利用现有成熟技术、适当选用先进技术，首先确保构件安全和使用功能完好；设计理念、功能安排、结构处理等均应跟上时代和发展的需要，要有创新性和预见性。

要充分利用现有的安全可靠的、先进的新技术、新工艺、新结构，加强试验研究，使项目维修整治设计施工技术水平在国内外领先。

在满足以上各要求的前提下，充分进行设计、施工方案比选，优化设计，节省投资。

符合实际，符合施工工艺要求、造价最省。

不因施工而污染环境；不破坏沿线景观、景点、植被和农作物，不破坏桥梁的美观和景观要求。

所制定的维修改造方案应坚持“施工技术成熟，工艺符合施工要求，方案力求简单、有效、经济、适用”的原则。

3编制依据

3.1《公路工程技术标准》；

3.2《公路沥青路面设计规范》；

3.3《公路沥青路面施工技术规范》；

3.4《公路沥青路面养护技术规范》；

3.5《公路改性沥青路面施工技术规范》；

3.6《公路水泥混凝土路面设计规程》；

4路面原设计技术状况

4.1水泥混凝土路面段

K997+771至K1002+748（某桩号K0+000至K4+977）段为水泥混凝土路面，全长4.977km，按城市道路标准设计，路面结构为：

面层：

22cm厚水泥混凝土板（14cm碾压混凝土+8cm混凝土，集料均为卵碎石）

基层：

30cm砾石土

底基层：

无

路基：

砾石土

路面总厚度：

52cm。

注：

目前国内新建高速公路水泥混凝土路面厚度一般≥25cm，且均设有半刚性基层、底基层。

4.2沥青混凝土路面段

K962+309至K997+771（某桩号K4+977至K40+439）段沥青砼路面，改造全长35.462km，按高速公路标准修建，路面结构为：

路面上面层：

5cm中粒式沥青混凝土上面层

路面下面层：

7cm粗粒式沥青混凝土

基层：

25cm二灰稳定碎石基层

底基层：

20cm级配砂砾底基层

路基：

砾石土

路面总厚度：

57cm。

4.3目前交通量状况

从收集的历年交通量数据可以看出，交通呈每年呈现增长趋势。

2009年前10月的平均日交通量已达到22993辆，已经属于重交通量。

交通量的上升进一步提高了承载力要求，进一步加大了病害的发展趋势。

最近三年交通量折线图见图4。

图4某高速公路近三年交通量折线图

4.4行车舒适度状况

一般情况下，水泥混凝土路面的行车舒适性不及沥青混凝土路面，水泥砼路面的胎噪较沥青混凝土路面大。

由于水泥混凝土路面出现断板、错台、裂缝、啃边、接缝破碎、拱起、磨损等，造成平整度差，形成跳车及噪音。

沥青混凝土路面出现横、纵向裂缝，裂缝间有错台现象，平整度差，造成跳车。

经现场观察，自安德镇至都江堰段路面横、纵裂缝较多，虽经管养单位进行过雾封层施工，但路面平整度、抗滑等指标均有所超规范，对行车舒适度造成一定影响。

4.5路面综合状况分析

4.5.1水泥砼路面

2009年11月，某省交通厅公路规划勘察设计研究院组织人员对本段主车道水泥砼路面存在的病害逐一进行调查，采用武汉武大卓越科技有限责任公司生产的路面破损检测系统（ZOYON-RTM道路检测车）进行连续检测，具体检测数据详见《某高速公路水泥砼路面病害调查表》。

