周 魏

（上海奉賢建設(shè)發(fā)展集團(tuán)市政公路工程有限公司，上海市 201400）

0 引言

近二十年來上海地區(qū)農(nóng)村道路的發(fā)展，從最原始的道渣路面、三渣結(jié)構(gòu)發(fā)展到碎石墊層加水泥混凝土路面，之后是加罩瀝青混凝土（即白加黑），最后發(fā)展到破除原老路進(jìn)行路基翻修，施工高等級(jí)路面（即白改黑）。

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為了深入貫徹落實(shí)新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想，上海大力實(shí)施鄉(xiāng)村振興計(jì)劃、打造宜居的城市后花園；為了提高路網(wǎng)通達(dá)性，提升管理養(yǎng)護(hù)水平，切實(shí)改善農(nóng)村人居環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村公路綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，根據(jù)《關(guān)于推進(jìn)上海市“四好農(nóng)村路”建設(shè)實(shí)施意見的通知》（滬府辦規(guī)〔2018〕23 號(hào)）及《奉賢區(qū)農(nóng)村公路建設(shè)規(guī)劃（2018-2022）》（滬奉府批〔2019〕16 號(hào)），奉賢區(qū)積極推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)、高水平、高質(zhì)量的“四好農(nóng)村路”建設(shè)?！八暮棉r(nóng)村路”是指建設(shè)好、管理好、養(yǎng)護(hù)好、運(yùn)營(yíng)好的農(nóng)村公路，主要包括縣道、鄉(xiāng)道和村道[1]。

本文結(jié)合奉賢區(qū)奉城鎮(zhèn)2019年及2020年“四好農(nóng)村路”項(xiàng)目，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀條件，對(duì)比分析了幾種方案的可行性，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行應(yīng)用對(duì)比總結(jié)，為以后類似“白改黑”工程施工積累經(jīng)驗(yàn)，具有較大的指導(dǎo)意義和工程價(jià)值。

1 農(nóng)村道路特點(diǎn)

目前奉賢區(qū)改造的四好農(nóng)村路，原道路均經(jīng)過若干次大中修，為混凝土路面，至今道路板塊受損程度不一，出現(xiàn)板塊碎裂、板底脫空、唧泥、錯(cuò)臺(tái)等病害。各道路均為各村鎮(zhèn)中主要通行道路，道路寬度在4～6 m，相比之下交通流量大，且道路臨近居民房屋或者河道，地下存在路燈電纜、自來水管、雨污水管、燃?xì)夤艿龋裆罹闯^1 m。

根據(jù)合同工期要求，含橋梁道路施工周期控制在6 個(gè)月，無橋梁道路控制在3 個(gè)月。本著因地制宜的建設(shè)原則，延原道路線型改造，盡量不觸碰周邊構(gòu)筑物，提檔升級(jí)，達(dá)到公交通行條件。

綜合上述環(huán)境特點(diǎn)及合同要求，特點(diǎn)分析如下：（1）工期緊迫，節(jié)點(diǎn)要求高；（2）市里資金有限，需合理節(jié)約；（3）地下管線復(fù)雜，基本不搬遷，保護(hù)為主；（4）居民房老舊，且離道路太近，施工過程機(jī)械影響大；（5）道路窄，不宜半幅施工，全幅封閉作業(yè)需分段，且周期不宜過長(zhǎng)；（6）提檔升級(jí)、公交通行、道路承載要求高。

2 路面結(jié)構(gòu)層組合方案分析

由于依托項(xiàng)目均為EPC 項(xiàng)目（即設(shè)計(jì)采購(gòu)施工一體化），經(jīng)與設(shè)計(jì)、建設(shè)單位及公路管理所溝通，擬定以下三種方案：

（1）方案一：白加黑（即現(xiàn)狀混凝土路面加罩瀝青混凝土）

對(duì)既有混凝土道路進(jìn)行病害處理，采用注漿方式進(jìn)行基底加固，然后進(jìn)行板塊修復(fù)，最后進(jìn)行瀝青混凝土鋪裝。

優(yōu)點(diǎn)：施工周期短，對(duì)周邊構(gòu)筑物影響小，綠色環(huán)保。

缺點(diǎn)：由于剛性基層加鋪柔性路面，溫度收縮不一，容易出現(xiàn)裂縫，尤其在伸縮縫位置；在高流量、重負(fù)荷路段，容易出現(xiàn)車轍及沉降，后期維修成本高。

