羅成江
(廣西路建工程集團(tuán)有限公司,廣西 南寧 530001)
【摘 要】文章依托廣西某通村公路項目,分析了山區(qū)鄉(xiāng)村公路建設(shè)輪跡道路的適用性、經(jīng)濟(jì)性、通行能力、施工性能,就我國鄉(xiāng)村公路砂石路占比較大的情況,分析和設(shè)計了低交通量鄉(xiāng)村砂石路改建混凝土輪跡道路的結(jié)構(gòu),闡述了適合選擇輪跡道路的鄉(xiāng)村公路路面設(shè)計要點、施工技術(shù)要求,嘗試為加快我國鄉(xiāng)村公路建設(shè)步伐和加速農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供有益的技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】軌跡道路;鄉(xiāng)村公路;設(shè)計;施工
【中圖分類號】U416.217 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688(2016)03-0098-03
0 引言
當(dāng)前,我國農(nóng)村公路建設(shè)取得了明顯成效,但受地理條件復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱等因素制約,廣大貧困地區(qū)的農(nóng)村公路,特別是通村公路的建設(shè)跟不上群眾日益增長的交通需求,成為鄉(xiāng)村脫貧致富的“短板”。在國外,低交通量的鄉(xiāng)村道路已普遍使用輪跡道路,但在我國軌跡道路仍然是一種較新的道路形式,只在旅游景區(qū)有少量應(yīng)用。本文針對廣西某山區(qū)鄉(xiāng)村道路工程實例展開研究,分析輪跡道路在鄉(xiāng)村道路應(yīng)用中的可行性及施工技術(shù)要點。
1 軌跡道路的定義和特性
1.1 軌跡道路的定義
區(qū)別于全斷面水泥混凝土、瀝青路面、簡易鋪裝路面,輪跡道路是一種在路基寬度范圍內(nèi),只在行車輪跡作用頻率較高的輪跡帶上設(shè)有鋪裝結(jié)構(gòu)的道路形式。
整個輪跡道路路基寬度范圍內(nèi)包含3個部分:①輪跡帶,為車輛行車區(qū)域,一般采用水泥混凝土或石塊鋪裝輪跡帶,即水泥混凝土輪跡路面或聯(lián)鎖塊輪跡路面。②中間帶,即2個輪跡帶之間的部分。③路肩帶,即輪跡帶外側(cè)部分,硬化處理部分稱為硬化路肩,最外側(cè)為土路肩。中間帶和路肩帶等輪跡帶以外的部分,可采用泥砂結(jié)碎石或紅磚或就地取材鋪筑。
1.2 輪跡道路的特性
1.2.1 環(huán)保適用
一是保護(hù)鄉(xiāng)村景觀。輪跡道路的環(huán)境適應(yīng)性良好,可以結(jié)合鄉(xiāng)村環(huán)境景觀,鋪裝不同結(jié)構(gòu)形式的輪跡道路。二是對生態(tài)環(huán)境破壞小。輪跡路面經(jīng)高溫暴曬后,與瀝青路面相比溫度較低,對周邊的動植物的生存環(huán)境影響較??;輪跡帶之間、兩側(cè)路肩帶可以生長雜草,有利于植被生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和保護(hù)。三是空氣污染少。相較于全斷面式瀝青道路,輪跡道路無論是施工還是使用過程中,都能較好地保護(hù)鄉(xiāng)村的空氣質(zhì)量。與一般簡易鋪裝的砂石路、泥土路等路面相比,輪跡路面能提供更優(yōu)良的行駛條件,避免揚塵污染周圍植被,無論晴雨天氣都不影響使用。
1.2.2 經(jīng)濟(jì)實用
一是投資省。輪跡道路只在輪跡帶上鋪筑水泥混凝土或連鎖塊石,比全斷面式路面節(jié)省大量材料,路面標(biāo)準(zhǔn)相對較低,對施工人員的專業(yè)性要求也不高。因此,輪跡道路的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)費用是同寬度的水泥混凝土路面的60%~70%。對我國大多數(shù)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)及地形地貌復(fù)雜的落后地區(qū)而言,選擇鋪裝輪跡道路,能夠大幅度地節(jié)省工程投資,改善農(nóng)村交通狀況。二是維護(hù)費用低。與簡易瀝青鋪面相比,輪跡道路的溫差應(yīng)力小、強度高、穩(wěn)定性好、耐久性突出,能節(jié)省維護(hù)開支,道路運營效率也比較高。輪跡道路的維修便捷,無論是現(xiàn)場澆注輪跡板還是預(yù)制拼裝輪跡板,如果出現(xiàn)斷板、碎裂現(xiàn)象,可以輕松維修?,F(xiàn)澆式混凝土輪跡板發(fā)生斷裂后,可以當(dāng)做砌塊式混凝土輪跡路面,仍能使用而不影響行車質(zhì)量。預(yù)制板拼裝輪跡板替換比滿鋪水泥路面省時省力。
