皮紹偉
(沅江市交通運輸局農(nóng)村公路管理所 湖南 沅江 413100)
從農(nóng)村公路建設(shè)的發(fā)展談影響公路使用壽命的因素與對策
皮紹偉
(沅江市交通運輸局農(nóng)村公路管理所 湖南 沅江 413100)
農(nóng)村公路建設(shè)快速發(fā)展的形勢,確實令人鼓舞。而今的農(nóng)村公路管理部門,面臨著公路建設(shè)中工程質(zhì)量的壓力與長期養(yǎng)護(hù)的艱巨任務(wù)。為了適應(yīng)形勢發(fā)展要求,促進(jìn)公路管理工作全面落到實處,使建設(shè)資金能夠發(fā)揮最好的效益,不斷提高農(nóng)村公路的使用壽命。現(xiàn)就影響公路使用壽命的因素與對策,特談如下看法。
公路;建設(shè);使用壽命;因素
在國家五年計劃綱要的指導(dǎo)下,國民經(jīng)濟(jì)和社會各方面都發(fā)展很快。就交通農(nóng)村公路建設(shè)而言,自“十一五”和“十二五”規(guī)劃以來,農(nóng)村公路建設(shè)發(fā)展迅猛,公路里程與日俱增。到“十二五”末,我國農(nóng)村公路總里程將達(dá)到390萬km。沅江市農(nóng)村公路建設(shè)的發(fā)展,同全國各地一樣。從2006年寥寥無幾的農(nóng)村公路,如今發(fā)展到里程為2229.616km,其中省道里程為67.576km,縣道里程為274.133km,鄉(xiāng)道里程為725.092km,村道里程為1162.815km。形成了村道通鄉(xiāng)道、鄉(xiāng)道通縣道、縣道通省道、省道通國道和高速公路的網(wǎng)絡(luò)。
我市在農(nóng)村公路建設(shè)中大規(guī)模采用水泥混凝土路面始于20世紀(jì)90年代。早期修建的路面病害比較多,很多路段只是使用2~3年就出現(xiàn)了大程度的破壞。近幾年來,隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,水泥混凝土路面的質(zhì)量也得到了很大程度的提高,然而壽命卻比較短、維修難的現(xiàn)象依然沒有得到有效的解決,對于農(nóng)村公路的建設(shè)以及發(fā)展帶來了非常大的困難。2001年以來,因為國家加強了對于農(nóng)村公路建設(shè)的投入力度,使得廣大農(nóng)民自覺修路的積極性得以有效的提高,水泥混凝土路面在農(nóng)村公路特別是通村公路中得到大范圍應(yīng)用。迄今為止,全市一共有1162.815km的村道,依然存在著很多路段2~3年之后急需維修,要不然就會出現(xiàn)斷路情況。對于農(nóng)村公路管理部門來說,責(zé)任非常重大,應(yīng)該做到因勢利導(dǎo),綜合農(nóng)村公路的具體特點,應(yīng)該積極的總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)、借鑒國內(nèi)外最新研究成果的基礎(chǔ)上,制定出切實可行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時應(yīng)該進(jìn)一步加大技術(shù)指導(dǎo)與質(zhì)量監(jiān)督管理的力度,從而保證建設(shè)工程的整體質(zhì)量,促進(jìn)投資效益與公路使用壽命的不斷延長。
水穩(wěn)定性相對較高,在暴雨與短期浸水的條件下,路面能夠正常通行;溫度穩(wěn)定性比較高,沒有出現(xiàn)車轍現(xiàn)象;水泥混凝土為無機膠凝材料,抗老化、沒有污染;在相同技術(shù)與工藝水平之下,水泥混凝土路面的使用年限比較長;水泥混凝土路面能夠容納各種各樣的集料,唯有這些材料達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn);平整度的保持期比較長。
