混凝土攔水緣石的設計

摘要:瀝青混凝土攔水緣石工程，對于一條高等級公路的設計來說，是一個相對微小的單元，對一條高等級公路的總體質量水平也影響不大，因此一般得不到施工與管理人員的重視，在施工組織與計劃安排中也成為一個相對薄弱的環節。本文結合施工實踐，對瀝青混凝土攔水緣石的設計理論與方法、施工組織與管理、施工設備等提出了自己的看法和建議。

關鍵詞:公路 瀝青混凝土攔水緣石 設計

0 引言

面排水設計是高速公路路面設計的重要組成部分。一方面，由降雨形成的路面水膜影響車輪與路表面的接觸，車輛高速行駛時，易使車輪產生液面滑移(即“水漂”)，且高速行駛的車輛尾部易形成水霧，影響駕駛員的視線，易發生交通事故，影響高速行車安全;另一方面，路面水若不能及時排除，還會透過路面面層滲入到基層，這樣易使基層軟化、沖刷和唧漿，影響路面的整體強度，最終導致路面過早破壞。滬寧高速公路地處長江下游，降雨量較大，因此尤需重視路面排水設計。

瀝青混凝土攔水緣石作為高等級公路路面排水設施的組成部分，在國外很常見。我國自京津塘高速公路采用后，已在多條高速公路建設中采用，效果良好。但是，目前國內論及瀝青混凝土攔水緣石設計與施工的文獻資料不多，在設計與施工規范中，只提出了簡單的要求。現行《公路瀝青路面施工技術規范》(JTJ032-94)中，有關瀝青混凝土路緣石施工的要求，是參照美國路緣石規范(SS-3)的有關規定編寫的，不盡周詳。

1 設計目的

水是影響公路質量和使用品質和一大要素，設計完善的排水系統是十分重要的。路面排水主要是排出路面范圍內的降水即路面徑流，使之不沖刷填方邊坡，保持路基穩定，提高路面的使用壽命，保證行車安全。對于高速公路來說，因其路幅寬，降到路面上的雨水量較多，排水不暢的路面將形成積水，高速行車會使積水霧化，迷霧遮擋駕駛員視線，增加行車事故。而且，積水會降低路面的抗滑性能，增加行車的危險性。另外，高速公路必須確保長年通車，以及路基、路面和各種結構物經久耐用，保持完好的路容，減少養護工作量。因此，在路肩外側邊緣處設置攔水帶，攔截路面水流以形成側溝，通過泄水口、急流槽將側溝內的水排入路基外的排水溝，以達到既保障路面排水暢通，又防止路面漫流沖刷路堤邊坡的要求。

2 設計原則

《公路瀝青路面設計規范》(JTJ014-97)的6.2.3條“高速公路、一級公路的路面排水”中，將路面排水劃分為路面排水、路肩排水和中央分隔帶排水三個部分組成。路面排水設施由路面橫坡、攔水帶(或矩形邊溝)、泄水口和急流槽組成，并對路面橫坡、泄水口的設置作了一般性規定，對于攔水帶的設置原則，沒有提及。而《公路路基設計規范》(JTJ014-95)的4.4.3條“路肩排水設施”中，將攔水帶作為路肩排水設施的一個組成部分，規定其縱坡應與路面的縱坡一致，“當路面縱坡小于0.3%時，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方應進行防護;當路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經濟時，應采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設置攔水帶，并通過急流槽將水排出路基”。這里對是否設置攔水帶提出了兩個概念:一個是縱坡0.3%，另一個是路堤邊坡高度。

3 施工設備

瀝青混凝土攔水緣石成型機，國內尚無成熟的產品，需進口，已配備該設備的施工單位也不多。待到施工前安排生產時再進口該設備，往往是措手不及。

從現有進口的該類設備來看，以美國產的Technotest瀝青混凝土緣石成型機為例，其料斗很小，且相對位置高，施工中無法用運料車直接將拌和好的瀝青混合料倒入料斗，而且因為配重的要求，料斗不能改大。通過實踐，施工中一般在運料車后拖一低底盤平板車，進料時先由運料車卸一部分熱料在平板車上，再由人工鏟入料斗內。因此，一般需5～8個工人同時操作，且工作溫度高，工人勞動強度大，瀝青混合料也因攤鋪時間長，易于冷卻，影響質量。

