海外公路工程技術(shù)標準和指標的合理運用探析

董一楠

（中國土木工程集團有限公司，北京 100038）

1 引言

自2004 年印度尼西亞采用中國標準建設(shè)泗水蘇拉馬都大橋以來，我國公路工程技術(shù)標準開始向著國際化方向發(fā)展，通過開展技術(shù)交流活動和發(fā)布新版行業(yè)公路工程技術(shù)標準體系，推動行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。而面向“一帶一路”沿線國家開展海外公路工程建設(shè)項目，統(tǒng)一應(yīng)用我國公路工程技術(shù)標準和指標。但在實踐應(yīng)用中，相關(guān)技術(shù)標準和指標應(yīng)用仍然面臨一些難題，因此，還應(yīng)探討如何實現(xiàn)標準和指標合理運用的方法，以加速標準的國際化進程。

2 海外公路工程技術(shù)標準和指標分析

在海外公路工程中，中國公路工程標準主要用于援助項目或框架項目，多數(shù)現(xiàn)匯投標類項目依然強制采用美國標準或歐洲標準[1]。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，中國標準更加細致、具體，但部分指標是通過實踐經(jīng)驗獲得，難以被國外工程師所信服。如針對改進公路，規(guī)定在現(xiàn)有公路局部路段受條件限制時，對個別技術(shù)指標可以合理變動，確?？梢栽跐M足該等級公路行駛要求的同時，不影響技術(shù)標準連續(xù)性和均衡性，增強指標的經(jīng)濟性。但歐美等國家和地區(qū)的公路標準經(jīng)過上百年的發(fā)展，對許多專業(yè)進行量化、細分，嚴格要求人員對照執(zhí)行。在標準更新時，也僅對少數(shù)條文進行替換或修改，更新較快。而中國公路標準發(fā)展較晚，因此，在一定周期內(nèi)將進行整體編修，達到不斷優(yōu)化標準的目的。

受多方面因素影響，中國公路標準和歐美標準在路面設(shè)計、隧道設(shè)計等多個方面存在一定差異。但從總體上來看，中國公路工程技術(shù)標準與歐美標準理論水平不相上下，細分科目偏向于定性，同時包含設(shè)計速度標準等內(nèi)容較為具體，更符合國情，部分標準則與國際標準仍然存在一定差距。因此，在海外公路工程建設(shè)期間，擁有外國文化背景的工程師難以準確理解國內(nèi)工程技術(shù)文件，給中國公路工程技術(shù)指標和指標的運用帶來了一定困難。

3 海外公路工程技術(shù)標準和指標的運用

3.1 項目概況

卡諾—卡齊納州公路項目（紅色線路）位于卡諾州與卡齊納州交界BORDER 處，如圖1 所示，起點為聯(lián)邦卡諾—卡齊納74 km 項目（藍色線路）終點，終點為卡齊納州查若其鎮(zhèn)，全長78.55 km，施工工期長達36 個月。二期工程全線穿越多個小鎮(zhèn)，需完成沿線大量建筑物拆遷。

圖1 卡諾—卡齊納州公路項目位置

3.2 工程技術(shù)標準運用

項目地處尼日利亞北部，位置靠近赤道，為熱帶季風氣候，四季溫差較小，年均氣溫在34 ℃左右。當?shù)睾导竞陀昙痉纸缑黠@，降雨量常年分配不均，每年7～9 月為雨季，降水頻繁且量大，每年1～3 月頻繁出現(xiàn)沙塵天氣。項目沿線地勢較為平坦，海拔約250 m，路段多為沙土地質(zhì)，降雨時遭遇湍急水流能夠快速滲水，不會出現(xiàn)起泥問題。而旱季水資源匱乏，地表水蒸發(fā)量大，氣溫較高。從項目施工條件來看，無論是氣象還是地質(zhì)等方面都與國內(nèi)公路工程存在較大差異，在工藝材料使用、運輸?shù)确矫嬉部赡苁艿疆數(shù)丶夹g(shù)法規(guī)或資源條件限制，還要因地制宜地確定車道寬度等標準，混合選用不同施工標準和技術(shù)指標，體現(xiàn)中國公路工程技術(shù)標準和指標的靈活性優(yōu)勢[2]。綜合考慮各方面需求，確定工程建設(shè)施工管理適用表1所示技術(shù)標準。