對路基的穩(wěn)定性要求比較高,對于不均勻變形的適應(yīng)性比較差;水泥混凝土是水硬性材料,養(yǎng)護(hù)期比較長,施工與養(yǎng)護(hù)的用水量非常大;水泥混凝土的路面強度比較高、硬度比較大,斷板之后很難清除,修復(fù)難度比較大;在平整度相同的條件下,因為水泥混凝土路面不減振,所以行車舒適性遠(yuǎn)不如瀝青路面同時噪音也比較大。
影響公路使用壽命的主要因素與對策,概括起來主要有如下六個方面:
4.1公路路基
路基應(yīng)該保持穩(wěn)定,可以為路面提供連續(xù)均勻的支撐。通常情況下,通車之后2~3年水泥混凝土路面出現(xiàn)破損的主要原因是由于地基或者是路基不穩(wěn)而導(dǎo)致的。因此往往會發(fā)生如下的現(xiàn)象,越是在新路基、軟路基或者是半填半挖的路基,反而越容易形成路面斷板;同時,在硬路基、老路基則路面破損則比較少。
大量的事實顯示,路修得的速度越快,壞得就越快。為了能夠有效的控制路基的變形,不僅要在地基、填料與壓實等方面積極采取相應(yīng)的措施,最佳的方式是留給路基相應(yīng)的自然沉降的時間。確定項目的建設(shè)工期是技術(shù)問題,行政干預(yù)一定會出現(xiàn)質(zhì)量隱患。
4.2公路墊層
特殊路段一定要進(jìn)行墊層的設(shè)置。部分人覺得路塹地段的路床是在原狀土——“硬得很”,能夠減薄基層。事實上卻是完全相反。土質(zhì)路塹地段因為地下水位較高與坡面水的匯集,路床的強度、水穩(wěn)定性就會大幅度降低,不僅無法減薄基層,還必須要進(jìn)行全寬式隔與排水墊層的增設(shè)。
4.3公路基層
水泥混凝土路面和瀝青路面的受力特征存在著區(qū)別,對于基層的要求也存在著一定的差異。瀝青路面的面層薄而柔,主要是基層受力對于基層的強度、剛度與穩(wěn)定性都有著非常要的要求;但是水泥混凝土路面面層厚并且剛,具體是面層受力,對于基層的要求主要是水穩(wěn)定性特別是抗沖刷能力。
農(nóng)村公路和高等級公路在基層結(jié)構(gòu)類型的選擇方面必須要有著比較明確的區(qū)分。半剛性穩(wěn)定基層和柔性基層為兩種相同的結(jié)構(gòu)形式,不存在著誰比誰好,各自存在著其使用條件與特征。半剛性穩(wěn)定基層的強度比較高、剛度比較大,然而也存在著造價高、工藝十分繁瑣,后期的養(yǎng)護(hù)周期比較長、在很大程度上影響著行車路段的施工、同時在其開裂之后不具有愈合能力等缺陷。級配碎石與填隙碎石柔性基層不但可以有效的彌補半剛性穩(wěn)定基層的缺陷,同時在農(nóng)村公路水泥路面上進(jìn)行使用已得到充分證實。
影響基層集料質(zhì)量的主要因素,從主觀方面來講,屬于認(rèn)識方面的誤區(qū)——僅僅知道水泥混凝土路面相應(yīng)結(jié)構(gòu)層的強度以及剛度自上而下的不斷降低,不了解對于穩(wěn)定性的要求是一致的,甚至是有待提高的;只知道通過水泥等結(jié)合料來促進(jìn)強度的進(jìn)一步提高,但是并不了解摻結(jié)合料的主要目的是實現(xiàn)集料的穩(wěn)定,確保其在荷載、在環(huán)境相同的基礎(chǔ)下,強度以及剛度不會出現(xiàn)任何的突變;甚至還認(rèn)為不管什么種類的集料,摻了結(jié)合料就會具有良好的性能。所以,在進(jìn)行基層集料質(zhì)量控制的時候,必須要嚴(yán)格的遵循下列幾個基本性的原則:①要保證間斷級配要比連續(xù)級配高出較多。間斷級配能夠形成不僅具有高密實度同時具有高內(nèi)摩阻力的密實骨架結(jié)構(gòu),有著較高的穩(wěn)定性;而且連續(xù)級配形成了密實懸浮結(jié)構(gòu),其性能主要受結(jié)合料工程性質(zhì)的影響,造成了穩(wěn)定性的趨劣。②粗集料多比細(xì)集料多好。粗集料非常多,還能夠形成開級配的結(jié)構(gòu),還有利于內(nèi)部排水;但是細(xì)集料多特別是含泥量比較多,將造成抗開裂、抗沖刷的能力非常低。
4.4公路面層
