非洲地區(qū)公路基層特點和施工經(jīng)驗總結??

王平 吳筱文

摘 要：基層是公路路面關鍵的承重層，施工質(zhì)量決定道路的使用年限。本文結合作者在非洲多個國家公路工程施工經(jīng)驗，對比分析非洲與中國的公路基層在設計、材料、規(guī)范、管理體制等環(huán)節(jié)上的區(qū)別，以及非洲地區(qū)各個國家之間的標準差異，并從規(guī)避設計風險、提高質(zhì)量意識、加強工藝控制等方面總結非洲地區(qū)路面基層的施工經(jīng)驗。本文有助于承包商加強對非洲公路基層施工的認知，為非洲公路的建設提供經(jīng)驗借鑒。

關鍵詞：非洲公路;基層特點;施工經(jīng)驗

0 引言

非洲，公路基礎設施建設總量落后，新建工程和舊路升級改造需求急迫，是中資承包商走向海外的首選之地和重要的市場。公路路面基層施工，處于路基和面層的承上啟下環(huán)節(jié)，容易被忽視，實質(zhì)極重要。非洲地區(qū)的路面基層建設尤其具有自身的特色，相比中國國內(nèi)建設中更需要高度重視和認真對待。

1 非洲公路基層的特點

1.1 公路基層的定義和重要性

路面結構中直接位于路面面層下的承重層叫基層，其下鋪筑的輔助承重層叫底基層?；鶎雍偷谆鶎?，是瀝青路面關鍵的持力層，施工質(zhì)量的好壞決定道路的使用年限。

1.2 非洲公路路面及基層的特點

1.2.1 公路建設標準低，基層負擔責任更大

非洲大多數(shù)國家經(jīng)濟發(fā)展普遍滯后中國10～30年，公路建設資金籌措不易，具體項目以低等級公路居多，具有“路長、面窄、坡陡、結構薄”等特點。作為持力層的路面基層，施工質(zhì)量好壞對路面使用年限影響極為重大。中國公路和非洲公路常規(guī)項目各自特點表1所示。

1.2.2 建材工業(yè)落后，天然和初加工地材在基層中應用廣泛

非洲的建材工業(yè)處于起步階段，只有極少數(shù)國家能自產(chǎn)鋼材、瀝青，大部分部分國家水泥供應價高且供需緊張。與此同時，非洲接近原生態(tài)的環(huán)境中尚有大量的天然地材和山場可供基層選擇，如質(zhì)優(yōu)價廉的紅土礫料和機軋碎石。紅土礫料是非洲分布廣泛的一種非常優(yōu)質(zhì)的天然筑路材料，紅色粘土中夾雜大量黑紅色含鐵錳的天然礫石，尤其以中西非地區(qū)儲量豐富，是非洲公路路基優(yōu)質(zhì)填料和底基層的首選材料，也是路面中基層常用的兩種主材之一;非洲的機軋碎石中石灰?guī)r比較少見，以花崗巖和砂巖居多，社會石場的數(shù)量少、產(chǎn)量低，允許承包商自行組織開采，機軋碎石是非洲普遍應用的高等級道路基層首選材料。

1.2.3 標準多，指標不統(tǒng)一，對基層施工影響大

受殖民歷史和投資來源的影響，英標、法標、南非規(guī)范、埃及規(guī)范等在非洲各國都有影響力[1]。隨著中國融資的框架項目在非洲市場的增多，適用中國國標的項目也在增加[2]。作為承包商，必須提前了解和熟悉各個規(guī)范的區(qū)別，表2、表3所示。

1.2.4 合同缺陷責任期內(nèi)，保證基層質(zhì)量是順利交工和降低修復成本的關鍵

在中國，工程初驗通車后有專門的管養(yǎng)機構并負責日常維修，承包商一般只需在項目竣工驗收前確認甲方列支的缺陷責任期內(nèi)的工程修復費用即可。但是在非洲，大多數(shù)國家是沒有路政執(zhí)法機構，道路養(yǎng)護部門也沒有足夠的施工能力，因此非洲公路項目缺陷責任期內(nèi)的管養(yǎng)是必須由承包商來履行義務的，甚至包括上訴法院追索交通肇事者的賠償在內(nèi)。非洲的公路工程合同約定的缺陷責任期比較常見的在2年左右，跟中國區(qū)別不大，但是承包商長期維持責任期內(nèi)修復能力的成本很高。因此，抓好項目施工過程中的質(zhì)量控制是關鍵，尤其是不能出現(xiàn)因為基層缺陷導致整個路面結構的返工。保證了基層質(zhì)量，項目順利終驗也就有了保障。

2 如何做好非洲地區(qū)公路基層施工

進入路面基層施工階段，承包商除了按照工程需要和國內(nèi)經(jīng)驗組織基層施工以外，還應根據(jù)非洲地區(qū)公路基層的特點，積極轉變思想，提高質(zhì)量意識，加強技術防范和自身能力建設，以“零缺陷”的追求方能實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的目標。

施工方總結 對“單層油面+單層基層”結構中基層重要性認識不足，沒有主動采取措施消除作為基層的天然材料的不均勻性;過于信賴無側限抗壓強度指標，缺乏對水泥穩(wěn)定紅土礫料性能全面認識，沒有在后續(xù)透封層及面層的防水能力上針對性采取高標準預防措施。

