農(nóng)村公路“白加黑”改造施工技術(shù)

謝鵬程

（清水縣交通運(yùn)輸局，甘肅天水 741300）

0 引言

伴隨著我國(guó)農(nóng)村公路路面使用頻率和荷載要求的不斷提升，原有的水泥混凝土路面暴露出行車舒適性差、行車噪聲大、容易出現(xiàn)質(zhì)量病害、養(yǎng)護(hù)不便等問(wèn)題，外加年久失修，致使很多路面都存在不同程度的破損問(wèn)題。對(duì)于車輛行駛安全而言，即便是看似微小的質(zhì)量病害，也容易引發(fā)交通事故。采用農(nóng)村公路“白加黑”施工技術(shù)對(duì)現(xiàn)有農(nóng)村路面進(jìn)行全面改造，能夠有效解決這些問(wèn)題。此項(xiàng)改造技術(shù)無(wú)需挖除原有路面，只需對(duì)老舊路面進(jìn)行碎石化處理，在其上方加鋪一層瀝青材料，即可完成改造施工，使路面平整度、安全系數(shù)、使用壽命以及行車舒適性等能夠獲得全面提升，值得在農(nóng)村公路“四好農(nóng)村路”高質(zhì)量發(fā)展的過(guò)程中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

1 清水縣農(nóng)村公路基本現(xiàn)狀

清水縣位于甘肅省東南部，天水東北，渭河上游，東鄰陜西，南接麥積，西靠秦安，北連張川，是關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)連接平?jīng)?、慶陽(yáng)地區(qū)的“橋頭堡”。全縣“十二五”期間共實(shí)施農(nóng)村公路項(xiàng)目215 條1174km（其中新修建制村通暢工程156 條705.8km）。“十三五”期間共實(shí)施交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目31 項(xiàng)1387.5km（其中實(shí)施建制村通暢工程16 條180km，撤并建制村通硬化路119 條232km）。

2017年4月，清水縣被甘肅省交通運(yùn)輸廳評(píng)為第一批“四好農(nóng)村路”全省示范縣。2018年7月10日，交通運(yùn)輸部江蘇督導(dǎo)組對(duì)清水縣“四好農(nóng)村路”進(jìn)行了互評(píng)互檢工作，并順利通過(guò)了互評(píng)互檢及各項(xiàng)指標(biāo)的復(fù)核，清水縣現(xiàn)有農(nóng)村公路設(shè)施建設(shè)成果得到了交通運(yùn)輸部門的高度認(rèn)可。同年9月7日，在全國(guó)“四好農(nóng)村路”會(huì)議上，清水縣被交通運(yùn)輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)務(wù)院扶貧辦聯(lián)合命名為首批“四好農(nóng)村路”全國(guó)示范縣。同年9月17日的全省“四好農(nóng)村路”會(huì)議上，清水縣正式被省交通運(yùn)輸廳命名為“四好農(nóng)村路”全省示范縣。上述成績(jī)的取得，為全國(guó)示范縣的創(chuàng)建工作奠定了良好基礎(chǔ)，更為其他地區(qū)開展公路設(shè)施管理工作提供大量值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

清水縣現(xiàn)有水泥混凝土鋪裝路面里程達(dá)到1517.505km，占全縣公路總里程的91.35%。由于清水縣農(nóng)村公路是在“十二五”“十三五”期間集中修建，所以絕大多數(shù)公路已達(dá)到使用年限；加之清水縣位于隴山西南麓渭河北岸支流牛頭河流域，地處鄂爾多斯地帶西南和北祁連地槽褶皺帶東端。在全境內(nèi)，以牛頭河為中心的湯浴河、樊河和后川河這四大水系主為，形成了一個(gè)群山環(huán)抱中的盆地，海拔1360m，縣內(nèi)經(jīng)常遭受暴雨、積雪等自然災(zāi)害侵襲，目前清水縣農(nóng)村公路病害時(shí)有發(fā)生，多條農(nóng)村公路受到不同程度的損毀，而農(nóng)村公路“白加黑”改造技術(shù)，能夠有效解決清水縣當(dāng)前面臨的困境，為了進(jìn)一步落實(shí)“四好農(nóng)村路”戰(zhàn)略，推動(dòng)清水縣路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化，解決群眾出行困難、帶動(dòng)沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、鞏固群眾脫貧增收和助推鄉(xiāng)村振興，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 工程概況

