常規(guī)公路改造升級項目技術(shù)研究

王永建，王 杰

（湖北省清江路橋建筑有限公司，湖北 宜昌 443000）

根據(jù)交通運輸部官網(wǎng)發(fā)布的《2019年交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》，截至2019年末，全國公路總里程達501.25萬公里，其中常規(guī)公路（含二級、三級、四級和等外級）里程合計474.69萬公里，占總里程的94.7%。當前常規(guī)公路籌資渠道、建設主體多元化，項目管理水平不高，缺乏采用技術(shù)經(jīng)濟手段對項目近期及遠期、近期建設各階段進行統(tǒng)籌規(guī)劃和控制，工程建設質(zhì)量水平不高，投資效益欠佳。文章從技術(shù)角度對項目遠期、近期建設各階段的統(tǒng)籌規(guī)劃和控制進行分析。

1 設計階段

工程設計是影響和控制工程質(zhì)量及造價的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是保障項目正常運營及取得良好效益的重要手段。須高度重視設計工作，保證設計質(zhì)量和深度?？辈煸O計中須特別重視和貫徹落實以下設計理念和原則。

（1）考慮經(jīng)濟社會發(fā)展，工程設計方案不僅著眼當前，而且要兼顧長遠規(guī)劃，宜根據(jù)長遠規(guī)劃和當前方案分期實施、分步完善，充分考慮分期實施的工程技術(shù)銜接問題。如在當前投資規(guī)模限制下，在地形、地質(zhì)、環(huán)境條件允許下，路線方案大部分可按遠期規(guī)劃設計，局部受限路段暫按當前規(guī)劃實施。遠期建設可大部分利用現(xiàn)有路線，從而節(jié)約大量資金。

（2）設計理念與建設要求相結(jié)合，注重工程設計的針對性與實用性，力求全局布置合理、整體效益提高。要結(jié)合具體情況，采用合理技術(shù)處理措施，充分發(fā)揮舊路基礎價值，節(jié)約改造施工成本，提高改造項目經(jīng)濟效益。

（3）路線規(guī)劃利用地形要趨利避害，不片面追求線性優(yōu)、成本高的路線方案。路線設計方案要把地形地質(zhì)條件作為首要因素考慮并貫穿設計全過程，盡量避讓滑坡、泥石流、長深軟基等不良地質(zhì)路段。路線規(guī)劃盡最大可能減少占用耕地，還要盡量避免深挖路塹和高填路堤對沿線自然環(huán)境的碎壞，宜填挖平衡。要高度重視路線設計因素（如視距、視覺、平面線性、平縱組合）對道路交通安全的影響，合理選用技術(shù)標準，靈活采用技術(shù)指標。路線設計時還應注意道路沿線視野與視距，要保證滿足路況允許發(fā)生超速情況下行車的視距和凈空的要求。平面線性要與實際行駛車速和地形相適應，平縱組合力求做到各種線形要素的合理組合，盡量避免或減輕不利組合。局部受限路段可考慮采用規(guī)范允許的較低指標，設置交通標志預告警示，采用交安設施控制車速，保證行車安全。

（4）路基設計應根據(jù)當?shù)刈匀粭l件和工程地質(zhì)條件，選擇適當?shù)臋M斷面形式、邊坡坡度、防護和排水工程結(jié)構(gòu)及形式，路基填料宜就地取材，盡量填挖平衡，加強取棄土場的綜合規(guī)劃，做好恢復利用工作。路面結(jié)構(gòu)根據(jù)道路規(guī)劃要求、周邊路面運營狀況及當?shù)貧夂?、水文、土質(zhì)等自然條件，參考結(jié)合當?shù)貙嵱媒?jīng)驗，遵循因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護的原則，進行路面結(jié)構(gòu)設計。做好有關(guān)交通量資料的收集工作，調(diào)查分析地區(qū)已建道路路面的設計、施工和使用情況資料；做好各種路用材料的調(diào)查和取樣試驗，選定材料設計參數(shù)；擬定不同的路面結(jié)構(gòu)組合方案，擇優(yōu)選定技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、便于機械化施工的路面結(jié)構(gòu)方案。

（5）橋涵選型與結(jié)構(gòu)設計。橋涵設計遵循“結(jié)構(gòu)安全、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、適用耐久”的原則，考慮施工便利、舒適和諧、生態(tài)環(huán)保、橋型美觀的要求。根據(jù)地形地質(zhì)、氣象水文、遠期發(fā)展及當?shù)貙嵺`經(jīng)驗確定最優(yōu)的結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合地質(zhì)勘探資料、河流流向或交叉道路走向選擇橋涵位置，依據(jù)設計洪水流量和交叉道路等級確定橋涵跨（孔）徑及高度。

