旧水泥砼路面技术改造设计方案的探讨思维导图

浪够了就心伤了

2023-03-01

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方案

探讨

设计

路面

水泥

板块

工程纠纷

建筑工程管理

工程设计管理

【摘要】结合204国道盐城南段旧水泥砼路面技术改造工程的施工实例，对“方案设计”进行思考和分析，指出其在实施过程中值得商榷的问题，提出“建议方案”，使得其更符合实际，方便施工，缩短工期，节省投资。

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思维导图大纲

204国道盐城南段养护改善工程，按二级公路标准实施，路基宽度15m，路面宽度12m。设计时速：80km/h，桥梁设计荷载：汽－20、挂－100，桥梁与路基同宽。同步实施GBM工程。

在本路段的技术改造中，原有路基宽度基本达到15m，路面宽度12m，平面线型完全利用老路走向，不作调整。因大部分桥涵亦能满足规定的技术指标，所以本次技术改造重点是道路的路面结构部分。

设计单位在综合考虑了技术可行性和经济合理性后，推荐采用的方案为：对原水泥砼板块进行处理，达到规定技术指标后，铺18cm二灰碎石基层、沥青下封层，加铺3cm细粒式沥青砼找平层和玻璃纤维网，再铺6cm中粒式沥青砼＋4cm细粒式沥青砼面层（以下简称为“方案设计”），断面结构如图1所示。

“方案设计”中，对原水泥砼板块处理的控制指标为：

(1)单点实测弯沉值Lr<20×10－2mm，不作处理；

(2)单点实测弯沉值20×10－2mm

(3)单点实测弯沉值Lr>40×10－2mm，凿除旧板块浇新板块；

(4)凿除所有断板和脱空板。

该方案设计审查批准后，设计单位完成了K672＋124～K700＋000和K740＋500～K769＋763路段的施工图设计。K700＋000～K740＋500段的改造方案为更换破损的水泥砼板块。我处于2001年8月份组织进入工程的实施阶段。

3实施过程中对方案设计的反思

笔者作为建设单位的组织管理人员，参与了养护改善工程建设的全过程，结合本工程的实施情况，对“方案设计”提出的水泥砼板块处理方法进行了思考和分析，认为有以下几个问题值得商榷：

（1）水泥砼板块的不断损坏，增大了原设计的工程量。

（2）施工工序多，机械设备投入多，相互干扰大，技术要求难以实现。

对水泥砼板块进行处理时，既要凿除部分旧板块重新浇筑新板块，又要修补部分板块，还要对部分板块进行钻孔压浆，工序多，工艺复杂，所需专用机械设备品种多，数量多，相互之间干扰影响大。特别是板块处理前要逐块进行弯沉检测，板块处理后还要逐块进行弯沉检测，且三天后才能复测，检测不合格还要重新返工处理和再检测，这对工程进度影响较大。另外在水泥砼板块上检测弯沉，受外界影响大，所测数据准确性、符合性难以保证。

（3）成本高，可靠性没有保证，且路面结构不太合理。

设计要求对水泥砼板块进行处理，并经弯沉检测合格后在其上铺筑二灰碎石基层，但此时设置二灰碎石基层的目的，并非砼板块强度不足，而是为了防止水泥砼板块的反射裂缝。为避免砼板块的纵、横缝引起二灰碎石产生反射裂缝，并波及到沥青砼面层，设计者又在二灰碎石沥青封层上，增加3cmAC－10I型沥青砼找平层，并再加铺一层玻璃纤维网，希望起到双保险的作用。经计算，仅铺设细粒式沥青砼找平层和玻纤网，每km就增加经费达35.4万元。花如此大的代价，能否达到预期的防裂效果，并非有十分的把握，还有待于车辆荷载通行的考验。

另外，目前市场上AC－10I型沥青砼粗骨料供应较为困难，施工不易控制。同时，在6cm厚的AC－20I型沥青砼中面层下设置一层3cm厚的AC－10I型沥青砼，结构上也显得不够合理。