農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)多采用水泥混凝土方式鋪筑而成。但是，經(jīng)歷多年使用外加年久失修，多處都存在嚴(yán)重破損問(wèn)題。為了使破損部位得到有效修復(fù)與加固，現(xiàn)需對(duì)農(nóng)村公路路面進(jìn)行提質(zhì)改造。技術(shù)人員通過(guò)對(duì)路面現(xiàn)狀進(jìn)行考察，對(duì)路面平整度、行駛安全系數(shù)、路面損害等級(jí)、斷板率等方面進(jìn)行專業(yè)評(píng)估，并且將考察及評(píng)估數(shù)據(jù)作為制訂“白加黑”改造施工技術(shù)方案的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在路面考察過(guò)程中，為了能夠獲取到有效信息，需在水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層當(dāng)中進(jìn)行鉆孔取樣，以此來(lái)了解各層結(jié)構(gòu)的類型、厚度以及強(qiáng)度，并且在試驗(yàn)當(dāng)中，針對(duì)取樣路基的土質(zhì)、壓實(shí)度進(jìn)行專業(yè)化檢測(cè)。另外，需對(duì)改造路段現(xiàn)有的路面病害類型進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。通過(guò)開展現(xiàn)場(chǎng)考察、專業(yè)評(píng)定、試驗(yàn)檢測(cè)等工作，確定了農(nóng)村公路水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)較為松散，路面整體板結(jié)狀況較差，基層與墊層之間界限不夠分明。

基于上述數(shù)據(jù)，提出了多款改造方案，力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)、采用最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、有效的改造施工技術(shù)使公路路面得到全面修復(fù)與加固[1]。

3 改造方案及比選

農(nóng)村公路“白加黑”改造施工技術(shù)對(duì)原有路面進(jìn)行改造具有較強(qiáng)的可行性。但是，在制訂具體的改造方案時(shí)，由于農(nóng)村公路各路段交通類型較為復(fù)雜多樣，依據(jù)不同路面承載需求，現(xiàn)提出四套改造施工方案。由于每一種方案都具備一定的優(yōu)勢(shì)與弊端，所以需要針對(duì)這4 個(gè)改造方案進(jìn)行綜合比較與分析，力爭(zhēng)最終找到一個(gè)最佳施工方式，實(shí)現(xiàn)施工成果的最大化。

3.1 方案一

方案設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)前期獲取的路面檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，將有效數(shù)據(jù)錄入到公路路面設(shè)計(jì)程序當(dāng)中，之后按照《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD 40—2011）當(dāng)中關(guān)于瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定，針對(duì)各項(xiàng)路面改造施工數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)地計(jì)算。之后，結(jié)合各項(xiàng)計(jì)算結(jié)果以及“白加黑”施工技術(shù)，提出以下施工方案：先針對(duì)路面病害部位進(jìn)行銑刨處理；然后在刨位之后的區(qū)域內(nèi)，均勻鋪設(shè)一層玻璃纖維土工格柵；接著撒布熱瀝青碎石黏結(jié)層；再攤鋪一層中粒式瀝青碎石作為下面層，最后攤鋪一層細(xì)粒式SBS 改性瀝青混凝土[2]。

3.2 方案二

此方案施工技術(shù)流程為：首先針對(duì)原路床軟基進(jìn)行換填處理；其次針對(duì)面層進(jìn)行碎石處理；再次使用熱瀝青對(duì)碎石進(jìn)行封層處理；最后各攤鋪一層中粒式瀝青碎石和細(xì)粒式SBS 改性瀝青混凝土，作為下面層和上面層[3]。

3.3 方案三

此方案施工技術(shù)流程為：首先將原路面病害區(qū)域全部挖除，并且將挖除部位清理干凈；其次針對(duì)路床進(jìn)行加固處理；最后依次攤鋪改性瀝青混凝土、瀝青混凝土、水泥穩(wěn)定碎石基層以及水泥粉煤灰土底基層，完成路面結(jié)構(gòu)的全面修復(fù)。

3.4 方案四

方案四主要針對(duì)中型交通進(jìn)行設(shè)計(jì)。在此方案當(dāng)中，先將原面層全部挖除；然后結(jié)合基層和底基層的實(shí)際情況，對(duì)其病害問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的處理；當(dāng)基層問(wèn)題處理完畢后，再加鋪全新的瀝青材料，將施工部位壓實(shí)之后完成路面改造施工[4]。

