常规公路改造升级项目技术研究

2020-03-08王永建

工程技术研究 2020年16期

王永建，王杰

（湖北省清江路桥建筑有限公司，湖北宜昌 443000）

根据交通运输部官网发布的《2019年交通运输行业发展统计公报》，截至2019年末，全国公路总里程达501.25万公里，其中常规公路（含二级、三级、四级和等外级）里程合计474.69万公里，占总里程的94.7%。当前常规公路筹资渠道、建设主体多元化，项目管理水平不高，缺乏采用技术经济手段对项目近期及远期、近期建设各阶段进行统筹规划和控制，工程建设质量水平不高，投资效益欠佳。文章从技术角度对项目远期、近期建设各阶段的统筹规划和控制进行分析。

1 设计阶段

工程设计是影响和控制工程质量及造价的关键环节，是保障项目正常运营及取得良好效益的重要手段。须高度重视设计工作，保证设计质量和深度。勘察设计中须特别重视和贯彻落实以下设计理念和原则。

（1）考虑经济社会发展，工程设计方案不仅着眼当前，而且要兼顾长远规划，宜根据长远规划和当前方案分期实施、分步完善，充分考虑分期实施的工程技术衔接问题。如在当前投资规模限制下，在地形、地质、环境条件允许下，路线方案大部分可按远期规划设计，局部受限路段暂按当前规划实施。远期建设可大部分利用现有路线，从而节约大量资金。

（2）设计理念与建设要求相结合，注重工程设计的针对性与实用性，力求全局布置合理、整体效益提高。要结合具体情况，采用合理技术处理措施，充分发挥旧路基础价值，节约改造施工成本，提高改造项目经济效益。

（3）路线规划利用地形要趋利避害，不片面追求线性优、成本高的路线方案。路线设计方案要把地形地质条件作为首要因素考虑并贯穿设计全过程，尽量避让滑坡、泥石流、长深软基等不良地质路段。路线规划尽最大可能减少占用耕地，还要尽量避免深挖路堑和高填路堤对沿线自然环境的碎坏，宜填挖平衡。要高度重视路线设计因素（如视距、视觉、平面线性、平纵组合）对道路交通安全的影响，合理选用技术标准，灵活采用技术指标。路线设计时还应注意道路沿线视野与视距，要保证满足路况允许发生超速情况下行车的视距和净空的要求。平面线性要与实际行驶车速和地形相适应，平纵组合力求做到各种线形要素的合理组合，尽量避免或减轻不利组合。局部受限路段可考虑采用规范允许的较低指标，设置交通标志预告警示，采用交安设施控制车速，保证行车安全。

（4）路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件，选择适当的横断面形式、边坡坡度、防护和排水工程结构及形式，路基填料宜就地取材，尽量填挖平衡，加强取弃土场的综合规划，做好恢复利用工作。路面结构根据道路规划要求、周边路面运营状况及当地气候、水文、土质等自然条件，参考结合当地实用经验，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护的原则，进行路面结构设计。做好有关交通量资料的收集工作，调查分析地区已建道路路面的设计、施工和使用情况资料；做好各种路用材料的调查和取样试验，选定材料设计参数；拟定不同的路面结构组合方案，择优选定技术先进、经济合理、安全可靠、便于机械化施工的路面结构方案。

（5）桥涵选型与结构设计。桥涵设计遵循“结构安全、技术先进、经济合理、适用耐久”的原则，考虑施工便利、舒适和谐、生态环保、桥型美观的要求。根据地形地质、气象水文、远期发展及当地实践经验确定最优的结构类型，结合地质勘探资料、河流流向或交叉道路走向选择桥涵位置，依据设计洪水流量和交叉道路等级确定桥涵跨（孔）径及高度。

（6）环保、景观设计要注重处理好主体与环保之间的关系，要采取合理的工程总体环保规划，不过多依赖环保工程。应将环保设计理念贯穿于设计全过程、各分项中，进行水土保持、生态环保设计，减轻公路建设对沿线环境的破坏。

2 建设阶段

建设阶段是将计划和施工图变为实物的过程，是基本建设程序中时间最长、工作量最大、资源消耗量最多的阶段。道路改造升级项目为了节约工程投资，须更好地处理和利用旧路结构，有效处理新旧结构衔接问题，对道路工程施工实施精细化管理，对路基路面工程质量实行严格管控。

2.1 旧路结构处理和利用

（1）旧路路面为砼面板。当旧水泥砼路面整体性承载能力较好，仅边角局部破损，先用切割机切除损坏部分，然后浇筑同强度等级砼。当旧水泥砼路面整体性承载能力较好，板块错台、网状开裂、脱空或沉陷小于30%，可对损坏板块凿除重浇或压浆填隙。板块错台或网状开裂，将整个板块全部凿除，重新夯实路基或基层，重浇砼路面板；板块脱空、路面沉陷、桥头沉降较大部位，取芯机钻孔，用高压水泥注浆机灌满空隙。修复板块后，先清理板块缝内填充物和杂物，再用便携式电动灌缝枪进行沥青灌缝，然后用改性沥青油毡等材料贴缝，也可加铺一层玻纤格栅，吸收或抵抗纵横缝向上扩展的能量，防止产生反射裂缝。当旧水泥砼路面因大面积损坏沉陷而丧失承载能力，采用局部挖除重浇、压浆填隙等方式已不能恢复其使用功能，或不能达到结构强度要求时（弯沉值大于300mm），如果采用直接加铺方式改造后路面会出现大量反射裂缝等问题，可采用碎石化改造技术。

