張 欣
(河北省高速公路張涿張家口段臨時(shí)籌建處,河北 張家口 075600)
農(nóng)村公路建設(shè)是我國歷史上最大的一項(xiàng)惠民工程。近幾年農(nóng)村公路大規(guī)模投資,成批量的建設(shè),有利地改善了農(nóng)村的運(yùn)輸條件和生活環(huán)境,促進(jìn)了農(nóng)村生產(chǎn)的發(fā)展。隨著農(nóng)村公路建設(shè)的持續(xù)發(fā)展,以大中修工程為主要工作內(nèi)容的農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)也將成為養(yǎng)護(hù)工作的重點(diǎn)。
農(nóng)村公路建設(shè)采用的籌資政策是國家補(bǔ)貼和縣鄉(xiāng)自籌。由于建設(shè)單位為鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府,再加之投入資金不足等種種原因,農(nóng)村公路的總體建設(shè)水平不高。三級(jí)路的正常使用壽命應(yīng)在10年左右;四級(jí)路的使用壽命能夠達(dá)到5年。因?yàn)檗r(nóng)村公路建設(shè)是在一個(gè)集中的時(shí)間內(nèi)大批量建設(shè)完成的,故而將在使用壽命到期后有一個(gè)相對(duì)集中的損壞期。因此,按四級(jí)路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的村道在5年后即進(jìn)入這一時(shí)期,按三級(jí)路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的鄉(xiāng)道在8到10年后也將集中破損。在大規(guī)模建設(shè)中,從建設(shè)單位的技術(shù)水平和適用性考慮,絕大部分農(nóng)村公路特別是鄉(xiāng)村公路采用了水泥混凝土路面的路面結(jié)構(gòu)形式。筆者所在河北省張家口市是從2003年開展大規(guī)模建設(shè)農(nóng)村公路的,也就是說到2008年第一批建設(shè)的村道工程已經(jīng)到了使用年限。從現(xiàn)實(shí)情況看,2003年建設(shè)的農(nóng)村公路路面毛面、局部破損較多,水泥混凝土板裂縫、碎板已大量出現(xiàn),應(yīng)當(dāng)適時(shí)地進(jìn)行大中修工程。對(duì)于這種類型的農(nóng)村公路大中修工程,特別是大修工程,筆者認(rèn)為可以采用“白改黑”技術(shù)進(jìn)行處理,以經(jīng)濟(jì)適用的方法延長農(nóng)村公路的使用壽命,讓農(nóng)村公路更高質(zhì)量地為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。
如前所述,近幾年建設(shè)的農(nóng)村公路,主要是以水泥混凝土路面為主,路面結(jié)構(gòu)一般為18cm水泥混凝土路面+15cm天然砂礫墊層,村道路面寬度一般為3.5~4.5m,鄉(xiāng)道路面寬度一般為6~6.5m。經(jīng)過幾年的使用,水泥混凝土路面受自然力作用和車輛的碾壓作用,路面已出現(xiàn)大量錯(cuò)臺(tái)、斷板、啃邊、沉陷和毛面等損壞現(xiàn)象。在這個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中,混凝土路面板的接縫邊緣處病害尤為嚴(yán)重,但如果將舊路面經(jīng)過處理作為基層,會(huì)有足夠的強(qiáng)度和適宜的剛度,完全能滿足在農(nóng)村公路交通量下的基層設(shè)計(jì)要求,在加鋪瀝青混凝土路面后,會(huì)完全去除水泥混凝土路面的缺點(diǎn),使路面的美觀性和行車舒適性大大提高。
對(duì)于筆者所在的張家口地區(qū),如果實(shí)施農(nóng)村公路村道大修工程,將舊混凝土路面進(jìn)行處理(后又提到的碎石化)成為基層,每平方米造價(jià)大約為7元。在處理后的舊水泥混凝土路面上加鋪4cm瀝青混凝土面層每平方米造價(jià)為36元,兩項(xiàng)費(fèi)用相加每平方米造價(jià)為43元。按農(nóng)村公路路面寬4.5m計(jì)算,每公里造價(jià)為19.35萬元。而新建的同標(biāo)準(zhǔn)瀝青混凝土路面每平方米造價(jià)最少為60元,每公里造價(jià)需27萬元??梢娛褂谩鞍赘暮凇奔夹g(shù)每公里可以節(jié)約造價(jià)8萬元。