2 項目概述
廣西某村通村公路工程全長2.3 km。由于全縣400 km通村公路建設(shè)項目任務(wù)繁重,如果采用滿鋪水泥混凝土面層及碎石基層路面結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行建設(shè),地方財政困難,配套資金缺口巨大。因此,當(dāng)?shù)亟煌ü芾聿块T計劃采用在原砂石路上改建輪跡道路方案進(jìn)行設(shè)計和施工,既能實現(xiàn)當(dāng)?shù)剀囕v的運輸需求,又能降低工程投資。
3 鄉(xiāng)村公路輪跡道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
3.1 了解項目公路等級與路面類型
該項目屬于等外路,功能單一,交通量小,原為砂石路面,局部段落為多年自然形成的大車道,路基寬度為5.9 m,具備雙車道的輪跡通行條件。
3.2 詳細(xì)調(diào)查交通運輸特征
設(shè)計修筑前,對該路段進(jìn)行車輛組成和交通量調(diào)查,平均每晝夜的混合交通量約60輛,其中低速中小型客貨兩用車為13輛,小型農(nóng)用三輪車為27輛,畜力車、摩托車及摩托改裝車約20輛。據(jù)村干部介紹,農(nóng)忙季節(jié)交通量峰值為100輛/日,載重車輛為5 t以上的偶爾有1~2輛,30%的通行車輛載重均為2~4 t。
3.3 了解當(dāng)?shù)刂凡牧系奶攸c
依據(jù)道路的使用要求和服務(wù)水平,選擇適宜的路面類型,項目所在地雖有大量天然沉積形成的板狀石灰?guī)r,表面平整,可切割為條形板用于鋪裝石板跡道路,但由于鋪裝條形板等石塊,需要形狀上能夠相互配合,對于切割工藝有一定的要求,而當(dāng)?shù)厍鄩涯甏蠖嗤獬鰟?wù)工,不便于找到相應(yīng)人手處理石塊。因此,本項目將水泥混凝土作為修建輪跡路面的首選材料,水泥價格較低,砂石材料取材也較為便捷,能夠節(jié)約投資。
3.4 充分重視路基的排水設(shè)計
保持道路的穩(wěn)定性和排水順暢,在路基基寬全范圍鋪裝排水砂礫墊層,最重要的是確保中間帶的防水、排水處理恰當(dāng),中間帶采用泥結(jié)塊石路面作為防水帶。同時,為滿足雨季路面排水需求,應(yīng)適當(dāng)增大橫向坡度,以改善排水條件。
4 工程路面結(jié)構(gòu)方案
4.1 確定方案設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
該項目屬于低交通量鄉(xiāng)村砂石路改建混凝土輪跡道路,工程相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)取《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中四級公路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。通過交通量調(diào)查分析了解,該路段重車比例小,換算標(biāo)準(zhǔn)軸載,路段10年使用年限的累計當(dāng)量軸次小于3 000次,確定輪跡路面交通等級屬于輕-3級標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計行車速度為20 km/h,路面設(shè)計荷載為BZZ-100。
4.2 確定輪跡道路的斷面形式
在沙石路上升級改建輪跡道路,應(yīng)根據(jù)路基寬度、通行能力、交通服務(wù)對象等要求選擇相應(yīng)的斷面形式。該路段路基占地寬度達(dá)到5.9 m,具備雙車道通行條件;考慮降低投資成本,同時兼顧輪跡道路整體通行能力和通行質(zhì)量,決定將路肩帶部分硬化;當(dāng)?shù)亟煌ɑ祀s,主要為中小型農(nóng)用車輛服務(wù),同時考慮鄉(xiāng)村今后的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,應(yīng)為中型客貨車提供一定的行駛條件。最終確定,橫斷面設(shè)計可采用中間帶+輪跡帶+硬路路肩+土路路肩的形式,輪跡帶寬度為0.9~1.0 m,中間帶取0.8~0.9 m,硬路路肩取0.8~0.9 m,土路路肩取0.5 m,輪跡帶用現(xiàn)澆式水泥混凝土,這樣的路面通行條件較好,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,中間帶、硬路路肩用厚泥結(jié)碎石鋪裝。
4.3 設(shè)計輪跡路面結(jié)構(gòu)
