1、引言

  204國(guó)道北起煙臺(tái),南止上海,全長(zhǎng)1018Km,是聯(lián)接山東、江蘇、上海兩省一市的國(guó)家級(jí)區(qū)域性重要的沿海交通主干道,也是江蘇省公路網(wǎng)中南北走向的重要干線之一。我市境內(nèi)線路長(zhǎng)度215公里,超過(guò)全線長(zhǎng)度的五分之一,占江蘇境內(nèi)長(zhǎng)度的39.4%。204國(guó)道鹽城境內(nèi)道路質(zhì)量的好壞,對(duì)江蘇段乃至全線有著舉足輕重的影響。鹽城以南段100Km,在1992年之前,先后按中等交通等級(jí)要求的22cm厚水泥砼路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造。由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,而交通量增長(zhǎng)速度較快,加之超載、超限運(yùn)輸車輛較多,已遠(yuǎn)超出原設(shè)計(jì)所預(yù)期的容許標(biāo)準(zhǔn)軸載及作用次數(shù)。近十年來(lái),又未對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)大修,水泥砼路面損壞程度較大,使用品質(zhì)急劇下降,嚴(yán)重影響道路使用功能。因此,江蘇省交通廳為了完善省內(nèi)干線公路網(wǎng)的功能,創(chuàng)建交通部部級(jí)文明樣板路,提高通行能力,對(duì)我市下達(dá)了204國(guó)道鹽城南段養(yǎng)護(hù)改善工程的建設(shè)任務(wù)。

  2、線路技術(shù)改造的方案設(shè)計(jì)

  204國(guó)道鹽城南段養(yǎng)護(hù)改善工程,按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,路基寬度15m,路面寬度12m.設(shè)計(jì)時(shí)速:80km/h,橋梁設(shè)計(jì)荷載:汽-20、掛-100,橋梁與路基同寬。同步實(shí)施GBM工程。

  在本路段的技術(shù)改造中,原有路基寬度基本達(dá)到15m,路面寬度12m,平面線型完全利用老路走向,不作調(diào)整。因大部分橋涵亦能滿足規(guī)定的技術(shù)指標(biāo),所以本次技術(shù)改造重點(diǎn)是道路的路面結(jié)構(gòu)部分。

  設(shè)計(jì)單位在綜合考慮了技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性后,推薦采用的方案為:對(duì)原水泥砼板塊進(jìn)行處理,達(dá)到規(guī)定技術(shù)指標(biāo)后,鋪18cm二灰碎石基層、瀝青下封層,加鋪3cm細(xì)粒式瀝青砼找平層和玻璃纖維網(wǎng),再鋪6cm中粒式瀝青砼+4cm細(xì)粒式瀝青砼面層(以下簡(jiǎn)稱為“方案設(shè)計(jì)”),斷面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  “方案設(shè)計(jì)”中,對(duì)原水泥砼板塊處理的控制指標(biāo)為:

  (1)單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值Lr<20×10-2mm,不作處理;

 。2)單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值20×10-2mm

 。3)單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值Lr>40×10-2mm,鑿除舊板塊澆新板塊;

 。4)鑿除所有斷板和脫空板。

  該方案設(shè)計(jì)審查批準(zhǔn)后,設(shè)計(jì)單位完成了K672+124~K700+000和K740+500~K769+763路段的施工圖設(shè)計(jì)。K700+000~K740+500段的改造方案為更換破損的水泥砼板塊。我處于2001年8月份組織進(jìn)入工程的實(shí)施階段。

  3、實(shí)施過(guò)程中對(duì)方案設(shè)計(jì)的反思

  筆者作為建設(shè)單位的組織管理人員,參與了養(yǎng)護(hù)改善工程建設(shè)的全過(guò)程,結(jié)合本工程的實(shí)施情況,對(duì)“方案設(shè)計(jì)”提出的水泥砼板塊處理方法進(jìn)行了思考和分析,認(rèn)為有以下幾個(gè)問(wèn)題值得商榷:

