常規公路改造升級項目技術研究

王永建，王 杰

（湖北省清江路橋建筑有限公司，湖北 宜昌 443000）

根據交通運輸部官網發布的《2019年交通運輸行業發展統計公報》，截至2019年末，全國公路總里程達501.25萬公里，其中常規公路（含二級、三級、四級和等外級）里程合計474.69萬公里，占總里程的94.7%。當前常規公路籌資渠道、建設主體多元化，項目管理水平不高，缺乏采用技術經濟手段對項目近期及遠期、近期建設各階段進行統籌規劃和控制，工程建設質量水平不高，投資效益欠佳。文章從技術角度對項目遠期、近期建設各階段的統籌規劃和控制進行分析。

1 設計階段

工程設計是影響和控制工程質量及造價的關鍵環節，是保障項目正常運營及取得良好效益的重要手段。須高度重視設計工作，保證設計質量和深度。勘察設計中須特別重視和貫徹落實以下設計理念和原則。

（1）考慮經濟社會發展，工程設計方案不僅著眼當前，而且要兼顧長遠規劃，宜根據長遠規劃和當前方案分期實施、分步完善，充分考慮分期實施的工程技術銜接問題。如在當前投資規模限制下，在地形、地質、環境條件允許下，路線方案大部分可按遠期規劃設計，局部受限路段暫按當前規劃實施。遠期建設可大部分利用現有路線，從而節約大量資金。

（2）設計理念與建設要求相結合，注重工程設計的針對性與實用性，力求全局布置合理、整體效益提高。要結合具體情況，采用合理技術處理措施，充分發揮舊路基礎價值，節約改造施工成本，提高改造項目經濟效益。

（3）路線規劃利用地形要趨利避害，不片面追求線性優、成本高的路線方案。路線設計方案要把地形地質條件作為首要因素考慮并貫穿設計全過程，盡量避讓滑坡、泥石流、長深軟基等不良地質路段。路線規劃盡最大可能減少占用耕地，還要盡量避免深挖路塹和高填路堤對沿線自然環境的碎壞，宜填挖平衡。要高度重視路線設計因素（如視距、視覺、平面線性、平縱組合）對道路交通安全的影響，合理選用技術標準，靈活采用技術指標。路線設計時還應注意道路沿線視野與視距，要保證滿足路況允許發生超速情況下行車的視距和凈空的要求。平面線性要與實際行駛車速和地形相適應，平縱組合力求做到各種線形要素的合理組合，盡量避免或減輕不利組合。局部受限路段可考慮采用規范允許的較低指標，設置交通標志預告警示，采用交安設施控制車速，保證行車安全。

（4）路基設計應根據當地自然條件和工程地質條件，選擇適當的橫斷面形式、邊坡坡度、防護和排水工程結構及形式，路基填料宜就地取材，盡量填挖平衡，加強取棄土場的綜合規劃，做好恢復利用工作。路面結構根據道路規劃要求、周邊路面運營狀況及當地氣候、水文、土質等自然條件，參考結合當地實用經驗，遵循因地制宜、合理選材、方便施工、利于養護的原則，進行路面結構設計。做好有關交通量資料的收集工作，調查分析地區已建道路路面的設計、施工和使用情況資料；做好各種路用材料的調查和取樣試驗，選定材料設計參數；擬定不同的路面結構組合方案，擇優選定技術先進、經濟合理、安全可靠、便于機械化施工的路面結構方案。

（5）橋涵選型與結構設計。橋涵設計遵循“結構安全、技術先進、經濟合理、適用耐久”的原則，考慮施工便利、舒適和諧、生態環保、橋型美觀的要求。根據地形地質、氣象水文、遠期發展及當地實踐經驗確定最優的結構類型，結合地質勘探資料、河流流向或交叉道路走向選擇橋涵位置，依據設計洪水流量和交叉道路等級確定橋涵跨（孔）徑及高度。