表1 項目施工技術(shù)標準

3.3 工程技術(shù)指標運用

按照施工方案，需要將既有單線雙車道道路擴建為雙線4車道，設(shè)計速度為80 km/h，新線單幅路面寬7.3 m，內(nèi)、外單表路肩分別為1.5 m 和2.75 m。對既有路面進行翻修，原路面結(jié)構(gòu)層為：瀝青路面并壓實路面+200 mm 級配碎石基層+60 mm 瀝青黏結(jié)層+40 mm 瀝青磨耗層。新建路面結(jié)構(gòu)層為路基基床底層+200 mm 紅土底基層+200 mm 級配碎石基層+60 mm 瀝青黏結(jié)層+40 mm 瀝青磨耗層，同時將圓管涵洞原600 mm 直徑全部變更為900 mm 規(guī)格。

在公路建設(shè)期間，如果完全按照國內(nèi)二級路標準設(shè)計，使路基填筑厚度等指標達到最高值，將出現(xiàn)大填大挖問題。在沿線地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下，不僅將給施工帶來困難，也將導致工程投資增加。結(jié)合兩國規(guī)范要求，對工程量大的位置進行改進設(shè)計，將陡坡線路更改為緩坡線路，能夠節(jié)約投資和加快進度，取得理想施工效果。

在項目路基施工期間，現(xiàn)場勘查確認多數(shù)地段通過農(nóng)田、水塘，地質(zhì)條件復(fù)雜。在路基填筑階段，需要完成大量軟土處理。結(jié)合實際條件可知，最近路基土源距離施工現(xiàn)場往返運距約12 km，紅土場距離現(xiàn)場約20 km。為提高施工經(jīng)濟性，在滿足道路施工等級要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)合理確定填筑厚度。通過北區(qū)中心試驗室對土方填料進行測定，根據(jù)最大干密度和含水量等參數(shù)開展土方碾壓試驗，最終確定填筑至基層頂面，最小壓實厚度為10 cm。在地形良好的地段采用該指標，不會出現(xiàn)工程量過多問題。但針對原地面自然坡度超1∶5 的位置，需要挖成臺階，并確認寬不超2 m，從最底層逐層填起和分層壓實，在控制工程量的同時，確保取得理想施工效果。

考慮到當?shù)赜昙居晁^大，為加強路基保護，對路段進行平整后將路基面做成向兩側(cè)傾斜2.5%的橫向排水坡，拼接路段做成單相2.5%排水坡，確保可以順利排水。針對沿線結(jié)構(gòu)物較多的情況，應(yīng)使用沖擊夯對無法用壓路機壓實的位置進行夯實處理，壓實度達到96%，按照英標應(yīng)達到100%以上，碾壓后用灌砂法進行檢測。

在紅土底基層施工期間，應(yīng)加強土源物理參數(shù)檢測，每25 m 設(shè)置一處標樁，標出設(shè)計高和松鋪厚，確認滿足“松鋪厚度＝壓實厚度×松鋪系數(shù)”要求。結(jié)合現(xiàn)場條件，應(yīng)提前確認路床下是否有塑料管道。針對該類管道，應(yīng)使用混凝土包裹，確認達到一定強度后才能進行碾壓施工。發(fā)現(xiàn)混凝土涵管，需敷設(shè)30 cm 厚細沙，澆水沉淀后分層回填夯實干凈土，碾壓方法使用路基填方施工標準，速度控制為1.5 km/h，橫向重疊0.3～0.5 m，縱向重疊1.0 m，壓實度達到98%（英標100%）以上[3]。

在級配碎石基層施工期間，應(yīng)提前確認紅土底基層壓實度，確認合格后應(yīng)開展鋪筑試驗，加強級配碎石質(zhì)量控制，合理確定集料松鋪系數(shù)和碾壓次數(shù)?？紤]到地形復(fù)雜性，針對單側(cè)坡度的線路，需每10 m 設(shè)置一處標樁。針對圓曲線段，需每5 m 設(shè)置一處標樁?；岔斆驿佋O(shè)級配碎石層厚20 cm，從北區(qū)卡諾碴場運輸，距離二期項目往返運距平均130 km，原材料試驗合格后需通過業(yè)主監(jiān)理審批。針對路肩單層進行處理，為充分發(fā)揮碎石嵌擠作用，厚度設(shè)置在1～1.5 cm，最大粒徑與路肩單層表面處治厚度相等有相同厚度，處治后使用粒徑3～5 mm 的石粒填縫。