（4）按照“方案设计”原水泥砼路面上必须增加33cm的高度，这造成许多不利的影响，表现如下：

a?由于路面增高33cm，使得原来与路面同高且结构完好的桥涵也必须作相应增高。设计中对单孔跨径8m以下的小桥涵采取在原桥梁板上增设叠合梁的加高措施，对单孔跨径大于10m的桥梁采取顶升板梁，增加墩、台帽厚度的加高办法。这样做，增加了桥梁施工工程量和经费投入，平均每座桥的增高经费约为10万元。全线这类桥涵达76座，增加高度所需经费相当可观。而且路桥还要协调同步半幅施工才能保证另半幅通车，相对延长了工期，还有不安全因素存在。另外，集镇段和居民区的原盖板矩形排水沟也需作相应的增高，施工较为麻烦。

b?由于路面增加33cm高度，要保持原1∶1.5的边坡，须将原来宽14m的路基顶拓宽到15m，即在两侧各拓宽0.5m，这样小的拓宽尺寸，机械施工无法作业，路基密实度难以达到设计指标。尤其是局部临河地段，还必须设置或加高挡土墙，才能同步实施路基拓宽。增加了施工难度，也增加了工程支出。

c?由于路面增加33cm高度，使得与之平交的公路道口、乡村道路搭接道口，集镇过境段行车道与人行道以及部分靠近路边的机关单位和居民门口形成陡坡，衔接顺适则工程量较大。社会矛盾较为突出，施工时常受到干扰。

d?由于路面增加33cm高度，使得原来符合规定高度的横跨公路的供电、邮电、广电等线路和供热管道其净空高度不足，须作相应升高。否则既影响行车安全也影响线路结构的安全。有关单位已多次找公路部门，要求作线路升高经费的补偿。

综上所述，笔者认为有必要对目前采用的水泥砼板块处理后加铺二灰碎石基层和沥青砼面层的“方案设计”进行调整和完善，以达到符合标准、经济合理、技术可行、施工方便、因地制宜的老路改造目的。

4对水泥砼路面改造的建议方案

此“建议方案”和204国道盐城南段实施的“方案设计”相比较，具有以下几个方面的优点：

（1）节约成本，减少工程量，缩短工期

按照“建议方案”须凿除所有旧的水泥砼板块，这从根本上消除了反射裂缝产生的隐患，在二灰碎石基层上可不再设置AC－10I型细粒式沥青砼找平层和铺设玻纤网。仅此项，每公里可节省工程经费35.4万元，而且还解决了半刚性(柔性)、刚性、半刚性、柔性交叉混杂的路面结构型式的矛盾，使得现有路面结构与设计理论更加协调、吻合。另外“建议方案”比“方案设计”减少了路面结构层次，且无需做砼板块修补、浇筑、钻孔压浆，可大大减少工程量及多种机械设备的投入，也减少了弯沉检测工作量。经计算，每公里可节省的工程经费绝对不会少于60万元（不含板块回收加工利用价值）。若204国道盐城南段养护改善工程全部实施“建议方案”，则可节省工程投资3600万元以上，其效益非常可观，同时方便了施工，缩短了工期，加快了工程进度。

（2）有效控制路面标高

采用“凿除砼板块后加铺18cm厚二灰碎石基层和10cm厚沥青砼面层”的建议方案，路面标高仅增加6cm，有效地控制了路面标高。对沿线桥涵升高，平交道口、过境街道的接坡，横跨公路上空的各种线路、管道的净空高度以及路基加宽的影响很小，在较小范围内花较少的经费就能解决问题。避免了大的社会矛盾和施工干扰，经济效益和社会效益都十分明显。

（3）实现再生利用，保护环境，提高经济性

凿除的砼板块可以再生利用，变废为宝。每公里凿除的砼板块多达2640m3，可当作片石用于砌筑边坡、挡土墙、排水沟等构造物，也可以将其加工破碎后，代替石子作二灰碎石基层的粗骨料使用。盐城境内无地产砂石资源可供利用，各种石料均需从外地购进，南要过长江，北也要到连云港。在盐城境内, 运至工地价格每立方米片石近百元，每立方米碎石七十多元。回收利用，既有可观的经济价值，又能保护环境，实现交通建设的可持续发展。