農(nóng)村公路舊路改造要點分析

楊少軍

（安徽省桐城市交通運輸局，安徽 桐城 231400）

0 引言

農(nóng)村公路是我國公路網(wǎng)的重要組成部分，是我國公路建設(shè)重點區(qū)域之一。在農(nóng)村公路管理工作中，經(jīng)常遇到農(nóng)村公路舊路改造的問題?，F(xiàn)以安徽省“十三五”實施的農(nóng)村道路暢通工程和養(yǎng)護(hù)工程為例，對農(nóng)村公路舊路改造中常見的3種改造形式進(jìn)行分析，包括老砂石路改造為水泥混凝土路面、老水泥混凝土路面加寬改造以及老瀝青混凝土路面改造。根據(jù)農(nóng)村公路病害的特點，提出了舊路改造技術(shù)方案，分析了舊路改造應(yīng)注意問題，為農(nóng)村公路舊路改造施工提供參考。

1 農(nóng)村公路舊路改造

中國公路法規(guī)定，公路按路網(wǎng)地位分為國道省道與縣鄉(xiāng)道路，按技術(shù)等級分為高速公路，高速公路、一級公路、二級公路、 三級公路、四級公路。交通部頒布的農(nóng)村公路建設(shè)管理辦法規(guī)定，農(nóng)村公路包括縣道、鄉(xiāng)道和村道。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，國家出臺了一系列政策來加快農(nóng)村公路建設(shè)，加強農(nóng)村公路在勘察設(shè)計施工建設(shè)等方面的管理，建立了完整的公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)管理工作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。交通部先后出臺了《縣鄉(xiāng)公路改造工程管理辦法》和《農(nóng)村公路改造工程管理辦法》等系列法規(guī)，明確公路建設(shè)要遵循因地制宜和注重環(huán)保的原則。

我國建設(shè)了大量低交通量的道路，積累了大量施工改造經(jīng)驗。目前我國省干線公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成，農(nóng)村公路發(fā)展建立在干線與城市道路的基礎(chǔ)上。20世紀(jì)50年代修筑的一般為低等級公路，特點是行車條件差。如圖1所示，近年來我國對公路改造技術(shù)研究的重點集中于高速公路，對低等級農(nóng)村公路改造技術(shù)研究較少，我國加強對農(nóng)村公路建設(shè)的重視，使得農(nóng)村公路建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展時期[1]。圖2為農(nóng)村路面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 農(nóng)村低等級公路橋梁破損

圖2 農(nóng)村路面結(jié)構(gòu)圖

農(nóng)村公路的特點是交通量小。我國幅員遼闊，許多地區(qū)的農(nóng)村公路所處自然地理環(huán)境差異不大，傳統(tǒng)施工工藝技術(shù)類似，對農(nóng)村公路舊路改造施工技術(shù)的研究具有重要社會經(jīng)濟意義。路段劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。由于農(nóng)村公路路網(wǎng)以低等級鋪裝路面為主，因此加強對農(nóng)村公路舊路施工技術(shù)研究有助于完善農(nóng)村公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)村公路在許多地區(qū)承擔(dān)群眾生產(chǎn)生活功能，是許多旅游景區(qū)的主要通道，加強農(nóng)村公路舊路改造建設(shè)有助于帶動農(nóng)村旅游等商業(yè)發(fā)展，提高農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟水平。

表1 路段劃分標(biāo)準(zhǔn)

2 老路改造為水泥混凝土路面

2.1 老砂石路面改造為水泥混凝土路面

在農(nóng)村道路暢通工程實施中，很多工程都是將老的砂石路改造為水泥混凝土路面。

2.1.1 老路路基處理

由于老路路基寬度達(dá)不到要求，因此在實施改造時要對路基進(jìn)行拓寬。路基拓寬時，需要對基底進(jìn)行處理?；滋钔翍?yīng)分層夯實，填土松鋪厚度每層不大于30 cm；新老路基結(jié)合部，先在填方一側(cè)地面線開挖臺階，臺階寬度不小于0.5 m～1.0 m,臺階高度為0.5 m。部分拓寬路段臨塘、溝渠側(cè)，應(yīng)采用路肩墻防護(hù)處理。土石方填料宜采用黏性土、砂土或砂礫石料，禁止采用粉質(zhì)土、耕植土或垃圾土。對軟基路段進(jìn)行挖除換填處理。