（6）環保、景觀設計要注重處理好主體與環保之間的關系，要采取合理的工程總體環保規劃，不過多依賴環保工程。應將環保設計理念貫穿于設計全過程、各分項中，進行水土保持、生態環保設計，減輕公路建設對沿線環境的破壞。

2 建設階段

建設階段是將計劃和施工圖變為實物的過程，是基本建設程序中時間最長、工作量最大、資源消耗量最多的階段。道路改造升級項目為了節約工程投資，須更好地處理和利用舊路結構，有效處理新舊結構銜接問題，對道路工程施工實施精細化管理，對路基路面工程質量實行嚴格管控。

2.1 舊路結構處理和利用

（1）舊路路面為砼面板。當舊水泥砼路面整體性承載能力較好，僅邊角局部破損，先用切割機切除損壞部分，然后澆筑同強度等級砼。當舊水泥砼路面整體性承載能力較好，板塊錯臺、網狀開裂、脫空或沉陷小于30%，可對損壞板塊鑿除重澆或壓漿填隙。板塊錯臺或網狀開裂，將整個板塊全部鑿除，重新夯實路基或基層，重澆砼路面板；板塊脫空、路面沉陷、橋頭沉降較大部位，取芯機鉆孔，用高壓水泥注漿機灌滿空隙。修復板塊后，先清理板塊縫內填充物和雜物，再用便攜式電動灌縫槍進行瀝青灌縫，然后用改性瀝青油氈等材料貼縫，也可加鋪一層玻纖格柵，吸收或抵抗縱橫縫向上擴展的能量，防止產生反射裂縫。當舊水泥砼路面因大面積損壞沉陷而喪失承載能力，采用局部挖除重澆、壓漿填隙等方式已不能恢復其使用功能，或不能達到結構強度要求時（彎沉值大于300mm），如果采用直接加鋪方式改造后路面會出現大量反射裂縫等問題，可采用碎石化改造技術。

其施工步驟如下：①碎石化前的準備工作。清理干凈砼路面上的瀝青修補材料或雜物，設置臨時或永久的排水系統。對嚴重軟弱路段鑿除砼路面并開挖至穩定層，換填合格材料壓實。對路面下構筑物等，根據其不同埋深和強度及易壞性能，分別采取不同標識標注清楚，以區別破碎、保證安全。②碎石化施工。正式開始碎石化施工之前，選擇長約200m且有代表性的路段做試驗，獲取施工參數（行進速度、落錘高度、頻率等）。正常施工中，根據環境條件可對施工參數作靈活適度調整。碎石化施工，宜先破碎路側兩邊的板塊，然后破碎中部的板塊。兩幅板塊應設大于10cm的搭接破碎寬度。機械施工應靈活調整施工參數，破碎后粒徑均勻宜為5～20cm。破碎后應清除暴露出的鋼筋、脹縫板或填料、其他雜物。表面凹處在100mm×100mm以內，用密級配碎石回填并壓實；在100mm×100mm以上的，回填瀝青混合料并壓實。③破碎后的壓實。碎石化分段施工后，進行粒徑和均勻性檢驗，檢驗合格后應及時分段碾壓。采用Z型鋼輪壓路機振壓2～3遍，填級配碎石調平并測量控制高程，雙鋼輪壓路機振動碾壓3～4遍，平整度不大于20mm。碾壓速度不大于5km/h。④灑布乳化瀝青透層。如碎石化后直接加鋪瀝青面層，在壓實后的表面按2.5～3kg/m2撒布慢裂乳化瀝青透層，然后人工灑布一層粒徑為3～5mm的石屑，雙鋼輪壓路機靜壓3遍。灑布石屑時應盡量薄一點，以剛好覆蓋住乳化瀝青透層為宜。