根据2009年11月的病害调查资料，本路段主要病害有板块连续破碎、横向裂缝、板角断裂、填缝料缺失、边角剥落等，如图5～8所示。

依据调查的资料，将路面病害调查的结果整理如表1。

主车道水泥混凝土路面右幅PCI评定结果表表1

序号

评定起迄桩号

右幅主车道

左幅主车道

PCI

评定等级

PCI

评定等级

1

K0+000~K1+000

30.07

差

49.38

差

2

K1+000~K2+000

39.49

差

44.02

差

3

K2+000~K3+000

28.30

差

39.79

差

4

K3+000~K4+000

35.69

差

64.41

次

5

K4+000~K4+977

27.05

差

55.62

差

依据《公路技术状况评定标准》（JTGH20-2007），某高速公路水泥混凝土路面左幅主车道路面状况指数等级评定为优的路段占0%，为良的路段占0%，为中的路段占0%，为次的路段占20%，为差的路段占80%；右幅主车道路面状况指数等级评定为优的路段占0%，为良的路段占0%，为中的路段占0%，为次的路段占0%，为差的路段占100%。

该路段今年1至4月份刚刚进行了维护。

由此可以看出，短短的7个月时间新增病害面积增长极快，次和差的路段为100%。

2010年3月26日管养单位委托某市公路工程试验检测中心有限责任公司，对项目全线进行平整度检测，采用车载式颠簸仪测定，并提交了正式报告。

水泥砼路面平整度统计评定表见表2。

K0+000-K4+977水泥砼路面平整度统计评定表表2

车道

测区数n

σ的最小值（mm）

σ的最大值（mm）

σ的　　标准差

σ的变异系数%

σ的平均值（mm）

RQI

1车道

46

4.85

8.65

0.812

12.3

6.60

2.9

2车道

46

4.86

8.15

0.684

11.2

6.12

4.9

5车道

46

4.30

7.64

0.903

14.9

6.07

5.1

6车道

46

5.18

11.09

1.101

16.2

6.80

2.4

总评

184

4.30

11.09

0.935

14.6

6.40

3.8

K0+000-K4+977水泥混凝土路面，σ的平均值为6.40mm，RQI为3.81。

根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）规范，该段的行驶质量等级评定为“次”。

（次的RQI值为2.0～4.4）。

4.5.2沥青砼路面

全线沥青砼路面均出现不同程度横、纵向裂缝，裂缝主要分布在二、三车道。

其他病害包括：

局部坑槽、麻面、脱皮、啃边、松散、车辙、沉陷、少量搓板、拥包等，同时，经过长时间运营，路面抗滑性能（横向系数SFC和摆式仪的摆值BPN）降低。

病害主要集中在：

与水泥砼路面结合处、都江堰至安德段。

代表病害为裂缝和抗滑系数降低。

现场采集照片如图9、图10.

图9沥青砼路面人工微表处

图10沥青砼路面横、纵裂缝处治后

2010年3月26日管养单位委托某市公路工程试验检测中心有限责任公司，对项目全线进行平整度检测，采用车载式颠簸仪测定，并提交了正式报告。

《某高速车载式颠簸仪测定平整度检测报告》见附件二。

沥青砼路面平整度统计评定表见表3。

K4+977-K38+600沥青砼路面平整度统计评定表表3

车道

测区数n

σ的最小值（mm）

σ的最大值（mm）

σ的　　标准差

σ的变异系数%

σ的平均值（mm）

RQI

1车道

332

0.91

5.90

0.739

37.1

1.99

81.7

2车道

325

0.76

5.62

0.491

34.5

1.42

89.2

5车道

327

0.79

7.12

0.633

38.2

1.66

86.5

6车道

332

1.00

5.87

0.852

39.0

2.18

78.3

总评

1316

0.76

7.12

0.752

41.4

1.82

83.9

从表K4+977-K38+600沥青混凝土路面，σ的平均值为1.82mm，RQI为83.9，对平整度指数（IRI）≥3.5的路段需进行处治，其他指标从表观判断均较差，如破损率（PCI值）、强度（SSI值）、抗滑性能（SEC值）。