2.1.2 水泥混凝土路面基層及底基層施工

路面施工前應(yīng)對路基進(jìn)行分段驗收，合格后才進(jìn)入底基層的鋪筑。路面基層、底基層結(jié)構(gòu)應(yīng)按照因地制宜、就地取材的原則，選擇合理的結(jié)構(gòu)層：路面基層一般選級配碎石、填隙碎石；中級交通量的路段選擇水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)；底基層一般選用天然砂礫石、級配碎石和填隙碎石等結(jié)構(gòu)。

材料要求：水泥采用終凝時間在6 h以上的32.5級水泥，劑量為4%～5%。級配碎石基層、底基層中碎石采用石灰?guī)r質(zhì)碎石，碎石粒料中細(xì)長及扁平顆粒的含量不應(yīng)超過20%，最大公稱粒徑不大于37.5 mm，集料的壓碎值不大于30%。填隙碎石基層、底基層中，填縫料可采用石屑或黃砂。天然級配砂礫石底基層中，采用無風(fēng)化石，最大粒徑不大于結(jié)構(gòu)層厚度的1/2。

圖3為水泥砼沖擊壓實工藝流程。施工工藝流程中有4點需要注意：1）水泥穩(wěn)定碎石要求采用機械拌和，人工或機械攤鋪以及振動壓路機碾壓的方式。按照“先輕后重、先邊”的原則，1次碾壓的長度為50 m～80 m。最高氣溫35 ℃以上和最低氣溫5 ℃以下禁止施工。水穩(wěn)基層建議養(yǎng)生14 d，養(yǎng)生期禁止其他車輛通行。2）級配碎石宜采用拌和機拌和，人工攤鋪時。松鋪系數(shù)為1.3～1.4，攤鋪時注意防止集料離析。采用振動壓路機碾壓，注意灑水用量。3）填隙碎石施工時，每層壓實厚度不宜超過15 cm，厚度超標(biāo)時應(yīng)分層施工，填隙料用量不宜超過35%；天然砂礫石施工時，注意混合料中的雜物或泥團。

圖3 水泥砼沖擊壓實工藝流程

2.1.3 水泥混凝土路面面層施工

施工材料主要包括以下5種：1） 水泥。可選用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，水泥進(jìn)場時應(yīng)附有質(zhì)量保證書。不同標(biāo)號、廠牌、品種的水泥，不能混存混用。出廠超過3個月或受潮的水泥經(jīng)檢測合格后才可以使用。2）粗集料。強度不低于80 MPa，針、片狀石料在規(guī)定值范圍內(nèi)，最大公稱粒徑不應(yīng)超過37.5 mm。3）細(xì)集料。應(yīng)使用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈的天然砂或機制砂，細(xì)度模數(shù)為2.3～3.0，含泥量小于3%。4）水。飲用水可直接用于混凝土拌和與養(yǎng)生，非生活飲用水要進(jìn)行水質(zhì)檢測，合格后才可以使用。5）外加劑。應(yīng)進(jìn)行試配，檢驗其性能，確定合理摻量。

水泥混凝土路面面層施工流程：測量放樣與模板安裝—混合料的拌和與運輸—混凝土的攤鋪與振搗—整平飾面和面層養(yǎng)生—混凝土切縫及填縫。

測量放樣與模板安裝：根據(jù)設(shè)計圖紙放出路中心線及邊線，控制路面的寬度和厚度。在安裝模板時，用水準(zhǔn)儀檢查其高程，固定模板以保證在攤鋪振搗混凝土?xí)r不發(fā)生變形。

混合料的拌和與運輸：拌和必須采用強制式拌和機，攪拌時間一般為80 s～120 s，純攪拌時間不應(yīng)短于40 s；為保證混凝土不離析，汽車運輸混凝土的運距以5 km為宜。