另外，該設備無自行能力，其前進的力量來自擠壓瀝青混凝土成型時的反作用力，因此速度不快，一般只能達到2～3.5m/min，遇到彎道、上坡等情況速度更慢。除掉天氣和檢修時間等影響因素，通常情況下一天只能完成2km。而且，每行進20～50m還需停機一次，設置水簸箕以接上邊坡急流槽，大大影響了行進速度。再加上該設備的螺旋輸送桿、傳動鏈條、擠壓模型等均為磨擦易損件，需要經常維護、修補、更新，在使用中很麻煩。

4 進一步完善設計理論

目前，我國對暴雨狀態下路面積水在路面合成坡度等因素的綜合作用下如何流動，以及由此對公路本身造成的危害如何產生，尚沒有充足的理論依據。依靠經驗數據，對于各種相關因素之間的經濟性分析更是無據可查。過去，部分專家以縱坡0.5%作為是否設置攔水帶的界定標準。后為提高可靠度，將界定標準改為縱坡0.3%，這里雖然坡度只差0.2個百分點，但在工程數量上的差別卻很大。

5 邊坡防護綜合設計

邊坡防護有植草防護、干(漿)砌片石防護和襯砌拱防護等多種形式，因原材料、人工費用不同而使得各種防護形式的價格也高低不一。各地應結合當地的實際情況，對設置瀝青混凝土攔水緣石進行綜合分析、設計。對于一般性低矮路堤，且漿砌片石防護單價不高的情況下，可不考慮路面縱坡大小，均采取滿砌防護而不設攔水帶;或者可以依據地形并結合排水設計，將邊坡改為局部緩坡，不設攔水帶，而采用路面漫流排水方式;另外，從美觀及施工方便角度出發，對于兩個挖方段之間設置瀝青混凝土攔水緣石長度不足100m的段落，也可不設，而相應加大防護工程的投入。總之，通過攔水帶和邊坡防護等從多方面加以綜合分析比較，在節約投資、保證質量、節省工期的前提下，盡量減少設置攔水帶的數量。

6 加強施工組織管理

在施工組織計劃中，應盡早安排瀝青混凝土攔水緣石的生產，提前落實施工設備、人員與施工方案，并在購置設備的同時預先準備充分的備件，落實專人負責，在施工過程中勤保養勤維護，保證設備最有效地工作。并且，應加強施工組織管理，合理安排生產，歇人不停機，盡量延長設備的運轉時間，盡量減少對其它設施及整個工程的制約作用。

同時，建議我國的公路機械設備生產單位加緊對國產瀝青混凝土緣石成型機的開發與研制，以滿足我國日益增長的高等級公路的建設需要。

排水與防護設計是高速公路設計的重要內容之一，應根據公路等級、降雨強度、地下水、地形、地質、土類、材料來源等情況綜合考慮，合理布局，因地制宜地選擇經濟、合理、美觀、實用的工程措施，確保高速公路的穩定和高速行車的安全，同時達到與周圍環境協調、美化高速公路的效果。我國高速公路建設方興未艾，但由于實踐時間短，高速公路的排水與防護還沒有成熟的經驗，尚需建設、設計、科研、施工、監理等方面共同努力，在實踐中不斷探索、總結，以提高我國高速公路的建設質量。

總之，對于高等級公路瀝青混凝土攔水緣石的設計，應當立足于各地區自然條件、降水量和原材料的來源等情況，因地制宜，結合整個道路排水系統，從功能性、質量可靠性、經濟性等多方面加以綜合考慮，不可簡單片面而造成浪費。目前，我國高等級公路的建設還處在發展階段，某些設計理論和設計思想還不夠成熟，各施工單位的施工方法及施工水平也不盡相同。只有各級公路設計、建設、管理等部門形成共識，深入研究，才能不斷提高設計與建設水平。