結(jié)合以上優(yōu)缺點(diǎn)，考慮原有道路混凝土板塊下為原狀土，承載力無法滿足目前行車安全及設(shè)計(jì)規(guī)范要求，故該方案不予考慮。

（2）方案二：翻挖新建（路基+水穩(wěn)基層+瀝青面層）

翻挖掉全部混凝土板塊并外運(yùn)，開挖至路槽底，對(duì)相關(guān)管線進(jìn)行鋼筋混凝土保護(hù)，按照新建結(jié)構(gòu)層實(shí)施，具體結(jié)構(gòu)層如下：30 cm 5% 水泥土+15 cm 礫石砂+35 cm 水泥穩(wěn)定碎石+0.6 cm 稀漿封層+6 cm AC-20C+4 cm AC-13C（SBS 改性）。

優(yōu)點(diǎn)：承載能力強(qiáng)。

缺點(diǎn)：施工周期長(zhǎng)，造價(jià)高，對(duì)周邊構(gòu)筑物影響大。

符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足重載交通通行要求，此方案可行。

（3）方案三：翻挖新建（原老路基利用+混凝土底基層+水穩(wěn)基層+瀝青面層）

同樣翻挖掉全部混凝土板塊并外運(yùn)，整平并碾壓原路基，進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層施工，具體結(jié)構(gòu)層如下：10 cm 級(jí)配碎石+15 cm C 30 水泥混凝土+16 cm水泥穩(wěn)定碎石+0.6 cm 稀漿封層+6 cm AC-20C+4 cm AC-13C（SBS 改性）。

優(yōu)點(diǎn)：承載能力強(qiáng)，施工周期短，對(duì)周邊構(gòu)筑物影響小，地下管線保護(hù)到位。

缺點(diǎn)：道路標(biāo)高及線形受影響。

因地制宜，符合設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及四好農(nóng)村路精神，滿足相應(yīng)行車功能要求，此方案可行[2]。

3 路面結(jié)構(gòu)層彎沉值評(píng)定計(jì)算方法[3]

（1）瀝青混合料頂面彎沉代表值，按下式計(jì)算：

式中：lr為彎沉代表值，0.01 mm；l 為實(shí)測(cè)彎沉的平均值，0.01 mm；β 為目標(biāo)可靠指標(biāo)，本工程為四級(jí)公路，取值0.52；S 為彎沉標(biāo)準(zhǔn)差；K1為濕度影響系數(shù)，本文取值0.98；K3為溫度影響系數(shù)；為彎沉實(shí)測(cè)值，0.01 mm；N 為實(shí)測(cè)值數(shù)量；E0為平衡濕度狀態(tài)下路基頂面回彈模量，MPa，本文取值25 MPa；Ha為瀝青層厚度，mm；T 為彎沉測(cè)定時(shí)瀝青層中點(diǎn)實(shí)測(cè)或預(yù)估溫度，℃。

（2）水泥穩(wěn)定碎石基層頂面彎沉代表值，按下式計(jì)算：

式中：Za 為與要求保證率有關(guān)的系數(shù)，本工程為四級(jí)公路，取值1.5；lr、及S 含義同（1）節(jié)式（1）。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用對(duì)比分析

針對(duì)方案二及方案三，在奉城鎮(zhèn)蔡橋中心路分別選取了300 m 道路進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)比結(jié)果如下。

4.1 經(jīng)濟(jì)性

根據(jù)2019年投標(biāo)清單報(bào)價(jià)，兩方案的綜合單價(jià)情況見表1、表2。

表1 方案二投標(biāo)清單報(bào)價(jià)

表2 方案三投標(biāo)清單報(bào)價(jià)

根據(jù)以上兩方案結(jié)構(gòu)層綜合單價(jià)的計(jì)算，方案二為375.44 元/m2，方案三為355.32 元/m2，相比之下方案三每平方節(jié)省了20.12 元，投資優(yōu)化提升了5.4%。