經(jīng)驗總結 工程所在國的路面結構中確實有應用摻1.5-2%水泥穩(wěn)定紅土礫料作為瀝青路面基層的建設習慣，甚至無需檢測基層無側限抗壓強度指標作為是否合格的標準。區(qū)別在于，同樣是外摻水泥作為無機結合穩(wěn)定材料，國標水穩(wěn)級配碎石基層的目地是作為半剛性基層使用，質(zhì)控關注點是基層的無側限抗壓強度高低和防止高強度下的收縮裂縫;當?shù)丶t土礫料摻水泥的目地是對天然紅土礫料的“砂化”改良，本質(zhì)上是作為柔性基層使用，質(zhì)控關注點是減小混合料的塑性，提高基層材料的CBR值和基層整體板結性能。

2.1 吃透設計圖紙，防止設計缺陷

非洲國家公路建設中EPC模式比較多，總承包商有能力通過設計優(yōu)化方式實現(xiàn)降低項目建設成本的目地，相應的也會存在技術上的不可預測風險。作為施工方的承包商，項目實施初期的第一件工作就是認真仔細復核圖紙設計的各項要素，吃透設計圖紙和設計意圖，不僅要“知其然”，還要“知其所以然”，提前辨析和預警設計中的不足。西非地區(qū)某公路項目中水穩(wěn)紅土礫料基層失敗案例總結表4所示。

2.2 提高質(zhì)量意識，施工“零缺陷”基層

在非洲，當項目進入基層施工階段，承包商一定要改變在國內(nèi)養(yǎng)成的追求規(guī)范下限值的習慣做法，從材料選擇、設備組合、施工工藝等各個環(huán)節(jié)上有的放矢的籌劃提高工程質(zhì)量的細節(jié)，確保成品實現(xiàn)和超過設計意圖。對于施工中做不到指標，不能敷衍了事和馬虎過關，要反復查找原因解決問題;以數(shù)據(jù)說話，對于確實做不到的設計指標，要敢于對設計單位提出書面質(zhì)疑，留下證據(jù)明晰設計和施工責任歸屬。越是簡陋的工具，越能考驗匠人的手藝;越是低標準的設計，越需要高水平的施工。從底基層開始，承包商就要按照“零缺陷”原則組織施工，最終才能實現(xiàn)質(zhì)保期內(nèi)“免維護”的目地。

2.3 改進工藝措施，提高基層質(zhì)量標準

隨著非洲國家經(jīng)濟發(fā)展和交通量的增大，非洲現(xiàn)匯項目基層設計也逐漸由原來標準較低的天然紅土礫料基層、摻水泥改良紅土礫料基層提升為級配碎石基層;中國提供融資的非洲框架項目為擺脫卡脖子的水泥供需矛盾，設計上也越來越多的采用級配碎石的柔性基層。級配碎石基層已經(jīng)成為非洲公路基層的主流結構，級配碎石基層的壓實度控制也就成為了基層質(zhì)量控制的重點。

從表3中的第9項指標中可以看出，非洲地區(qū)對級配碎石基層壓實是相當重視的，安哥拉和坦桑尼亞對基層最低壓實度要求分別是102%和104%[3]，超過中國國標的99%標準。在實際施工，為實現(xiàn)壓實度“百尺竿頭更進一步”的目標（超百），承包商可以通過以下工藝措施改進來提高壓實效果：

（1）單鋼輪和膠輪組合：在級配碎石基層碾壓設備選型中，單鋼輪壓路機和膠輪壓路機按照2∶1比例配備，施工中膠輪壓路機初壓、單鋼輪壓路機復壓。經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，增加膠輪壓路機能有效提高基層壓實度1-2個百分點。（2）帶水激振提漿工藝：單鋼輪復壓結束后，灑水車大水灑透級配基層形成水膜，單鋼輪壓路機緊隨水車帶水振動壓實，直至級配碎石層表面返漿密實。經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，帶水激振提漿工藝能有效消除級配碎石基層表面離析，有助于級配碎石實現(xiàn)板結，提高基層壓實度1-3個百分點。（3）提高細集料用量：一方面，入鄉(xiāng)隨俗，非洲的其他規(guī)范內(nèi)給出的基層碎石的4.75mm篩孔通過率比中國國標高大約10%左右（見表3第8項），說明當?shù)亓晳T做法的級配碎石混合料料更細、細集料用量更多，與國內(nèi)追求的密實骨架結構是有區(qū)別的;另一方面，混合料越細越不容易離析，容易壓實，也越容易板結，有利于提高作為基層的級配碎石層的整體性和承載力。

3 結語

“承包商所賺的每一分錢，都是基于對世界認知的變現(xiàn);而所虧的每一分錢，也是源自對于世界認知的缺陷”。思想上認知非洲公路基層施工在設計、材料、工藝、管理上的特點，行動上通過強化設計審核、提高質(zhì)量意識、提升工藝水平等措施，承包商就一定能克服國內(nèi)外的工程差異，在路面基層施工上少交學費、干好工程、賺到應有利潤，以同樣嚴謹?shù)膽B(tài)度直至做出優(yōu)質(zhì)的路面工程，實現(xiàn)在海外生存、生根和成長的目標。

參考文獻

[1] 法國標準NF EN 18-545.集料-公路基層機軋碎石[S].法國標準化協(xié)會試驗標準，1994.

[2] 交通運輸部公路科學研究院.JTG/T F20-2015，公路路面基層施工技術細則[S].北京：人民交通出版社，2015.

[3] 坦桑尼亞道路工程標準.3000章節(jié)碎石基層[S].2019坦桑尼亞國家工程部，2000.