混凝土的攤鋪與振搗：攤鋪前灑水潤底；采用人工布料時，應(yīng)用鐵鍬反扣，不得拋擲和耬耙；插入式振搗棒每處振搗時間不宜短于30 s；振動板每處振搗時間不宜小于15 s；振動梁在模板頂面往返拖行2遍～3遍，使表面泛漿均勻平整。

整平飾面和面層養(yǎng)生：整平飾面后的表面應(yīng)致密均勻，無抹面印痕，無露骨，平整度應(yīng)達(dá)到要求。采用覆蓋灑水養(yǎng)生，養(yǎng)護(hù)期為7 d～21 d。

混凝土切縫和填縫：應(yīng)以切縫時不啃邊為開始切縫的最佳時機，深度為1/3～1/4板厚，最淺為60 mm。開放交通前應(yīng)進(jìn)行填縫，清縫后將填縫料灌入縫中，并且搗實使之與路面齊平。

2.2 老水泥混凝土路面加寬改造

農(nóng)村道路暢通工程中的加寬改造是由原來的路面寬度3.5 m或不足3.5 m加寬至4.5 m。其加寬路面的路基、路面施工內(nèi)容與老砂石路面改造為水泥混凝土路面大致相同，不同的是新老路面的結(jié)合問題。由于加寬量小，只能使用小型振壓設(shè)備壓實。為防止路面因不均勻沉降而產(chǎn)生破壞，需待新路基穩(wěn)定后才可以進(jìn)行路面施工。

加寬水泥混凝土路面與原路面間銜接。新老水泥混凝土板交接處設(shè)置拉桿，拉桿長70 cm。在舊面板1/2板厚處，每隔70 cm 打直徑為16 mm，深25 cm 拉桿孔，用壓縮空氣清孔，灌注A級膠粘劑，將直徑14 mm 的螺紋鋼筋插入老混凝土面板中 25 cm。鉆孔植筋施工時，要注意工序順序，避免形成交叉干擾。嚴(yán)禁采用水泥漿代替植筋膠。水泥混凝土路面改造設(shè)計如圖4所示，根據(jù)道路功能等確定設(shè)計速度→充分利用舊路布線設(shè)計平縱橫→通過運行速度預(yù)測模型測定運行速度→線路一致性檢查→根據(jù)運行速度修正平縱橫設(shè)計→確定平曲線超高等相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。水泥砼路面改造設(shè)計流程復(fù)雜，需要按照設(shè)計圖紙要求進(jìn)行施工。

伸縮縫的設(shè)置包括3種：1）縱縫。路面加寬段，新老水泥面板之間設(shè)置拉桿。2）橫縫。路面加寬段，橫向縮縫采用不設(shè)傳力桿的假縫形式，設(shè)置位置與老路面板保持一致。3）脹縫。在鄰近橋梁或其他固定構(gòu)造物處，或者與其他道路相交處，應(yīng)設(shè)置橫向脹縫。

3 老瀝青混凝土路面的改善和改造

3.1 路面改善和改造的目的和處理方法

路面的改善和改造可以使道路滿足通行需求，延長道路使用壽命，提高路面承載力及改善道路通行能力和服務(wù)水平。

以下為3種路段路面改善的一般病害和處理方法：1）重度裂縫、坑槽路段。處理方法：挖除老路面層、以及 20 cm基層，重新加鋪結(jié)構(gòu)層。2）輕微裂縫、坑槽路段。處理方法：挖除老路面層，重新加鋪面層（如果該路段存在少數(shù)基層損壞，挖除20 cm 基層并采用C20砼回填）。3）裂縫路段。處理方法：闊縫灌縫處理。

路面改造是結(jié)合老路面的狀況，按照公路等級和使用要求對老路的線型、結(jié)構(gòu)等指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，對路基進(jìn)行加鋪、反挖、加寬等處理，通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提升，更好地滿足使用要求。