環(huán)境保護(hù)是我國的大政方針,農(nóng)村公路建設(shè)也應(yīng)充分考慮工程對(duì)環(huán)境的保護(hù)問題。農(nóng)村公路絕大部分的路面都為混凝土路面,如果將農(nóng)村公路舊混凝土路面全部鏟除掉進(jìn)行改建,不僅是一種資源上的浪費(fèi),而且鏟除的混凝土廢料幾乎不能再利用,并將形成新的建筑垃圾,勢必會(huì)侵占耕地、污染環(huán)境?!鞍赘暮凇奔夹g(shù)有效克服了這一弊端,通過對(duì)原有路面的再利用,大大減少了建筑垃圾的產(chǎn)生,有效地保護(hù)了環(huán)境。
舊水泥混凝土路面進(jìn)行大修需具備以下條件:
a)正常養(yǎng)護(hù)措施無法滿足技術(shù)要求;
b)大量接縫破壞,如錯(cuò)臺(tái)、翻漿和角隅破壞,以至于超過20%的接縫需要修補(bǔ);
c)超過25%的板開裂;
d)超過20%的工作長度出現(xiàn)縱縫缺陷,且寬度超過10cm;
e)超過10%的路面需要開挖修補(bǔ)以達(dá)到結(jié)構(gòu)性的要求;
f)超過20%的路面已經(jīng)修補(bǔ)或需要修補(bǔ);
g)出現(xiàn)凍脹開裂或堿集料反應(yīng)或其先兆,需要加鋪罩面或重建。
具備以上條的混凝土路面可以進(jìn)行“白改黑”技術(shù)加鋪瀝青混凝土面層。
利用碎石化的舊混凝土路面是“白改黑”技術(shù)的關(guān)鍵,舊水泥混凝土路面通過使用MHB設(shè)備碎石化后,可以直接作為新路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),在這個(gè)基層上可以直接加鋪瀝青混凝土面層。
實(shí)施MHB類碎石化技術(shù),主要設(shè)備是MHB多錘頭破碎機(jī)和Z型壓路機(jī)。MHB設(shè)備可以在整幅車道寬度單次多點(diǎn)破碎。該設(shè)備可以在一臺(tái)班內(nèi)單車道破碎路面0.8~1.2km。破碎后再由Z型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)整平,經(jīng)過Z型壓路機(jī)碾壓數(shù)遍后就能得到堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的加鋪工作平臺(tái)。
經(jīng)過碎石化的舊混凝土面板作為路面基層,有以下優(yōu)點(diǎn):碎石化能使原水泥混凝土板塊在平面上強(qiáng)度分布均勻;碎石化后仍能保留原水泥混凝土路面的一定強(qiáng)度;碎石化可以消除原水泥混凝土路面的病害;碎石化后的粒徑合理,不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。
路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般思路是將碎石化層頂面上的強(qiáng)度特性作為碎石化后及其下層結(jié)構(gòu)的代表強(qiáng)度,即頂面回彈模量。若破碎后強(qiáng)性模量能達(dá)到較高的水平,則在設(shè)計(jì)時(shí)可以充分利用這一點(diǎn)以達(dá)到減小路面厚度的目的;若破碎的彈性模量達(dá)不到設(shè)計(jì)最低值時(shí),則應(yīng)增加路面結(jié)構(gòu)厚度。
為使破碎后表面較松散的粒料有一定的結(jié)合力,需使用慢裂乳化瀝青作透層,用量控制在2.5~3kg/m2,乳化瀝青透層表面再撒布適量石屑,然后進(jìn)行光輪靜壓;石屑用量以不粘輪為標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于較低等級(jí)的農(nóng)村公路,根據(jù)交通運(yùn)輸部下發(fā)的《農(nóng)村公路建設(shè)指導(dǎo)意見》可直接加鋪3-4cm瀝青混凝土面層。
使用“白改黑”技術(shù)改建農(nóng)村公路,能夠很好地利用原有的舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu),既節(jié)約了資金,又不破壞環(huán)境;加鋪的瀝青混凝土路面,提高了行車質(zhì)量,美化了路容路貌,使農(nóng)村公路的使用壽命得到延長?!鞍赘暮凇奔夹g(shù)將成為農(nóng)村公路改建、大修的首選工藝。
[1]王松根.舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)應(yīng)用指南[M].北京:人民交通出版社,2007.
[2]JTG D50—2006,公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].