簡(jiǎn)析公路攔水緣石的設(shè)計(jì)與施工

羅振亮

摘要：瀝青混凝土攔水緣石作為高等級(jí)公路路面排水設(shè)施的組成部分，在國外很常見。我國自京津塘高速公路采用后，已在多條高速公路建設(shè)中采用，效果良好。但是，目前國內(nèi)論及瀝青混凝土攔水緣石設(shè)計(jì)與施工的文獻(xiàn)資料不多，在設(shè)計(jì)與施工規(guī)范中，只提出了簡(jiǎn)單的要求?，F(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)中，有關(guān)瀝青混凝土路緣石施工的要求，是參照美國路緣石規(guī)范(SS-3)的有關(guān)規(guī)定編寫的，不盡周詳。本文結(jié)合施工實(shí)踐，對(duì)瀝青混凝土攔水緣石的設(shè)計(jì)理論與方法、施工組織與管理、施工設(shè)備等提出了自己的看法和建議。

關(guān)鍵詞：公路瀝青混凝土攔水緣石設(shè)計(jì)

0引言

瀝青混凝土攔水緣石工程，對(duì)于一條高等級(jí)公路的設(shè)計(jì)來說，是一個(gè)相對(duì)微小的單元，對(duì)一條高等級(jí)公路的總體質(zhì)量水平也影響不大，因此一般得不到施工與管理人員的重視，在施工組織與計(jì)劃安排中也成為一個(gè)相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)。

排水設(shè)計(jì)是高速公路路面設(shè)計(jì)的重要組成部分。一方面，由降雨形成的路面水膜影響車輪與路表面的接觸，車輛高速行駛時(shí)，易使車輪產(chǎn)生液面滑移(即“水漂”)，且高速行駛的車輛尾部易形成水霧，影響駕駛員的視線，易發(fā)生交通事故，影響高速行車安全；另一方面，路面水若不能及時(shí)排除，還會(huì)透過路面面層滲入到基層，這樣易使基層軟化、沖刷和唧漿，影響路面的整體強(qiáng)度，最終導(dǎo)致路面過早破壞。滬寧高速公路地處長(zhǎng)江下游，降雨量較大，因此尤需重視路面排水設(shè)計(jì)。

1設(shè)計(jì)目的

水是影響公路質(zhì)量和使用品質(zhì)和一大要素，設(shè)計(jì)完善的排水系統(tǒng)是十分重要的。路面排水主要是排出路面范圍內(nèi)的降水即路面徑流，使之不沖刷填方邊坡，保持路基穩(wěn)定，提高路面的使用壽命，保證行車安全。對(duì)于高速公路來說，因其路幅寬，降到路面上的雨水量較多，排水不暢的路面將形成積水，高速行車會(huì)使積水霧化，迷霧遮擋駕駛員視線，增加行車事故。而且，積水會(huì)降低路面的抗滑性能，增加行車的危險(xiǎn)性。另外，高速公路必須確保長(zhǎng)年通車，以及路基、路面和各種結(jié)構(gòu)物經(jīng)久耐用，保持完好的路容，減少養(yǎng)護(hù)工作量。因此，在路肩外側(cè)邊緣處設(shè)置攔水帶，攔截路面水流以形成側(cè)溝，通過泄水口、急流槽將側(cè)溝內(nèi)的水排入路基外的排水溝，以達(dá)到既保障路面排水暢通，又防止路面漫流沖刷路堤邊坡的要求。

2設(shè)計(jì)原則

《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ014－97)的6.2.3條“高速公路、一級(jí)公路的路面排水”中，將路面排水劃分為路面排水、路肩排水和中央分隔帶排水三個(gè)部分組成。路面排水設(shè)施由路面橫坡、攔水帶(或矩形邊溝)、泄水口和急流槽組成，并對(duì)路面橫坡、泄水口的設(shè)置作了一般性規(guī)定，對(duì)于攔水帶的設(shè)置原則，沒有提及。而《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ014-95)的4.4.3條“路肩排水設(shè)施”中，將攔水帶作為路肩排水設(shè)施的一個(gè)組成部分，規(guī)定其縱坡應(yīng)與路面的縱坡一致，“當(dāng)路面縱坡小于0.3％時(shí)，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方應(yīng)進(jìn)行防護(hù)；當(dāng)路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟(jì)時(shí)，應(yīng)采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設(shè)置攔水帶，并通過急流槽將水排出路基”。這里對(duì)是否設(shè)置攔水帶提出了兩個(gè)概念：一個(gè)是縱坡0.3％，另一個(gè)是路堤邊坡高度。

3施工設(shè)備

瀝青混凝土攔水緣石成型機(jī)，國內(nèi)尚無成熟的產(chǎn)品，需進(jìn)口，已配備該設(shè)備的施工單位也不多。待到施工前安排生產(chǎn)時(shí)再進(jìn)口該設(shè)備，往往是措手不及。

從現(xiàn)有進(jìn)口的該類設(shè)備來看，以美國產(chǎn)的Technotest瀝青混凝土緣石成型機(jī)為例，其料斗很小，且相對(duì)位置高，施工中無法用運(yùn)料車直接將拌和好的瀝青混合料倒入料斗，而且因?yàn)榕渲氐囊?，料斗不能改大。通過實(shí)踐，施工中一般在運(yùn)料車后拖一低底盤平板車，進(jìn)料時(shí)先由運(yùn)料車卸一部分熱料在平板車上，再由人工鏟入料斗內(nèi)。因此，一般需5～8個(gè)工人同時(shí)操作，且工作溫度高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，瀝青混合料也因攤鋪時(shí)間長(zhǎng)，易于冷卻，影響質(zhì)量。