面層的厚度應(yīng)該具有著較為充分的安全儲備。不可由于基層較厚強度較高,就可以的去減薄面層;事實上,提高基層的強度與剛度,對于有效的降低面層的應(yīng)力或者是減薄面層的厚度,影響是非常小的。同時路面的使用年限和水泥混凝土面層厚度的五次方是成正比的關(guān)系,面層厚度的細(xì)微變化,都會對路面的使用壽命造成較大的影響。
4.5路面內(nèi)部排水
水是造成路面損壞的重要因素。不可以把排水系統(tǒng)當(dāng)作是“附屬”的設(shè)施,而是應(yīng)該將其放在和路面結(jié)一樣重要的位置上。而在具體的建設(shè)階段,因為技術(shù)與經(jīng)濟(jì)條件的限制,常常會顧此失彼,沒有把將排水設(shè)施當(dāng)作是一個“系統(tǒng)”來綜合的考慮,特別容易忽略掉路面的內(nèi)部排水。晴雨通行能力、延長路面的使用壽命是農(nóng)村公路質(zhì)量控制的重要目標(biāo),還必須要關(guān)注到路面內(nèi)部的排水。經(jīng)過不斷的研究以及實踐,進(jìn)行了內(nèi)部排水水泥混凝土路面的設(shè)置,可以提高其使用壽命50%左右。在公路建設(shè)的過程當(dāng)中,應(yīng)該進(jìn)行排水基層的設(shè)置、借助于透水性材料進(jìn)行路肩的填筑、通過漿砌片石(不勾縫)或者是無砂大孔混凝土預(yù)制塊砌筑路緣石等一系列的措施,來促進(jìn)路面內(nèi)部排水能力的不斷增強,進(jìn)一步延長路面的使用壽命。
4.6公路養(yǎng)護(hù)
進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)專業(yè)班子與管養(yǎng)機制的建立,安排專業(yè)的人員對各條公路的各個路段進(jìn)行定期的管理與養(yǎng)護(hù),積極的實行包干管養(yǎng)負(fù)責(zé)制,從而避免失養(yǎng)狀況的發(fā)生。當(dāng)前在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地方,養(yǎng)護(hù)資金比較匱乏、專業(yè)人員也存在著較為明顯的不足,養(yǎng)護(hù)機制在短時間之內(nèi)無法正常的落實。同時,部分公路建成后交通量陡增,會導(dǎo)致路面的早期破壞。這就需要在建設(shè)過程當(dāng)中考慮到一系列的不利因素,還應(yīng)該在設(shè)計于施工的過程當(dāng)中采取有效的措施,來進(jìn)一步延長路面的維修養(yǎng)護(hù)周期。
總而言之,進(jìn)一步延長水泥混凝土路面的使用壽命,重要是要進(jìn)一步提高地基、路基與基層的穩(wěn)定性,進(jìn)行路面內(nèi)部排水設(shè)施的完善。為了能夠減少路基不均勻沉降所造成的危害,路基、路面工程當(dāng)中能夠分期實施。基層的穩(wěn)定性首先在于集料質(zhì)量的優(yōu)劣?;鶎咏Y(jié)構(gòu)類型的選擇需要做到和當(dāng)?shù)氐淖匀粻顩r、經(jīng)濟(jì)狀況與交通條件相適應(yīng),相比較來說,級配碎石與填隙碎石柔性基層應(yīng)該更適合于農(nóng)村公路水泥混凝土路面。通過內(nèi)部排水設(shè)施所增加的資金投入,建議首先提高路面的使用性能、使用壽命的增加與養(yǎng)護(hù)工作的減少中得到補償。農(nóng)村公路的建設(shè)總量非常大、等級比較低、投資較少,然而卻不代表其質(zhì)量差、隱患多、壽命較短。在建設(shè)的過程當(dāng)中應(yīng)該遵循“最大限度的舊路資源,科學(xué)用地,減少大填大挖”的原則,把有限的資金用在促進(jìn)路面使用壽命的提高上。質(zhì)量差、隱患多、壽命短的問題就會自然克服,沅江快速發(fā)展的農(nóng)村公路建設(shè)將會再上新的臺階,再出新的成果。
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F540.3
A
1673-0038(2015)34-0294-02
2015-7-2
皮紹偉(1985-),男,助理工程師,本科,主要從事公路橋梁工程專業(yè)。