其施工步骤如下：①碎石化前的准备工作。清理干净砼路面上的沥青修补材料或杂物，设置临时或永久的排水系统。对严重软弱路段凿除砼路面并开挖至稳定层，换填合格材料压实。对路面下构筑物等，根据其不同埋深和强度及易坏性能，分别采取不同标识标注清楚，以区别破碎、保证安全。②碎石化施工。正式开始碎石化施工之前，选择长约200m且有代表性的路段做试验，获取施工参数（行进速度、落锤高度、频率等）。正常施工中，根据环境条件可对施工参数作灵活适度调整。碎石化施工，宜先破碎路侧两边的板块，然后破碎中部的板块。两幅板块应设大于10cm的搭接破碎宽度。机械施工应灵活调整施工参数，破碎后粒径均匀宜为5～20cm。破碎后应清除暴露出的钢筋、胀缝板或填料、其他杂物。表面凹处在100mm×100mm以内，用密级配碎石回填并压实；在100mm×100mm以上的，回填沥青混合料并压实。③破碎后的压实。碎石化分段施工后，进行粒径和均匀性检验，检验合格后应及时分段碾压。采用Z型钢轮压路机振压2～3遍，填级配碎石调平并测量控制高程，双钢轮压路机振动碾压3～4遍，平整度不大于20mm。碾压速度不大于5km/h。④洒布乳化沥青透层。如碎石化后直接加铺沥青面层，在压实后的表面按2.5～3kg/m2撒布慢裂乳化沥青透层，然后人工洒布一层粒径为3～5mm的石屑，双钢轮压路机静压3遍。洒布石屑时应尽量薄一点，以刚好覆盖住乳化沥青透层为宜。

（2）旧路路面为沥青砼。当旧沥青砼路面整体承载能力满足设计要求，仅局部有明显的损坏，应对损坏部分进行洗刨清理，可作基层或下面层使用。采用沥青砼填补旧沥青路面凹坑，应按高程控制、分层摊铺压实，每层最大厚度不宜超过100mm。当旧沥青砼路面整体承载能力不能满足设计要求（弯沉值大于300mm），沥青砼面层大面积损坏严重，但基层强度满足设计要求，对旧沥青砼面层进行洗刨后，再新铺沥青砼面层。如基层强度也不能满足设计要求可作为底基层或垫层使用，新铺基层和沥青砼面层。

旧沥青路面再生工法包括现场冷再生法、现场热再生法、厂拌热再生法三种。其中现场热再生法施工工艺包括整形再生法、重铺再生法、复拌再生法三种。根据旧沥青路面损坏面积、旧沥青混合料质量、新建路面质量要求、当地经验及机械装备等选择合适方法。

2.2 新旧道路结构衔接

新建道路宽于旧道路需加宽部分是薄弱环节，旧道路部分强度大于新建道路部分，强度不均匀；位于填方边坡侧加宽部分如不特殊处理，加宽部分路基稳定性较难保证，存在严重质量安全隐患。加宽部分路面基底增加30cm厚4%水泥稳定级配碎石或级配砂砾垫层。

（1）填方边坡侧路基加宽。加宽部分基底清表30cm，如清表后原地面地基承载力不大于150kPa，采取挖除软土换填砂砾（或碎石）或原土改良（或补强）措施进行处理，原边坡侧开挖台阶（台阶宽度不小于2m或更宽，便于压实）。填料采用强度高、水稳定性好的材料，如石碴、碎石土、砂砾等，直接快剪内摩擦角小于20°的填料不能直接用于加宽路堤填筑，控制每层填厚不大于30cm，应加强碾压，压实度应提高2%，具备条件路段宜采用强夯或冲击式压路机增强碾压。加宽路基上、下路床处各铺设一层TGSG5050型双向土工格栅加固路基。

（2）挖方路堑侧路基加宽。挖方路堑侧或旧道路填方宽度满足设计路段，加宽部分开挖至路面结构底以下30cm，碾压密实，增加30cm厚4%水泥稳定级配碎石或级配砂砾垫层。

2.3 其他

道路改造升级项目有其独有特点，更受投资规模控制，施工管理更复杂，风险性较大。工程施工前做好相关的精细化管理规划，施工过程中严格管控，能够按照精细化管理规划进行管理，提高各级管理和作业人员素质，选择质优价廉的材料，选用先进合理的机械，完善项目管理制度，从而提高工程质量管理水平，确保道路改造升级项目实体工程质量。