（6）環(huán)保、景觀設計要注重處理好主體與環(huán)保之間的關(guān)系，要采取合理的工程總體環(huán)保規(guī)劃，不過多依賴環(huán)保工程。應將環(huán)保設計理念貫穿于設計全過程、各分項中，進行水土保持、生態(tài)環(huán)保設計，減輕公路建設對沿線環(huán)境的破壞。

2 建設階段

建設階段是將計劃和施工圖變?yōu)閷嵨锏倪^程，是基本建設程序中時間最長、工作量最大、資源消耗量最多的階段。道路改造升級項目為了節(jié)約工程投資，須更好地處理和利用舊路結(jié)構(gòu)，有效處理新舊結(jié)構(gòu)銜接問題，對道路工程施工實施精細化管理，對路基路面工程質(zhì)量實行嚴格管控。

2.1 舊路結(jié)構(gòu)處理和利用

（1）舊路路面為砼面板。當舊水泥砼路面整體性承載能力較好，僅邊角局部破損，先用切割機切除損壞部分，然后澆筑同強度等級砼。當舊水泥砼路面整體性承載能力較好，板塊錯臺、網(wǎng)狀開裂、脫空或沉陷小于30%，可對損壞板塊鑿除重澆或壓漿填隙。板塊錯臺或網(wǎng)狀開裂，將整個板塊全部鑿除，重新夯實路基或基層，重澆砼路面板；板塊脫空、路面沉陷、橋頭沉降較大部位，取芯機鉆孔，用高壓水泥注漿機灌滿空隙。修復板塊后，先清理板塊縫內(nèi)填充物和雜物，再用便攜式電動灌縫槍進行瀝青灌縫，然后用改性瀝青油氈等材料貼縫，也可加鋪一層玻纖格柵，吸收或抵抗縱橫縫向上擴展的能量，防止產(chǎn)生反射裂縫。當舊水泥砼路面因大面積損壞沉陷而喪失承載能力，采用局部挖除重澆、壓漿填隙等方式已不能恢復其使用功能，或不能達到結(jié)構(gòu)強度要求時（彎沉值大于300mm），如果采用直接加鋪方式改造后路面會出現(xiàn)大量反射裂縫等問題，可采用碎石化改造技術(shù)。

其施工步驟如下：①碎石化前的準備工作。清理干凈砼路面上的瀝青修補材料或雜物，設置臨時或永久的排水系統(tǒng)。對嚴重軟弱路段鑿除砼路面并開挖至穩(wěn)定層，換填合格材料壓實。對路面下構(gòu)筑物等，根據(jù)其不同埋深和強度及易壞性能，分別采取不同標識標注清楚，以區(qū)別破碎、保證安全。②碎石化施工。正式開始碎石化施工之前，選擇長約200m且有代表性的路段做試驗，獲取施工參數(shù)（行進速度、落錘高度、頻率等）。正常施工中，根據(jù)環(huán)境條件可對施工參數(shù)作靈活適度調(diào)整。碎石化施工，宜先破碎路側(cè)兩邊的板塊，然后破碎中部的板塊。兩幅板塊應設大于10cm的搭接破碎寬度。機械施工應靈活調(diào)整施工參數(shù)，破碎后粒徑均勻宜為5～20cm。破碎后應清除暴露出的鋼筋、脹縫板或填料、其他雜物。表面凹處在100mm×100mm以內(nèi)，用密級配碎石回填并壓實；在100mm×100mm以上的，回填瀝青混合料并壓實。③破碎后的壓實。碎石化分段施工后，進行粒徑和均勻性檢驗，檢驗合格后應及時分段碾壓。采用Z型鋼輪壓路機振壓2～3遍，填級配碎石調(diào)平并測量控制高程，雙鋼輪壓路機振動碾壓3～4遍，平整度不大于20mm。碾壓速度不大于5km/h。④灑布乳化瀝青透層。如碎石化后直接加鋪瀝青面層，在壓實后的表面按2.5～3kg/m2撒布慢裂乳化瀝青透層，然后人工灑布一層粒徑為3～5mm的石屑，雙鋼輪壓路機靜壓3遍。灑布石屑時應盡量薄一點，以剛好覆蓋住乳化瀝青透層為宜。