4.5.3标线

经过10年运营，全线标线出现不同程度磨损、破损、网裂、缺损、剥落、反光玻璃珠磨掉失去反光效果或效果差、标线不明显等。

如图11、图12。

图11减速标线网裂、破损

图12标线磨损、缺损

4.6历年养护情况

在路面出现病害后，管理单位积极进行处治，自2003年至2009年4月换板面积累计已达35948m2，从历年维修数量图中可以看出，维修工作量每年呈现上升趋势。

2008年、2009年更是呈现加速上升的趋势。

见图13。

图13历年养护数量趋势图

注：

2009年数量为前4月的维修量加上目前尚需要挖补的数量。

5项目状况分析

某高速公路建成运营已10年，车流量逐年增加，加之历经2008年“汶川5.12特大地震”的危害，造成水泥砼面板断裂、错台、坑槽、板底脱空等病害严重；路面开裂；部分砾石路基松散；行车舒适度差；沥青砼部分路段路面龟裂、沉陷严重。

5.1水泥砼路面状况分析

水泥砼路面面板病害主要体现为断板、板角破裂、错台、板底脱空等（主要集中在二、三车道）（注：

一车道为超车道，二车道为中间车道，三车道为重车道，右侧为紧急停车道，下同）。

从2003年至2009年4月已累计维修更换水泥砼面板35948平方米，占全段面积160294平方米的22.4%。

根据水泥路面的调查、检测和路面现状，分析路面病害主要有以下几个方面的原因：

①相对于某高速公路较大的交通量，根据当时技术标准修建的15～22厘米厚的水泥混凝土面板本身偏薄；由于实际荷载远远超过设计标准荷载，在重载车辆的反复作用下，水泥混凝土面板逐渐断裂和破碎，造成了该路段路面的病害发生和发展。

②由于本路没有设置基层、底基层，除结构强度不足外，砾石土抗冲刷能力较弱，在有水通过裂缝渗入到路基的情况，加上本路段水泥混凝土路面结构排水不畅，容易出现唧泥并逐渐发展成板底脱空，不能为水泥混凝土面板提供均匀的支撑，最终导致面板沉陷、断裂和破碎。

③由于接缝填料老化、边角剥落和逐年的维修过程中造成相邻板块开裂破坏的影响，雨水沿面板接缝渗入板底且无法及时排除，不能有效阻止路表水渗入基层和路基，在行车荷载产生的动水压力的反复作用下，路基逐渐软化，路基土唧起形成唧泥并逐渐将板底淘空且难以得到彻底处治，最后导致板块沉陷和断裂破坏。

综上所述，水泥砼面板厚度偏薄、路面结构强度不足和交通量过大是造成路面破坏的主要原因。

5.2沥青砼路面状况分析

沥青砼路面段主要出现裂缝、车辙、局部桥头跳车严重、路面抗滑性能降低等病害，尤其是K30+000—K40+439段（都江堰至安德段），病害尤其明显，管养单位已经多次、多路段进行过雾封层、人工微表处施工，但路面整体呈现平整度降低、路面呈现板块状、路面颜色不均匀、外观较差、行车质量降低、社会影响大、逐年养护费用呈上升趋势等等。

综合分析，原因之一是经过10年运营长期疲劳荷载，路面必然出现裂缝；原因之二是受“5·12汶川地震”作用，加之路基填料为砾石土，本身固结性差，地震波产生振荡作用，造成路基松散、裂缝，最终导致路面开裂、沉陷、路面抗滑性能等。