  (1)水泥砼板塊的不斷損壞,增大了原設(shè)計(jì)的工程量。

  方案設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)單位對(duì)水泥砼板塊進(jìn)行了全面調(diào)查,得出路面綜合評(píng)定指標(biāo)(SI)為8.267,路面使用質(zhì)量評(píng)定為良,總壞板率為12.98%。根據(jù)路面調(diào)查數(shù)據(jù)和板塊處理的控制指標(biāo)要求,設(shè)計(jì)單位提出對(duì)原水泥砼板塊的處理工程量為:鑿除舊板塊重新澆筑新板塊占總量的10%,鉆孔壓漿板塊占總量的35%,并以此進(jìn)行比選方案的經(jīng)濟(jì)分析和投資估算。施工后期,我們進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),鑿除重澆板塊占21.4%,(此時(shí)按設(shè)計(jì)單位重新調(diào)整的單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值Lr>80×10-2mm或兩點(diǎn)以上Lr>60×10-2mm進(jìn)行控制,如執(zhí)行“方案設(shè)計(jì)”控制指標(biāo)則鑿除量會(huì)成倍增加),鉆孔壓漿板塊占57.7%,另對(duì)一部分板塊也進(jìn)行了不同程度的修補(bǔ)。實(shí)施前后兩組數(shù)據(jù)相差較大。其原因如下:從方案設(shè)計(jì)階段的外業(yè)調(diào)查到工程施工,前后間隔時(shí)間為12~21個(gè)月,在這段時(shí)間內(nèi)會(huì)不斷有砼板塊損壞;加之半幅施工半幅通車,交通量成倍增長(zhǎng),加速了板塊的損壞程度。所以,在設(shè)計(jì)階段時(shí),無(wú)法準(zhǔn)確估算和確定板塊處理的工程量。因此,到工程實(shí)施階段,施工進(jìn)度安排、經(jīng)費(fèi)投資控制等都出現(xiàn)了困難。

 。2)施工工序多,機(jī)械設(shè)備投入多,相互干擾大,技術(shù)要求難以實(shí)現(xiàn)。

  對(duì)水泥砼板塊進(jìn)行處理時(shí),既要鑿除部分舊板塊重新澆筑新板塊,又要修補(bǔ)部分板塊,還要對(duì)部分板塊進(jìn)行鉆孔壓漿,工序多,工藝復(fù)雜,所需專用機(jī)械設(shè)備品種多,數(shù)量多,相互之間干擾影響大。特別是板塊處理前要逐塊進(jìn)行彎沉檢測(cè),板塊處理后還要逐塊進(jìn)行彎沉檢測(cè),且三天后才能復(fù)測(cè),檢測(cè)不合格還要重新返工處理和再檢測(cè),這對(duì)工程進(jìn)度影響較大。另外在水泥砼板塊上檢測(cè)彎沉,受外界影響大,所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、符合性難以保證。

 。3)成本高,可靠性沒(méi)有保證,且路面結(jié)構(gòu)不太合理。

  設(shè)計(jì)要求對(duì)水泥砼板塊進(jìn)行處理,并經(jīng)彎沉檢測(cè)合格后在其上鋪筑二灰碎石基層,但此時(shí)設(shè)置二灰碎石基層的目的,并非砼板塊強(qiáng)度不足,而是為了防止水泥砼板塊的反射裂縫。為避免砼板塊的縱、橫縫引起二灰碎石產(chǎn)生反射裂縫,并波及到瀝青砼面層,設(shè)計(jì)者又在二灰碎石瀝青封層上,增加3cmAC-10I型瀝青砼找平層,并再加鋪一層玻璃纖維網(wǎng),希望起到雙保險(xiǎn)的作用。經(jīng)計(jì)算,僅鋪設(shè)細(xì)粒式瀝青砼找平層和玻纖網(wǎng),每km就增加經(jīng)費(fèi)達(dá)35.4萬(wàn)元。花如此大的代價(jià),能否達(dá)到預(yù)期的防裂效果,并非有十分的把握,還有待于車輛荷載通行的考驗(yàn)。