4 方案比選結(jié)果

當(dāng)初步形成以上四套“白加黑”改造施工方案以后，通過(guò)反復(fù)多次的分析論證，挖掘出每一套方案的可取之處與需要進(jìn)一步完善的問(wèn)題。比如方案一的優(yōu)勢(shì)在于施工過(guò)程較為簡(jiǎn)單，施工周期較短，對(duì)于施工區(qū)域周邊環(huán)境及車輛的通告影響較小。不僅如此，還具有投資少、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)勢(shì)。但其弊端之處在于無(wú)法從根本上消除剛性基層通病。所以，此方案僅適用于輕型交通，一旦路面荷載較以往有所增加，將會(huì)加大剛性基層質(zhì)量病害的發(fā)生概率。方案二可以使基層反射裂縫問(wèn)題得到有效控制。但是，當(dāng)路面接受碎石化處理以后，路面的板體性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均大幅下降，導(dǎo)致此套方案的優(yōu)勢(shì)深受影響[5]。方案三可以使路面結(jié)構(gòu)荷載能力、行車安全性、舒適性均獲得顯著提高，可以承受住重型交通工具的嚴(yán)峻考驗(yàn)。但是，由于原有路面結(jié)構(gòu)重復(fù)利用率較低，所以施工成本較高。方案四不僅可以有效提高路面結(jié)構(gòu)承載能力，還可以使原有路面結(jié)構(gòu)得到高效利用，因此造價(jià)成本適中，但其施工周期較長(zhǎng)，容易對(duì)周邊交通造成較大影響。綜合每一套方案各自的特點(diǎn)以及成本預(yù)算、交通影響程度以及改造后使用前景等因素，整個(gè)改造項(xiàng)目最終決定選擇方案一作為最終方案。但是，需要在不改變?cè)性O(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，針對(duì)方案一進(jìn)行優(yōu)化與完善，使其呈現(xiàn)出最佳設(shè)計(jì)質(zhì)量[6]。

5 農(nóng)村公路“白加黑”改造施工技術(shù)的應(yīng)用

5.1 病害處理

按照方案一的施工流程，需要先將原有水泥混凝土路面的病害部位銑刨掉5～10mm，這一環(huán)節(jié)的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，直接關(guān)系到路面改造施工之后的使用壽命和行車效果。因此，在此項(xiàng)操作環(huán)節(jié)當(dāng)中，不但要確保銑刨厚度達(dá)標(biāo)，還要保證銑刨范圍能夠充分滿足路面改造要求，避免在殘留部位，給此路段后續(xù)使用過(guò)程留下質(zhì)量隱患。然而，在實(shí)現(xiàn)這一施工要求的過(guò)程中，需要施工人員面對(duì)各種復(fù)雜的路面病害。對(duì)此，需要針對(duì)具體問(wèn)題選擇采用適合的改造方法。具體涉及以下幾種常見問(wèn)題。

一是裂縫問(wèn)題。如果板塊上的裂縫數(shù)量較少，且形狀較為規(guī)則，說(shuō)明裂縫問(wèn)題主要因?yàn)檐囕v荷載或氣候原因所造成，在針對(duì)此類裂縫問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)，需要先將縫內(nèi)灰塵、泥土清除干凈，再將填縫料灌注于縫隙當(dāng)中，達(dá)到提升路面使用壽命的目的[7]。

二是面板斷裂問(wèn)題，如果斷裂程度較為嚴(yán)重，并且在裂縫兩側(cè)存在碎塊、錯(cuò)臺(tái)等現(xiàn)象，或者板塊裂縫距離板邊緣較近，則說(shuō)明此類問(wèn)題是由于路面受壓強(qiáng)度過(guò)大或者面層強(qiáng)度不足所導(dǎo)致。在解決此問(wèn)題時(shí)，需要先將破損部位的面板全部挖除干凈，再采用水泥混凝土對(duì)此部位進(jìn)行重新澆筑，便可使此病害部位得到有效修復(fù)。

三是路面輕微沉陷問(wèn)題。當(dāng)路面出現(xiàn)輕微沉陷時(shí)，極有可能引發(fā)斷角、唧泥、板底脫空等一系列病害問(wèn)題。此類問(wèn)題主要由于面層承載能力差、強(qiáng)度低、面層與基層之間連接不緊密等因素造成。因此，一旦發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題，先將破損部位面板及基層挖除干凈，再針對(duì)地基進(jìn)行加固處理，最終使用瀝青混凝土修建一個(gè)全新面層。