5.3标线状况分析

经10年运营，全线标线出现不同程度磨损、缺损、剥落、反光玻璃珠磨掉失去反光效果或效果差、标线不明显等。

产生上述病害，主要是因为长期运营疲劳所致，车辆磨损破坏标线。

6项目服务水平综合评价

6.1水泥砼路面

综上分析，某高速公路水泥砼路面通车10年来，随着交通量的增大与通车时间的增加，路面病害呈现快速增长趋势。

①路面结构承载能力：

从养护现场开挖检查情况来看，某高速公路水泥砼路面面层偏薄，没有半刚性基层、底基层，造成路面结构承载能力严重不足。

②路面病害状况：

路面病害以破碎板、板角断裂、边角剥落、填缝料脱落为主。

病害呈现出数量多，程度较重的特点。

病害分布呈现出主车道病害大于超车道的特点，即主要分布在二、三车道。

水泥砼路面病害较严重，对行车舒适性、安全性造成很大影响。

6.2沥青砼路面

①地震破坏：

根据调查情况，沥青砼路面路基采用砾石土，本身固结性能较差，受“汶川5.12地震”作用，对路基造成破坏，反射到路面开裂、沉陷等。

②原路面结构承载力：

根据调查，原沥青砼路面结构采用5cm中粒式+7cm粗粒式结构模式，对目前交通量、荷载都偏低，目前一般高速公路沥青砼厚度≥16cm。

③路面病害状况：

主要表现在路面横、纵开裂，对路面外观、平整度有很大影响。

④路面抗滑性能：

经调查，路面抗滑性能普遍较低。

根据上述情况，经过10年通行运营，某高速公路的路面服务质量有所降低，对行车舒适度、行车安全、社会经济等造成一定影响，建议进行维修改造。

6.3标线

标线的缺失、磨损、反光性能差都将影响行车安全。

7项目实施意义

7.1社会意义

某高速公路是通向世界文化遗产都江堰、青城山以及某汶川特大地震灾区的主要交通要道，具有重要的社会意义，因此长期保证该路的通畅意义重大。

自从2003年以来，建设单位每年投入大量资金进行路面维修，这样不但造成严重交通堵塞，还会带来安全隐患。

水泥路面的整治还会造成“扬尘”污染，严重影响城市环境；

经过多次整治，路面行驶质量还是越来越差，给司乘人员带来不便。

路面抗滑能力降低，对行车安全造成极大隐患，尤其是冬天和雨天行车。

因此综上所述，应对某高速公路路面进行彻底整治。

7.2经济效益

经过维修改造，确保线路的正常运营，同时，提高全线的行车舒适度和行车速度，整体提升某高速公路的服务形象，将获得更大的经济效益。

经过改造，将确保二、三年内不再进行大面积中修、大修，节约了投资。

8项目改造方案比选

某高速公路2010年路面维修改造共分三部分：

水泥混凝土路面改造、沥青混凝土维修、标线维修。

根据某高速公路路面的现状和维修改造设计原则，以及国内外目前水泥混凝土路面和沥青混凝土路面改造的经验和教训，提出以下三种可能实施的改造初步方案：

8.1水泥砼路面改造方案建议

某高速公路是通向世界文化遗产都江堰、青城山及地震灾区的主要通道，目前路面高低不平、路面多裂缝、外观形象不佳，既不利于行车安全，也不利于某市的对外形象展示。

为提高某高速服务水平，针对某高速公路病害情况，在做日常养护、维修的基础上，按照改造后效果区分，提出以下整治方案。

水泥砼路面里程K997+771至K1002+748（某桩号K0+000至K4+977）段全长4.977km。

8.1.1方案一：

更换水泥砼面板，加铺一层5cm沥青砼罩面（推荐方案）

对水泥砼路面面板破损严重、断板严重、脱空并啃边得面板，一律予以更换。

主要施工工艺为：

①、更换水泥砼破碎板块（局部处理）；

②、水泥砼面板板缝灌填；

③、对所有板缝采取抗裂卷材贴缝（宽20cm）；

④、5cmAC-13C改性沥青砼罩面层（全线）；

⑤、全线重铺道路标线。

优点：

对混凝土路面病害有很好的效果，能基本解决近期不出现断板、烂板现象。

相对白改黑方案造价更低。