  另外,目前市場(chǎng)上AC-10I型瀝青砼粗骨料供應(yīng)較為困難,施工不易控制。同時(shí),在6cm厚的AC-20I型瀝青砼中面層下設(shè)置一層3cm厚的AC-10I型瀝青砼,結(jié)構(gòu)上也顯得不夠合理。

  (4)按照“方案設(shè)計(jì)”原水泥砼路面上必須增加33cm的高度,這造成許多不利的影響,表現(xiàn)如下:

  a由于路面增高33cm,使得原來(lái)與路面同高且結(jié)構(gòu)完好的橋涵也必須作相應(yīng)增高。設(shè)計(jì)中對(duì)單孔跨徑8m以下的小橋涵采取在原橋梁板上增設(shè)疊合梁的加高措施,對(duì)單孔跨徑大于10m的橋梁采取頂升板梁,增加墩、臺(tái)帽厚度的加高辦法。 這樣做,增加了橋梁施工工程量和經(jīng)費(fèi)投入,平均每座橋的增高經(jīng)費(fèi)約為10萬(wàn)元。全線這類橋涵達(dá)76座,增加高度所需經(jīng)費(fèi)相當(dāng)可觀。而且路橋還要協(xié)調(diào)同步半幅施工才能保證另半幅通車,相對(duì)延長(zhǎng)了工期,還有不安全因素存在。另外,集鎮(zhèn)段和居民區(qū)的原蓋板矩形排水溝也需作相應(yīng)的增高,施工較為麻煩。

  b由于路面增加33cm高度,要保持原1∶1.5的邊坡,須將原來(lái)寬14m的路基頂拓寬到15m,即在兩側(cè)各拓寬0.5m,這樣小的拓寬尺寸,機(jī)械施工無(wú)法作業(yè),路基密實(shí)度難以達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。尤其是局部臨河地段,還必須設(shè)置或加高擋土墻,才能同步實(shí)施路基拓寬。增加了施工難度,也增加了工程支出。

  c由于路面增加33cm高度,使得與之平交的公路道口、鄉(xiāng)村道路搭接道口,集鎮(zhèn)過(guò)境段行車道與人行道以及部分靠近路邊的機(jī)關(guān)單位和居民門口形成陡坡,銜接順適則工程量較大。社會(huì)矛盾較為突出,施工時(shí)常受到干擾。

  d由于路面增加33cm高度,使得原來(lái)符合規(guī)定高度的橫跨公路的供電、郵電、廣電等線路和供熱管道其凈空高度不足,須作相應(yīng)升高。否則既影響行車安全也影響線路結(jié)構(gòu)的安全。有關(guān)單位已多次找公路部門,要求作線路升高經(jīng)費(fèi)的補(bǔ)償。

  綜上所述,筆者認(rèn)為有必要對(duì)目前采用的水泥砼板塊處理后加鋪二灰碎石基層和瀝青砼面層的“方案設(shè)計(jì)”進(jìn)行調(diào)整和完善,以達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、施工方便、因地制宜的老路改造目的。

  4、對(duì)水泥砼路面改造的建議方案

  目前,國(guó)內(nèi)對(duì)水泥砼路面進(jìn)行改造,基本上選用瀝青砼面層結(jié)構(gòu),實(shí)踐證明這是對(duì)的。但是對(duì)于舊水泥砼板塊的處理則有不同的辦法。筆者通過(guò)對(duì)多條水泥砼路面改造項(xiàng)目的調(diào)查和分析和 204國(guó)道鹽城南段養(yǎng)護(hù)改造工程的實(shí)施,從經(jīng)濟(jì)性、可行性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等綜合考慮,認(rèn)為對(duì)水泥砼路面進(jìn)行技術(shù)改造,宜采用鑿除所有砼板塊,修補(bǔ)原基層后(原水泥砼板塊下邊為二灰碎石基層,80年代修建的有石灰土基層),加鋪二灰碎石基層給予補(bǔ)強(qiáng),再鋪筑瀝青砼面層的“建議方案”,斷面結(jié)構(gòu)如圖2所示。