另外，該設(shè)備無自行能力，其前進(jìn)的力量來自擠壓瀝青混凝土成型時(shí)的反作用力，因此速度不快，一般只能達(dá)到2～3.5m／min，遇到彎道、上坡等情況速度更慢。除掉天氣和檢修時(shí)間等影響因素，通常情況下一天只能完成2km。而且，每行進(jìn)20～50m還需停機(jī)一次，設(shè)置水簸箕以接上邊坡急流槽，大大影響了行進(jìn)速度。再加上該設(shè)備的螺旋輸送桿、傳動(dòng)鏈條、擠壓模型等均為磨擦易損件，需要經(jīng)常維護(hù)、修補(bǔ)、更新，在使用中很麻煩。

4進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)理論

目前，我國對(duì)暴雨?duì)顟B(tài)下路面積水在路面合成坡度等因素的綜合作用下如何流動(dòng)，以及由此對(duì)公路本身造成的危害如何產(chǎn)生，尚沒有充足的理論依據(jù)。依靠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于各種相關(guān)因素之間的經(jīng)濟(jì)性分析更是無據(jù)可查。過去，部分專家以縱坡0.5％作為是否設(shè)置攔水帶的界定標(biāo)準(zhǔn)。后為提高可靠度，將界定標(biāo)準(zhǔn)改為縱坡0.3％。這里雖然坡度只差0.2個(gè)百分點(diǎn)，但在工程數(shù)量上的差別卻很大。

5邊坡防護(hù)綜合設(shè)計(jì)

邊坡防護(hù)有植草防護(hù)、干(漿)砌片石防護(hù)和襯砌拱防護(hù)等多種形式，因原材料、人工費(fèi)用不同而使得各種防護(hù)形式的價(jià)格也高低不一。各地應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，對(duì)設(shè)置瀝青混凝土攔水緣石進(jìn)行綜合分析、設(shè)計(jì)。對(duì)于一般性低矮路堤，且漿砌片石防護(hù)單價(jià)不高的情況下，可不考慮路面縱坡大小，均采取滿砌防護(hù)而不設(shè)攔水帶：或者可以依據(jù)地形并結(jié)合排水設(shè)計(jì)，將邊坡改為局部緩坡，不設(shè)攔水帶，而采用路面漫流排水方式；另外，從美觀及施工方便角度出發(fā)，對(duì)于兩個(gè)挖方段之間設(shè)置瀝青混凝土攔水緣石長(zhǎng)度不足100m的段落，也可不設(shè)，而相應(yīng)加大防護(hù)工程的投入?？傊?，通過攔水帶和邊坡防護(hù)等從多方面加以綜合分析比較，在節(jié)約投資、保證質(zhì)量、節(jié)省工期的前提下，盡量減少設(shè)置攔水帶的數(shù)量。

6加強(qiáng)施工組織管理

在施工組織計(jì)劃中，應(yīng)盡早安排瀝青混凝土攔水緣石的生產(chǎn)，提前落實(shí)施工設(shè)備、人員與施工方案，并在購置設(shè)備的同時(shí)預(yù)先準(zhǔn)備充分的備件，落實(shí)專人負(fù)責(zé)，在施工過程中勤保養(yǎng)勤維護(hù)，保證設(shè)備最有效地工作。并且，應(yīng)加強(qiáng)施工組織管理，合理安排生產(chǎn)，歇人不停機(jī)，盡量延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，盡量減少對(duì)其它設(shè)施及整個(gè)工程的制約作用。

同時(shí)，建議我國的公路機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)單位加緊對(duì)國產(chǎn)瀝青混凝土緣石成型機(jī)的開發(fā)與研制，以滿足我國日益增長(zhǎng)的高等級(jí)公路的建設(shè)需要。

排水與防護(hù)設(shè)計(jì)是高速公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、降雨強(qiáng)度、地下水、地形、地質(zhì)、土類、材料來源等情況綜合考慮，合理布局，因地制宜地選擇經(jīng)濟(jì)、合理、美觀、實(shí)用的工程措施，確保高速公路的穩(wěn)定和高速行車的安全，同時(shí)達(dá)到與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)、美化高速公路的效果。我國高速公路建設(shè)方興未艾，但由于實(shí)踐時(shí)間短，高速公路的排水與防護(hù)還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)，尚需建設(shè)、設(shè)計(jì)、科研、施工、監(jiān)理等方面共同努力，在實(shí)踐中不斷探索、總結(jié)，以提高我國高速公路的建設(shè)質(zhì)量。

總之，對(duì)于高等級(jí)公路瀝青混凝土攔水緣石的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)立足于各地區(qū)自然條件、降水量和原材料的來源等情況，因地制宜，結(jié)合整個(gè)道路排水系統(tǒng)，從功能性、質(zhì)量可靠性、經(jīng)濟(jì)性等多方面加以綜合考慮，不可簡(jiǎn)單片面而造成浪費(fèi)。目前，我國高等級(jí)公路的建設(shè)還處在發(fā)展階段，某些設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)思想還不夠成熟，各施工單位的施工方法及施工水平也不盡相同。只有各級(jí)公路設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理等部門形成共識(shí)，深入研究，才能不斷提高設(shè)計(jì)與建設(shè)水平。