按照國內(nèi)雙向兩車道公路建設(shè)標準，路面需采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，達到20 a 的設(shè)計年限。在國際上，多認定瀝青層厚在18 cm 以下時，層厚越大車載越大，超18 cm 時，應(yīng)力分布則與層厚關(guān)聯(lián)不大。但從國內(nèi)工程建設(shè)經(jīng)驗來看，需要將基層當成是設(shè)計層，對柔性和半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)進行擬定，確保其可以作為整體承擔車輛載荷，經(jīng)過底基層和墊層擴散，確保應(yīng)力降低至土基可接受水平，以免道路發(fā)生功能性破壞。

項目采用雙層瀝青混凝土，底層和面層分別厚6 cm 和4 cm，確保與既有線路一致，使用的混凝土量較多，因此，基底層施工為工程施工管理的重要環(huán)節(jié)。在底層施工期間，要求在大面積灑布瀝青透層前開展灑布試驗，在主線上通過試驗確定灑布車的行進速度、閥門開度，并對單位面積瀝青用量等數(shù)據(jù)進行確認，為施工提供科學指導。在面層施工期間，在下面層鋪筑粗粒式瀝青混凝土，中面層鋪筑中粒式瀝青混凝土，要求嚴格把控材料質(zhì)量。表2 為下層面采用AH-70 重交通道路石油瀝青應(yīng)達到的試驗要求。針對粗集料等材料，需要達到視密度、堅固性等指標要求。在混合料拌和期間，應(yīng)進行抽樣檢驗，按照JTG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》規(guī)定每50 t 混合料進行一次取樣，驗證組成級配、瀝青用量、馬歇爾指標等是否符合要求。攤鋪施工期間，結(jié)合當?shù)貧夂驐l件要求正常施工在140～165 ℃。攤鋪全幅路面，前后距離為10～30 m，軌道重疊50～100 mm。

表2 下面層使用瀝青試驗要求

在道路施工期間，考慮到當?shù)貧夂驐l件特殊，道路在雨季將經(jīng)常受到暴雨沖刷，需要做好路面排水和防護，以免后期頻繁發(fā)生病害，影響路基穩(wěn)定性，給周圍環(huán)境帶來不利影響。采用矩形水溝，通過預(yù)制安裝方式施工，加強沿線道路綜合排水和防護。水溝攜帶路緣石，針對鄉(xiāng)村范圍采用基坡腳倒梯形水溝，護坡以漿砌片石為主，遵循以排水為主、以防御為輔的原則，避免路基出現(xiàn)坍塌情況。

在橋涵施工期間，按照施工方案，需要完成5 座簡支橋梁新建，包含2 座2×15 m 橋梁，3×15 m 和4×15 m 橋梁各1 座，累計長達215 m。橋梁跨度達到15 m，梁長14.9 m，在施工時需要采用預(yù)制梁，模板采用定型鋼模?？紤]到雨水問題，橋梁基礎(chǔ)部分采用100 cm 樁基礎(chǔ)，墩身直徑達到120 cm。通過提前測量，結(jié)合實際數(shù)據(jù)與業(yè)主溝通，最終能夠保證橋梁施工達到設(shè)計要求。在橋面施工階段，結(jié)合地方對工藝原材料的要求，采用厚5 cm 預(yù)制混凝土代替竹膠板進行底膜安裝，梁兩側(cè)采用5 cm×5 cm 的角鋼制作牛角架，并利用拉桿在邊梁預(yù)頂內(nèi)固定，最后搭設(shè)竹膠板固定成型。項目多處位置地勢平坦，原有涵洞排水量較小，在雨季時經(jīng)常出現(xiàn)無法順利排水的情況，造成道路受到?jīng)_刷，部分路段出現(xiàn)滑坡問題。針對這一情況，通過增加涵洞圓管直徑，沿線鋪設(shè)各類管涵約100 座，長1 372 延米。在容易滑坡路段新增涵洞，修建8 座框架涵，建設(shè)11 400 延米水溝等結(jié)構(gòu)物，有效解決道路排水問題。

4 結(jié)語

相較于歐美等國家的公路工程技術(shù)標準相對完善、刻板，中國公路工程技術(shù)標準是在總結(jié)實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上得到的，更加靈活和具體，可以結(jié)合工程實際情況靈活運用和調(diào)整，同時滿足工程建設(shè)質(zhì)量和經(jīng)濟性要求。但在實際運用時，還應(yīng)結(jié)合地域條件適當細化和完善，為促進標準國際化發(fā)展提供支持。