3.2 瀝青混凝土路面施工

瀝青混凝土路面基層、底基層施工：路面基層水泥穩(wěn)定碎石和C20混凝土的施工與水泥路面的施工基本相同，可參照實施。

瀝青混凝土路面面層施工的施工材料包括以下5種：1）瀝青。根據(jù)氣候分區(qū)及交通等級使用要求，主路上面層采用SBS(I-D)類作改性劑的改性瀝青,主路下面層、非機動車道上、下面層瀝青均采用 A 級70號道路石油瀝青。2）粗集料。面層粗集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，具有足夠的強度、耐磨耗性。3）細(xì)集料。應(yīng)具有一定的級配并且符合規(guī)格規(guī)范，可選用機制砂、石屑。4）礦粉。應(yīng)采用石灰?guī)r礦粉，礦粉應(yīng)潔凈、干燥，能自由地從礦粉倉流出。5）抗剝落劑。當(dāng)石料黏附性達(dá)不到規(guī)范要求時，可采用抗剝落劑，從而提高瀝青與集料的黏附性。

瀝青混凝土路面面層施工流程：施工準(zhǔn)備—混合料的拌和—混合料的攤鋪—混合料的壓實—初期養(yǎng)護(hù)。

施工準(zhǔn)備：在水泥穩(wěn)定碎石基層上噴灑透層油，采用 PC-2乳化瀝青，用量控制在1.6 L/m2～2.4 L/m2；在瀝青層間應(yīng)澆灑黏層瀝青，采用PC-3乳化瀝青，用量0.3 L/m2～0.6 L/m2。不得有灑花漏空或成條帶狀，不得有堆積。噴灑不足的應(yīng)補灑，過量處應(yīng)刮除。

圖4 水泥混凝土路面改造設(shè)計流程

混合料的拌和：采用集中廠拌，各面層瀝青混合料應(yīng)滿足所在層位的功能性要求，使其便于施工、不容易離析。拌和時間應(yīng)以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度。

混合料的攤鋪：瀝青混凝土面層施工時瀝青用量通過試配確定，混合料溫度嚴(yán)格按規(guī)范控制，壓實度標(biāo)準(zhǔn)以馬歇爾試驗密度為準(zhǔn)?；旌狭显谀雺簳r采用靜載8 t～10 t以上光輪壓路機初壓，再用雙鋼輪振動壓路機配合靜載20 t以上輪胎壓路機壓實達(dá)到規(guī)范要求。

初期養(yǎng)護(hù)：熱拌瀝青混合料路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻，混合料表面溫度低于50 ℃并經(jīng)過初期養(yǎng)護(hù)后，才能允許車輛通行。

4 舊路改造的注意問題分析

4.1 舊路改造中的交通導(dǎo)改問題

交通導(dǎo)改問題在舊路改造中最為常見，很多舊路在施工改造時，要求一邊施工一邊通行。交通導(dǎo)改方案是否合理就變得尤為重要，不合理的方案將導(dǎo)致交通擁堵無法施工。

4.2 舊路改造中的質(zhì)量控制問題

舊路改造涉及的問題很多，包括路面基層、底基層和面層的改造。要想保證舊路改造的施工質(zhì)量不出問題，就要抓好舊路改造中的每個環(huán)節(jié)，做好分部分項工程的驗收，保證交工質(zhì)量。

4.3 舊路改造中的安全施工問題

在舊路改造過程中，安全問題非常重要。如果施工時不中斷交通，那么應(yīng)該在在施工現(xiàn)場設(shè)立明顯標(biāo)志，并有專人負(fù)責(zé)看管和指揮，維持交通秩序，確保施工和交通安全。

4.4 舊路改造中的環(huán)保及循環(huán)利用問題

貫徹公路建設(shè)“節(jié)能低碳，綠色發(fā)展”的理念。路面病害挖補會產(chǎn)生廢料，其中老路挖除料可以再生利用，用于交叉口順接和土路肩施工場地硬化等，有效防止道路施工時對周邊環(huán)境的影響和污染。

5 結(jié)語

農(nóng)村公路舊路改造是復(fù)雜系統(tǒng)的工程，要進(jìn)行綜合分析，確定合理的改造技術(shù)方案，充分利用舊路降低成本、節(jié)約投資。通過對舊路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提升，使其更好的發(fā)揮作用，服務(wù)于農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。