  此“建議方案”和204國(guó)道鹽城南段實(shí)施的“方案設(shè)計(jì)”相比較,具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):

 。1)節(jié)約成本,減少工程量,縮短工期

  按照“建議方案”須鑿除所有舊的水泥砼板塊,這從根本上消除了反射裂縫產(chǎn)生的隱患,在二灰碎石基層上可不再設(shè)置AC-10I型細(xì)粒式瀝青砼找平層和鋪設(shè)玻纖網(wǎng)。僅此項(xiàng),每公里可節(jié)省工程經(jīng)費(fèi)35.4萬(wàn)元,而且還解決了半剛性(柔性)、剛性、半剛性、柔性交叉混雜的路面結(jié)構(gòu)型式的矛盾,使得現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)理論更加協(xié)調(diào)、吻合。另外“建議方案”比“方案設(shè)計(jì)”減少了路面結(jié)構(gòu)層次,且無(wú)需做砼板塊修補(bǔ)、澆筑、鉆孔壓漿,可大大減少工程量及多種機(jī)械設(shè)備的投入,也減少了彎沉檢測(cè)工作量。經(jīng)計(jì)算,每公里可節(jié)省的工程經(jīng)費(fèi)絕對(duì)不會(huì)少于60萬(wàn)元(不含板塊回收加工利用價(jià)值)、若204國(guó)道鹽城南段養(yǎng)護(hù)改善工程全部實(shí)施“建議方案”,則可節(jié)省工程投資3600萬(wàn)元以上,其效益非?捎^,同時(shí)方便了施工,縮短了工期, 加快了工程進(jìn)度。

 。2)有效控制路面標(biāo)高

  采用“鑿除砼板塊后加鋪18cm厚二灰碎石基層和10cm厚瀝青砼面層”的建議方案,路面標(biāo)高僅增加6cm,有效地控制了路面標(biāo)高。對(duì)沿線橋涵升高,平交道口、過(guò)境街道的接坡,橫跨公路上空的各種線路、管道的凈空高度以及路基加寬的影響很小,在較小范圍內(nèi)花較少的經(jīng)費(fèi)就能解決問(wèn)題。避免了大的社會(huì)矛盾和施工干擾,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都十分明顯。

 。3)實(shí)現(xiàn)再生利用,保護(hù)環(huán)境,提高經(jīng)濟(jì)性

  鑿除的砼板塊可以再生利用,變廢為寶。每公里鑿除的砼板塊多達(dá)2640m3,可當(dāng)作片石用于砌筑邊坡、擋土墻、排水溝等構(gòu)造物,也可以將其加工破碎后,代替石子作二灰碎石基層的粗骨料使用。鹽城境內(nèi)無(wú)地產(chǎn)砂石資源可供利用,各種石料均需從外地購(gòu)進(jìn),南要過(guò)長(zhǎng)江,北也要到連云港。在鹽城境內(nèi), 運(yùn)至工地價(jià)格每立方米片石近百元,每立方米碎石七十多元;厥绽茫扔锌捎^的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,又能保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)交通建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

  5、結(jié)論

  筆者認(rèn)為,本“建議方案”符合半剛性基層柔性路面的設(shè)計(jì)理論;技術(shù)上可行,施工方便;既減少了多道工序和多種機(jī)械設(shè)備的投入,又減少了工程量,加快了工程建設(shè)進(jìn)度。在滿足同樣公路等級(jí)技術(shù)要求的前提下,每公里可節(jié)省經(jīng)費(fèi)60萬(wàn)元以上。經(jīng)濟(jì)效益十分明顯,社會(huì)效益也十分顯著。在今后水泥砼路面技術(shù)改造時(shí)可予以采用。