缺点：

因该方案为点对点维修，工作面广、对交通干扰大，施工组织、维护等要求极高；维修后效果受施工水平影响很大。

投资估算：

约为1471.2266万元。

该方案工序少，工期短，能够确保在8月底前完工，为避免国检前不能完成工程施工而将该路段列入差等路的情况发生，故推荐方案一为该路段设计、施工方案。

各项费用见表4。

表4

项目编码

工程细目

金额（元）

第一部分

建筑安装费

13189499

第二部分

设备及工具、器具购置费

0

第三部分

其他费用

1094255

第四部分

预备费用

428513

第五部分

回收金额

0

投资估算合计

14712266

经济技术指标（万元/公里）

295.6051

8.1.2方案二：

碎石化水泥砼面板，加铺沥青砼（即白改黑）

全路段采用多锤头将原砼面板碎石化后作为路基，再施工基层，加铺沥青砼面层，

主要施工工艺为：

①、利用共振或多锤头将原砼面板碎石化后，压实后作为路基；

②、20cm厚的水泥稳定碎石基层；

③、6cm厚的AC-20中粒式普通沥青混凝土下面层；

④、6cm厚的AC-20中粒式普通沥青混凝土中层；

⑤、4cmSBS改性沥青玛蹄脂碎石SMA-13面层；

⑥、全线更换调整波形护栏；调整标志牌高度；

⑦、全线重铺道路标线。

优点：

可从根本上解决路基承载力不足问题，能彻底解决混凝土路面病害。

缺点：

①、投资大；②、工期长；③、施工扬尘严重，对周边环境影响大；④、交通组织困难，且将严重影响交通能力和服务水平，社会影响大；⑤、影响通行费收入；⑥全线波形护栏需升高36cm；⑦上跨桥梁全部需要顶升，确保净空要求。

投资估算：

约6021.7998万元。

各项费用见表5。

表5

项目编码

工程细目

金额（元）

第一部分

建筑安装费

53922655

第二部分

设备及工具、器具购置费

0

第三部分

其他费用

4541420

第四部分

预备费用

1753922

第五部分

回收金额

0

投资估算合计

60217998

经济技术指标（万元/公里）

1209.9256

8.1.3方案三：

补强水泥砼面板，加铺沥青砼（即白加黑）

主要施工工艺为：

①、更换破碎面板；

②、对三车道及紧急停靠带破损板块进行压浆补强；

③、砼面板拉毛，嵌缝，抗裂卷材帖缝、粘层；

④、2.5+0.5cm厚的应力吸收调平层；

⑤、7cm厚AC-20中粒式沥青砼下面层

⑥、4cm厚AC-13C细粒式沥青砼上面层。

⑦、全线更换调整波形护栏；调整标志牌高度。

⑧、全线重铺道路标线。

优点：

①、投资较少；②、工期较短；③、施工对周边环境影响不大；④、易组织交通。

缺点：

改造完成通车几年后局部有可能再次出现反射裂缝；造价较高。

投资估算：

约为4532.5750万元。

各项费用见表6。

表6

项目编码

工程细目

金额（元）

第一部分

建筑安装费

40691885

第二部分

设备及工具、器具购置费

0

第三部分

其他费用

3313697

第四部分

预备费用

1320167

第五部分

回收金额

0

投资估算合计

45325750

经济技术指标（万元/公里）

910.7042

8.2沥青砼路面维修方案建议

沥青路面的维修应坚持高效、易施工、造价节约的原则。

8.2.1方案一：

1cm的微表处+雾封层（推荐方案）

对K962+309至K997+771（某桩号K4+977-K40+439）段全长35.462km的第一、二、三车道平整度不合格地段（IRI值≥3.5）加铺1cm的微表处以提高平整度和抗滑性能，铺设原则为前后超铺100m，每路段铺设长度不得小于500m；其余的路段全部采用雾封层补油封闭裂缝。