（2）舊路路面為瀝青砼。當舊瀝青砼路面整體承載能力滿足設計要求，僅局部有明顯的損壞，應對損壞部分進行洗刨清理，可作基層或下面層使用。采用瀝青砼填補舊瀝青路面凹坑，應按高程控制、分層攤鋪壓實，每層最大厚度不宜超過100mm。當舊瀝青砼路面整體承載能力不能滿足設計要求（彎沉值大于300mm），瀝青砼面層大面積損壞嚴重，但基層強度滿足設計要求，對舊瀝青砼面層進行洗刨后，再新鋪瀝青砼面層。如基層強度也不能滿足設計要求可作為底基層或墊層使用，新鋪基層和瀝青砼面層。

舊瀝青路面再生工法包括現(xiàn)場冷再生法、現(xiàn)場熱再生法、廠拌熱再生法三種。其中現(xiàn)場熱再生法施工工藝包括整形再生法、重鋪再生法、復拌再生法三種。根據(jù)舊瀝青路面損壞面積、舊瀝青混合料質(zhì)量、新建路面質(zhì)量要求、當?shù)亟?jīng)驗及機械裝備等選擇合適方法。

2.2 新舊道路結(jié)構(gòu)銜接

新建道路寬于舊道路需加寬部分是薄弱環(huán)節(jié)，舊道路部分強度大于新建道路部分，強度不均勻；位于填方邊坡側(cè)加寬部分如不特殊處理，加寬部分路基穩(wěn)定性較難保證，存在嚴重質(zhì)量安全隱患。加寬部分路面基底增加30cm厚4%水泥穩(wěn)定級配碎石或級配砂礫墊層。

（1）填方邊坡側(cè)路基加寬。加寬部分基底清表30cm，如清表后原地面地基承載力不大于150kPa，采取挖除軟土換填砂礫（或碎石）或原土改良（或補強）措施進行處理，原邊坡側(cè)開挖臺階（臺階寬度不小于2m或更寬，便于壓實）。填料采用強度高、水穩(wěn)定性好的材料，如石碴、碎石土、砂礫等，直接快剪內(nèi)摩擦角小于20°的填料不能直接用于加寬路堤填筑，控制每層填厚不大于30cm，應加強碾壓，壓實度應提高2%，具備條件路段宜采用強夯或沖擊式壓路機增強碾壓。加寬路基上、下路床處各鋪設一層TGSG5050型雙向土工格柵加固路基。

（2）挖方路塹側(cè)路基加寬。挖方路塹側(cè)或舊道路填方寬度滿足設計路段，加寬部分開挖至路面結(jié)構(gòu)底以下30cm，碾壓密實，增加30cm厚4%水泥穩(wěn)定級配碎石或級配砂礫墊層。

2.3 其他

道路改造升級項目有其獨有特點，更受投資規(guī)模控制，施工管理更復雜，風險性較大。工程施工前做好相關(guān)的精細化管理規(guī)劃，施工過程中嚴格管控，能夠按照精細化管理規(guī)劃進行管理，提高各級管理和作業(yè)人員素質(zhì)，選擇質(zhì)優(yōu)價廉的材料，選用先進合理的機械，完善項目管理制度，從而提高工程質(zhì)量管理水平，確保道路改造升級項目實體工程質(zhì)量。

3 運營階段

公路路基路面承受行車荷載的作用，同時又受降水的侵蝕作用和溫度變化的影響，因此需要做好運營階段養(yǎng)護工作，以確保公路路基路面的整體質(zhì)量和使用壽命。

（1）路面養(yǎng)護。路面上的雜物，特別是石子，應及時清理，保持路面清潔；對已有裂縫進行瀝青灌縫處理，防止地表水下滲；表面局部損壞，人工銑刨，清理干凈，填補瀝青砼并壓實，圓洞方補。

（2）路基養(yǎng)護。路基主要損壞是邊坡受水流沖刷坍塌，可增設急流槽排水或擋土墻支護；若路基較大沉陷，可鉆孔用高壓水泥注漿填滿空隙。

（3）排水設施的養(yǎng)護。排水設施使用一定時間后，會被石塊、雜物、泥沙等堵塞，應定期進行排水設施的檢查和疏通工作，尤其是雨季前后，加強檢查并及時疏通或修復。

4 結(jié)束語

文章針對常規(guī)公路建設管理的特點，開展常規(guī)公路建設技術(shù)的專項研究，不僅在技術(shù)上具有針對性、可行性和安全性，且該技術(shù)的工程實踐與應用將對工程造價、環(huán)境保護、資源利用與節(jié)約、提高公路建設管理水平等方面產(chǎn)生重大影響，具有較好的經(jīng)濟、環(huán)保、社會效益，對于我國公路建設事業(yè)具有重要的積極意義。