（2）舊路路面為瀝青砼。當舊瀝青砼路面整體承載能力滿足設計要求，僅局部有明顯的損壞，應對損壞部分進行洗刨清理，可作基層或下面層使用。采用瀝青砼填補舊瀝青路面凹坑，應按高程控制、分層攤鋪壓實，每層最大厚度不宜超過100mm。當舊瀝青砼路面整體承載能力不能滿足設計要求（彎沉值大于300mm），瀝青砼面層大面積損壞嚴重，但基層強度滿足設計要求，對舊瀝青砼面層進行洗刨后，再新鋪瀝青砼面層。如基層強度也不能滿足設計要求可作為底基層或墊層使用，新鋪基層和瀝青砼面層。

舊瀝青路面再生工法包括現場冷再生法、現場熱再生法、廠拌熱再生法三種。其中現場熱再生法施工工藝包括整形再生法、重鋪再生法、復拌再生法三種。根據舊瀝青路面損壞面積、舊瀝青混合料質量、新建路面質量要求、當地經驗及機械裝備等選擇合適方法。

2.2 新舊道路結構銜接

新建道路寬于舊道路需加寬部分是薄弱環節，舊道路部分強度大于新建道路部分，強度不均勻；位于填方邊坡側加寬部分如不特殊處理，加寬部分路基穩定性較難保證，存在嚴重質量安全隱患。加寬部分路面基底增加30cm厚4%水泥穩定級配碎石或級配砂礫墊層。

（1）填方邊坡側路基加寬。加寬部分基底清表30cm，如清表后原地面地基承載力不大于150kPa，采取挖除軟土換填砂礫（或碎石）或原土改良（或補強）措施進行處理，原邊坡側開挖臺階（臺階寬度不小于2m或更寬，便于壓實）。填料采用強度高、水穩定性好的材料，如石碴、碎石土、砂礫等，直接快剪內摩擦角小于20°的填料不能直接用于加寬路堤填筑，控制每層填厚不大于30cm，應加強碾壓，壓實度應提高2%，具備條件路段宜采用強夯或沖擊式壓路機增強碾壓。加寬路基上、下路床處各鋪設一層TGSG5050型雙向土工格柵加固路基。

（2）挖方路塹側路基加寬。挖方路塹側或舊道路填方寬度滿足設計路段，加寬部分開挖至路面結構底以下30cm，碾壓密實，增加30cm厚4%水泥穩定級配碎石或級配砂礫墊層。

2.3 其他

道路改造升級項目有其獨有特點，更受投資規模控制，施工管理更復雜，風險性較大。工程施工前做好相關的精細化管理規劃，施工過程中嚴格管控，能夠按照精細化管理規劃進行管理，提高各級管理和作業人員素質，選擇質優價廉的材料，選用先進合理的機械，完善項目管理制度，從而提高工程質量管理水平，確保道路改造升級項目實體工程質量。

3 運營階段

公路路基路面承受行車荷載的作用，同時又受降水的侵蝕作用和溫度變化的影響，因此需要做好運營階段養護工作，以確保公路路基路面的整體質量和使用壽命。

（1）路面養護。路面上的雜物，特別是石子，應及時清理，保持路面清潔；對已有裂縫進行瀝青灌縫處理，防止地表水下滲；表面局部損壞，人工銑刨，清理干凈，填補瀝青砼并壓實，圓洞方補。

（2）路基養護。路基主要損壞是邊坡受水流沖刷坍塌，可增設急流槽排水或擋土墻支護；若路基較大沉陷，可鉆孔用高壓水泥注漿填滿空隙。

（3）排水設施的養護。排水設施使用一定時間后，會被石塊、雜物、泥沙等堵塞，應定期進行排水設施的檢查和疏通工作，尤其是雨季前后，加強檢查并及時疏通或修復。

4 結束語

文章針對常規公路建設管理的特點，開展常規公路建設技術的專項研究，不僅在技術上具有針對性、可行性和安全性，且該技術的工程實踐與應用將對工程造價、環境保護、資源利用與節約、提高公路建設管理水平等方面產生重大影響，具有較好的經濟、環保、社會效益，對于我國公路建設事業具有重要的積極意義。