同時(shí)在方案三中，無需對(duì)沿線管線進(jìn)行包管保護(hù)；結(jié)構(gòu)層總厚度小，路基擾動(dòng)少，周邊結(jié)構(gòu)影響小，土方節(jié)約，大大降低相關(guān)費(fèi)用的投入。

4.2 施工周期

從理論分析的角度，不考慮天氣等因素的影響，其中水泥穩(wěn)定碎石養(yǎng)護(hù)，根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20—2015），不少于7 d，實(shí)際按7 d考慮；混凝土底基層養(yǎng)護(hù)，根據(jù)《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F30—2018），一般養(yǎng)生天數(shù)為14～21 d，實(shí)際按21 d 考慮；水泥土，根據(jù)《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ 1—2008），不少于7 d，實(shí)際按7 d 考慮。具體施工周期如圖1 和圖2 所示。

圖1 方案二理論施工周期

圖2 方案三理論施工周期

據(jù)以上理論施工周期的比較，針對(duì)300 m 試驗(yàn)段，方案三節(jié)約工期9 d，縮短了20%。若施工期間溫度較高，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間還能減少，工期更加能夠得到優(yōu)化；同時(shí)方案二中水泥混凝土施工受雨水天氣影響大。通過對(duì)比分析，方案三更適合農(nóng)村道路，方便、快捷及有效。

4.3 檢測(cè)參數(shù)

針對(duì)以上兩方案，將方案二應(yīng)用于K0+300～K0+600，方案三應(yīng)用于K1+920～K2+220，選擇水泥穩(wěn)定碎石頂面及瀝青混凝土頂面彎沉代表值進(jìn)行比較，具體情況見表3 和表4。

表3 水泥穩(wěn)定碎石頂面彎沉

表4 瀝青混凝土頂面彎沉

根據(jù)第三節(jié)中公式（4），可知：

方案二，lr=37.8（0.01 mm）；方案三，lr=33.9（0.01 mm）。

本工程水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)彎沉不大于44.2（0.01 mm），兩方案均滿足設(shè)計(jì)要求，但相比之下，方案三彎沉代表值更優(yōu)，較方案二降低了10%。

根據(jù)第三節(jié)中公式（1）～（3），可知：

方案二，lr=22.0（0.01 mm）；方案三，lr=19.6（0.01 mm）。

本工程瀝青混凝土設(shè)計(jì)彎沉不大于33.1（0.01 mm），兩方案均滿足設(shè)計(jì)要求，但相比之下，方案三彎沉代表值更優(yōu)，較方案二降低了11%。

4.4 跟蹤調(diào)查

奉城鎮(zhèn)蔡橋中心路完工后的現(xiàn)場(chǎng)情況如圖3 所示。通過2021年年中項(xiàng)目回訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蔡橋中心路兩試驗(yàn)段竣工通車一年后的情況見圖4，兩方案現(xiàn)場(chǎng)狀況良好，無任何損壞，滿足該道路技術(shù)及功能要求；同時(shí)調(diào)查全線采用方案三的新朝路，其通車半年后同樣狀況良好（見圖5）。

圖3 奉城鎮(zhèn)蔡橋中心路完工后現(xiàn)場(chǎng)情況

圖4 奉城鎮(zhèn)蔡橋中心路通車一年后現(xiàn)場(chǎng)情況

圖5 奉城鎮(zhèn)新朝路通車半年后（采用方案三）

6 結(jié)語

本文依托于上海市奉賢區(qū)奉城鎮(zhèn)蔡橋中心路及新朝路項(xiàng)目，針對(duì)四好農(nóng)村路的特點(diǎn)，選擇兩種方案現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，通過經(jīng)濟(jì)性、施工周期及技術(shù)指標(biāo)對(duì)比，同時(shí)經(jīng)后期回訪調(diào)查，總結(jié)出方案三（利用原老路基+混凝土底基層+水穩(wěn)基層+瀝青面層）更適合現(xiàn)狀農(nóng)村道路，該方案已經(jīng)應(yīng)用到奉賢區(qū)后期四好農(nóng)村路項(xiàng)目，取得了良好的應(yīng)用效果，具有重要的指導(dǎo)意義。