非洲地區(qū)公路基層特點(diǎn)和施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

(中交路橋建設(shè)有限公司海外分公司,北京 100027)

0 引言

非洲，公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)總量落后，新建工程和舊路升級改造需求急迫，是中資承包商走向海外的首選之地和重要的市場。公路路面基層施工，處于路基和面層的承上啟下環(huán)節(jié)，容易被忽視，實(shí)質(zhì)極重要。非洲地區(qū)的路面基層建設(shè)尤其具有自身的特色，相比中國國內(nèi)建設(shè)中更需要高度重視和認(rèn)真對待。

1 非洲公路基層的特點(diǎn)

1.1 公路基層的定義和重要性

路面結(jié)構(gòu)中直接位于路面面層下的承重層叫基層，其下鋪筑的輔助承重層叫底基層。基層和底基層，是瀝青路面關(guān)鍵的持力層，施工質(zhì)量的好壞決定道路的使用年限。

1.2 非洲公路路面及基層的特點(diǎn)

1.2.1 公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，基層負(fù)擔(dān)責(zé)任更大

非洲大多數(shù)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展普遍滯后中國10～30年，公路建設(shè)資金籌措不易，具體項目以低等級公路居多，具有“路長、面窄、坡陡、結(jié)構(gòu)薄”等特點(diǎn)。作為持力層的路面基層，施工質(zhì)量好壞對路面使用年限影響極為重大。中國公路和非洲公路常規(guī)項目各自特點(diǎn)表1所示。

表1 中國公路和非洲公路常規(guī)項目各自特點(diǎn)

1.2.2 建材工業(yè)落后，天然和初加工地材在基層中應(yīng)用廣泛

非洲的建材工業(yè)處于起步階段，只有極少數(shù)國家能自產(chǎn)鋼材、瀝青，大部分部分國家水泥供應(yīng)價高且供需緊張。與此同時，非洲接近原生態(tài)的環(huán)境中尚有大量的天然地材和山場可供基層選擇，如質(zhì)優(yōu)價廉的紅土礫料和機(jī)軋碎石。紅土礫料是非洲分布廣泛的一種非常優(yōu)質(zhì)的天然筑路材料，紅色粘土中夾雜大量黑紅色含鐵錳的天然礫石，尤其以中西非地區(qū)儲量豐富，是非洲公路路基優(yōu)質(zhì)填料和底基層的首選材料，也是路面中基層常用的兩種主材之一；非洲的機(jī)軋碎石中石灰?guī)r比較少見，以花崗巖和砂巖居多，社會石場的數(shù)量少、產(chǎn)量低，允許承包商自行組織開采，機(jī)軋碎石是非洲普遍應(yīng)用的高等級道路基層首選材料。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)多，指標(biāo)不統(tǒng)一，對基層施工影響大

受殖民歷史和投資來源的影響，英標(biāo)、法標(biāo)、南非規(guī)范、埃及規(guī)范等在非洲各國都有影響力[1]。隨著中國融資的框架項目在非洲市場的增多，適用中國國標(biāo)的項目也在增加[2]。作為承包商，必須提前了解和熟悉各個規(guī)范的區(qū)別，表2、表3所示。

1.2.4 合同缺陷責(zé)任期內(nèi)，保證基層質(zhì)量是順利交工和降低修復(fù)成本的關(guān)鍵

在中國，工程初驗(yàn)通車后有專門的管養(yǎng)機(jī)構(gòu)并負(fù)責(zé)日常維修，承包商一般只需在項目竣工驗(yàn)收前確認(rèn)甲方列支的缺陷責(zé)任期內(nèi)的工程修復(fù)費(fèi)用即可。但是在非洲，大多數(shù)國家是沒有路政執(zhí)法機(jī)構(gòu)，道路養(yǎng)護(hù)部門也沒有足夠的施工能力，因此非洲公路項目缺陷責(zé)任期內(nèi)的管養(yǎng)是必須由承包商來履行義務(wù)的，甚至包括上訴法院追索交通肇事者的賠償在內(nèi)。非洲的公路工程合同約定的缺陷責(zé)任期比較常見的在2年左右，跟中國區(qū)別不大，但是承包商長期維持責(zé)任期內(nèi)修復(fù)能力的成本很高。因此，抓好項目施工過程中的質(zhì)量控制是關(guān)鍵，尤其是不能出現(xiàn)因?yàn)榛鶎尤毕輰?dǎo)致整個路面結(jié)構(gòu)的返工。保證了基層質(zhì)量，項目順利終驗(yàn)也就有了保障。

2 如何做好非洲地區(qū)公路基層施工

進(jìn)入路面基層施工階段，承包商除了按照工程需要和國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)組織基層施工以外，還應(yīng)根據(jù)非洲地區(qū)公路基層的特點(diǎn)，積極轉(zhuǎn)變思想，提高質(zhì)量意識，加強(qiáng)技術(shù)防范和自身能力建設(shè)，以“零缺陷”的追求方能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。

表2 非洲不同國家公路項目設(shè)計中對紅土礫料底基層的主要指標(biāo)

表3 非洲不同國家公路項目設(shè)計對級配碎石基層、水穩(wěn)紅土礫石基層的主要指標(biāo)

表4 西非地區(qū)某公路項目中水穩(wěn)紅土礫料基層失敗案例總結(jié)