四是路面中度沉陷問(wèn)題。在解決此問(wèn)題時(shí)，需要先將破損面板、基層及底基層全部挖除干凈，再針對(duì)基層部位進(jìn)行整體加固，最后使用瀝青混凝土材料重新修筑面板。

五是路面嚴(yán)重沉陷問(wèn)題。此問(wèn)題除了車輛超載因素以外，還存在路床土基壓實(shí)度較差等多種原因。因此，在針對(duì)此路面進(jìn)行改造施工時(shí)，需要先將破損路面、基層及底基層挖除干凈，再針對(duì)路床部位進(jìn)行整體加固，回填不得少于2m，最后使用瀝青混凝土進(jìn)行路面修復(fù)[8]。

5.2 加鋪施工

使用瀝青混凝土對(duì)改造路面面層攤鋪施工，是農(nóng)村公路“白加黑”改造施工技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此具體的加鋪施工過(guò)程中，需要關(guān)注以下技術(shù)要求。

第一，針對(duì)路面反射裂縫進(jìn)行嚴(yán)格控制。在“白加黑”改造施工中，極有可能在結(jié)構(gòu)層表面出現(xiàn)大小不一的反射裂縫。因此，為了從根源上減少和預(yù)防反射裂縫問(wèn)題的發(fā)生，需要在防水封層施工結(jié)束后，在加鋪瀝青混凝土面層之前，進(jìn)行土工格柵施工，達(dá)到防范反射裂縫的目的。在此項(xiàng)施工中，需要事先完成格柵的搭接，這樣可以使混凝土板體反射裂縫現(xiàn)象得到有效控制。

第二，應(yīng)力吸收層施工材料質(zhì)量控制。高質(zhì)量的應(yīng)力吸收層施工，可以有效降低瀝青混凝土施工層厚度，還可以預(yù)防反射裂縫問(wèn)題。在當(dāng)前的農(nóng)村公路“白加黑”施工中，AC-10 細(xì)粒式瀝青混合料是應(yīng)力吸收層施工中的首選材料。除此之外，橡膠瀝青混合料也具有較高的使用率，并且應(yīng)用效果較為理想[9]。

第三，針對(duì)瀝青混凝土面層施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。在此項(xiàng)環(huán)節(jié)當(dāng)中，需要先選擇一處試驗(yàn)路段，在此范圍之內(nèi)進(jìn)行面層鋪設(shè)。通過(guò)這種方式，確定一個(gè)最佳施工工藝，為整體路段路面改造施工質(zhì)量提供可靠保障。在配制和加工瀝青混合料時(shí)，確?；旌狭腺|(zhì)量符合改造施工要求。在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的過(guò)程中，務(wù)必保證攤鋪路面的平整度和均勻性，為改造路面的后續(xù)應(yīng)用水平及使用壽命提供基本保障。需要使用碾壓設(shè)備對(duì)施工路段進(jìn)行壓實(shí)處理，在此環(huán)節(jié)當(dāng)中，為了保證路面的平整度，要確保一次性完工，并且對(duì)施工環(huán)境溫度、溫差變化幅度進(jìn)行合理控制，以免對(duì)瀝青混凝土壓實(shí)質(zhì)量造成不利影響。在碾壓過(guò)程中，需要經(jīng)歷初壓、復(fù)壓及終壓三個(gè)階段，通過(guò)這種組合碾壓的方式確保瀝青混凝土路面壓實(shí)程度符合工程設(shè)計(jì)要求，賦予改造路面最高的安全系數(shù)及使用性能[10]。

6 結(jié)語(yǔ)

伴隨著我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)速度的不斷加快，很多農(nóng)村公路設(shè)施已經(jīng)無(wú)法承載日益加大的車輛通行需求，陸續(xù)出現(xiàn)各種質(zhì)量病害，給行車安全帶來(lái)極大的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，各地方政府積極采用“白加黑”施工技術(shù)對(duì)遭到損壞的農(nóng)村公路路面進(jìn)行升級(jí)改造，不僅使病害部位得到有效修復(fù)，還可以針對(duì)原有路基進(jìn)行加固，賦予農(nóng)村公路設(shè)施更高的安全平穩(wěn)性與耐用性。這一項(xiàng)工程不僅為車輛通行安全提供有效保障，還為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了積極貢獻(xiàn)。