对桥头跳车段采用20米长调平处理，对伸缩缝破损的部位先修复伸缩缝，再进行微表处调整；若桥头高差大于5cm，则采用两层微表处进行调平。

主要施工工艺：

①清除旧标线；

②加铺1cm的微表罩面（和雾封层）；

③重铺标线。

优点：

①、投资相对挖补较少；②、工期较短；③、施工对周边环境影响小；④、易组织交通。

缺点：

①、对1cm的微表处材料要求极高，对施工单位的施工水平要求极高，否则达不到预期设计效果；②、对交通有一定影响。

投资估算：

约为1232.7955万元。

各项费用见表7。

表7

项目编码

工程细目

金额（元）

第一部分

建筑安装费

11106992

第二部分

设备及工具、器具购置费

0

第三部分

其他费用

861897

第四部分

预备费用

359067

第五部分

回收金额

0

投资估算合计

12327955

经济技术指标（万元/公里）

53.5998

8.2.2方案二：

全车道加铺4cmAC-13改性沥青砼罩面

罩面主要适用于消除破损、完全或部分恢复原有路面平整度、改善路面性能的修复。

根据本线路情况，可采用在车道（超车道及主车道、应急车道共宽15m）采用4cmAC-13改性沥青罩面层施工。

优点：

①、效果好；②、施工对周边环境影响较小；③、易组织施工；④整体效果较好。

缺点：

①、一次性投资大；②、工期长；③、社会影响大，并影响通行收费；④由于高程提高4cm，对波形护栏需采取整体提高处治；⑤罩面前需对翻浆、坑槽、严重裂缝、沉陷、拥包、松散、车辙等进行修复。

投资估算：

约6982.8059万元。

各项费用见表8。

表8

项目编码

工程细目

金额（元）

第一部分

建筑安装费

63003751

第二部分

设备及工具、器具购置费

0

第三部分

其他费用

4790481

第四部分

预备费用

2033827

第五部分

回收金额

0

投资估算合计

69828059

经济技术指标（万元/公里）

198.5896

8.3沥青砼路段标线改造方案建议

8.3.1方案一：

沥青砼路段全线重做标线（推荐方案）

§对于沥青砼路面，全线需先清除原有标线，在进行1cm微表处和雾封层后，再全线重新施工标线。

全线共8根标线。

优点：

①、整体效果好，能有效保证5—8年的标线效果。

缺点：

①、一次性投资较大；②工期较长，总耗时约30天。

8.3.2方案二：

局部处治方案

§对于沥青砼路面，仅对1cm微表处和雾封层遮盖部分进行标线恢复，对其他磨损严重的标线进行针对性的恢复。

优点：

①、投资较少；②、施工对周边环境影响小；③、易组织施工

缺点：

①、不能从根本上解决标线病害；②、短期内还会进行标线修补。

8.4方案比选

§水泥砼路面（含标线）改造方案比选见表9；

§沥青砼路面维修方案比选见表10；

§方案比选汇总表见表11；

第一方案为推荐方案。

表9水泥砼路面改造方案比选表

项目名称

方案一（推荐方案）

方案二

方案三

备注

1

方案名称

更换水泥砼面板，加铺一层5cm沥青砼罩面

碎石化水泥砼面板，加铺水稳基层和沥青砼面层（即白改黑）

更换破碎水泥砼面板，补强水泥砼面板，进行贴缝处理，加铺沥青砼（即白加黑）

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方案内容

对水泥砼路面破损面板予以更换，对全幅路面加铺5cm厚AC-13C改性沥青砼罩面层

利用共振或多锤头将原砼面板碎石化后，压实后作为路基，再施工20cm厚的水泥稳定碎石基层+16cm沥青砼面层；全线升高波形护栏36cm

更换破损板块并进行压浆补强，然后砼面板拉毛，嵌缝，抗裂卷材贴缝、施工透层及粘层，及2.5+0.5cm厚的应力吸收调平层+7cm厚AC-20+5cm厚AC-13C细粒式沥青砼上面层；护栏升高15cm

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高程增减量（cm）

+5cm

+36cm

+14.5cm

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工作量描述

更换破损水泥砼面板7018.4m2，处治板缝62000m2；5cm厚AC-13C改性沥青砼罩面层150694m2

碎石化路面150694m2，水稳层150694m2，16cm沥青路面150694m2，

压浆补强7018.4m2，应力吸收调平层150694m2，14.5cm沥青砼150694m2