2.1 吃透設(shè)計圖紙，防止設(shè)計缺陷

非洲國家公路建設(shè)中EPC模式比較多，總承包商有能力通過設(shè)計優(yōu)化方式實(shí)現(xiàn)降低項目建設(shè)成本的目地，相應(yīng)的也會存在技術(shù)上的不可預(yù)測風(fēng)險。作為施工方的承包商，項目實(shí)施初期的第一件工作就是認(rèn)真仔細(xì)復(fù)核圖紙設(shè)計的各項要素，吃透設(shè)計圖紙和設(shè)計意圖，不僅要“知其然”，還要“知其所以然”，提前辨析和預(yù)警設(shè)計中的不足。西非地區(qū)某公路項目中水穩(wěn)紅土礫料基層失敗案例總結(jié)表4所示。

2.2 提高質(zhì)量意識，施工“零缺陷”基層

在非洲，當(dāng)項目進(jìn)入基層施工階段，承包商一定要改變在國內(nèi)養(yǎng)成的追求規(guī)范下限值的習(xí)慣做法，從材料選擇、設(shè)備組合、施工工藝等各個環(huán)節(jié)上有的放矢的籌劃提高工程質(zhì)量的細(xì)節(jié)，確保成品實(shí)現(xiàn)和超過設(shè)計意圖。對于施工中做不到指標(biāo)，不能敷衍了事和馬虎過關(guān)，要反復(fù)查找原因解決問題；以數(shù)據(jù)說話，對于確實(shí)做不到的設(shè)計指標(biāo)，要敢于對設(shè)計單位提出書面質(zhì)疑，留下證據(jù)明晰設(shè)計和施工責(zé)任歸屬。越是簡陋的工具，越能考驗(yàn)匠人的手藝；越是低標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計，越需要高水平的施工。從底基層開始，承包商就要按照“零缺陷”原則組織施工，最終才能實(shí)現(xiàn)質(zhì)保期內(nèi)“免維護(hù)”的目地。

2.3 改進(jìn)工藝措施，提高基層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

隨著非洲國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通量的增大，非洲現(xiàn)匯項目基層設(shè)計也逐漸由原來標(biāo)準(zhǔn)較低的天然紅土礫料基層、摻水泥改良紅土礫料基層提升為級配碎石基層；中國提供融資的非洲框架項目為擺脫卡脖子的水泥供需矛盾，設(shè)計上也越來越多的采用級配碎石的柔性基層。級配碎石基層已經(jīng)成為非洲公路基層的主流結(jié)構(gòu)，級配碎石基層的壓實(shí)度控制也就成為了基層質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

從表3中的第9項指標(biāo)中可以看出，非洲地區(qū)對級配碎石基層壓實(shí)是相當(dāng)重視的，安哥拉和坦桑尼亞對基層最低壓實(shí)度要求分別是102%和104%[3]，超過中國國標(biāo)的99%標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際施工，為實(shí)現(xiàn)壓實(shí)度“百尺竿頭更進(jìn)一步”的目標(biāo)（超百），承包商可以通過以下工藝措施改進(jìn)來提高壓實(shí)效果：

（1）單鋼輪和膠輪組合：在級配碎石基層碾壓設(shè)備選型中，單鋼輪壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)按照2∶1比例配備，施工中膠輪壓路機(jī)初壓、單鋼輪壓路機(jī)復(fù)壓。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，增加膠輪壓路機(jī)能有效提高基層壓實(shí)度1-2個百分點(diǎn)。（2）帶水激振提漿工藝：單鋼輪復(fù)壓結(jié)束后，灑水車大水灑透級配基層形成水膜，單鋼輪壓路機(jī)緊隨水車帶水振動壓實(shí)，直至級配碎石層表面返漿密實(shí)。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，帶水激振提漿工藝能有效消除級配碎石基層表面離析，有助于級配碎石實(shí)現(xiàn)板結(jié)，提高基層壓實(shí)度1-3個百分點(diǎn)。（3）提高細(xì)集料用量：一方面，入鄉(xiāng)隨俗，非洲的其他規(guī)范內(nèi)給出的基層碎石的4.75mm篩孔通過率比中國國標(biāo)高大約10%左右（見表3第8項），說明當(dāng)?shù)亓?xí)慣做法的級配碎石混合料料更細(xì)、細(xì)集料用量更多，與國內(nèi)追求的密實(shí)骨架結(jié)構(gòu)是有區(qū)別的；另一方面，混合料越細(xì)越不容易離析，容易壓實(shí)，也越容易板結(jié)，有利于提高作為基層的級配碎石層的整體性和承載力。

3 結(jié)語

“承包商所賺的每一分錢，都是基于對世界認(rèn)知的變現(xiàn)；而所虧的每一分錢，也是源自對于世界認(rèn)知的缺陷”。思想上認(rèn)知非洲公路基層施工在設(shè)計、材料、工藝、管理上的特點(diǎn)，行動上通過強(qiáng)化設(shè)計審核、提高質(zhì)量意識、提升工藝水平等措施，承包商就一定能克服國內(nèi)外的工程差異，在路面基層施工上少交學(xué)費(fèi)、干好工程、賺到應(yīng)有利潤，以同樣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度直至做出優(yōu)質(zhì)的路面工程，實(shí)現(xiàn)在海外生存、生根和成長的目標(biāo)。