該路段屬多雨山區(qū),為滿足排水需求,采用天然砂礫結(jié)構(gòu)作為排水基層,為防止雨水下滲浸泡路基,土基頂面設(shè)黏土封層,路拱橫坡按照3%斜度設(shè)計,能順暢地將雨水排出至路外,以確保輪跡路面的穩(wěn)定性和耐久性。除了排水外,輪跡板的板厚、板長等綜合因素共同影響主應(yīng)力,水泥混凝土輪跡路面等級較低,排水基層采用粒類材料,模量值不能承受過長板,因此設(shè)計該路段面層的水泥混凝土板厚度為1.8 cm,長度不超過1.3 m,混凝土設(shè)計彎拉強度不小于4.0 MPa。排水基層為2 cm,基層頂面當(dāng)量模量不低于60 MPa,黏土封層為0.5 cm,土基不小于40 MPa。以上結(jié)構(gòu)厚度適用于5 t交通量比例小于3%,10年標(biāo)準(zhǔn)軸載累計作用次數(shù)接近3萬次。
5 施工要求
5.1 施工性能
該工程采用現(xiàn)澆式水泥混凝土輪跡路面,采用小型機械作業(yè)或人工作業(yè),施工技術(shù)成熟,工藝簡單,不需要專門的施工設(shè)備,手工作業(yè)多,對施工技術(shù)水平要求不高,屬于勞動密集型的施工方式,一般施工隊均能承接,普通技術(shù)工人均可參與施工,施工特點適應(yīng)我國農(nóng)村的現(xiàn)實情況。
5.2 施工工藝
該路段工程相關(guān)施工組織、施工工序及材料要求參照《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF 30—2003)中對四級公路的要求。水泥混凝土輪跡帶澆筑時,如采取小型機械施工,流程為支模—混凝土攤鋪—振搗—整平飾面—做縮縫、倒角—精平飾面—拉毛—養(yǎng)生。為降低造價,又便于施工,可采用交錯鋪筑方法,按照規(guī)定板長先鋪筑單邊輪跡帶,完成后拆下模板調(diào)至另一邊鋪裝?;鶎硬牧线x擇、配合比設(shè)計及施工方法參照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 034—2000)中的具體要求。路基需做好原砂石路出現(xiàn)的車轍、沉陷、隆起、翻漿等喪失穩(wěn)定性的病害處理,參照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F10—2006)對四級公路路基壓實度的要求,使用小型器械進(jìn)行碾壓壓實,鑒于路段由原有砂石路改建,大部分路段經(jīng)過多年行車碾壓,局部路段存在穩(wěn)定性差的問題,壓實路基需特別注意整體均勻性。非輪跡帶部分,包括中間帶、硬路路肩、土路路肩,根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H取材。作為通村道路,為避免揚塵,應(yīng)采用砌塊鋪筑,或者采用泥結(jié)碎石攤鋪,振動平板夯實碎石與結(jié)合料。由于非輪跡帶部分大多使用的是松散的顆粒性材料,通車運行經(jīng)反復(fù)碾壓易壓實變形,輪跡帶與非輪跡帶將出現(xiàn)錯臺,導(dǎo)致路面平整性下降,影響行駛性能,因此輪跡帶邊緣應(yīng)做一定的倒角,防止錯車時車輪在輪跡板頻繁上下而出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象。鋪筑路肩帶應(yīng)做到路肩肩線直而順,曲線圓滑,表面平整密實,并注意提升其排水性。
6 結(jié)語
綜上所述,鄉(xiāng)村道路應(yīng)用輪跡道路,是貧困地區(qū)改善公路狀況的優(yōu)良路徑。輪跡道路的優(yōu)勢在于能充分適應(yīng)山區(qū)道路通暢需要,經(jīng)濟(jì)性突出,施工工藝要求不高,低成本投入便能達(dá)到傳統(tǒng)水泥路、瀝青路面的服務(wù)效果。農(nóng)村公路建設(shè)是各地政府的一項重點民生工作,為解決農(nóng)村群眾“行路難”的問題,構(gòu)建順暢的城鄉(xiāng)交通網(wǎng)絡(luò),輪跡道路在我國農(nóng)村,特別是山區(qū)地區(qū)有較大的應(yīng)用價值。為實現(xiàn)鄉(xiāng)村道路的建設(shè)需求,應(yīng)遵循論跡道路路面鋪裝設(shè)計原則,結(jié)合施工技術(shù)要求,根據(jù)本地實際情況因地制宜靈活調(diào)整,確保道路服務(wù)效果。
參 考 文 獻(xiàn)
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[4]楊開莉,王國忠,商海燕.輪跡道路傾覆性問題研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2014(11).
[責(zé)任編輯:陳澤琦]