談農(nóng)村公路過水路面設(shè)計施工

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摘要：闡述過水路面的優(yōu)點及常見形式，結(jié)合行唐縣郜河綜合整治交通工程項目改造二期工程，分析農(nóng)村公路過水路面在設(shè)計、施工中需注意的事項，結(jié)果表明：過水路面因其工藝簡單，造價低廉等優(yōu)點，在河北省農(nóng)村公路建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞：路基路面；結(jié)構(gòu)設(shè)計；施工技術(shù)

引言

農(nóng)村公路建設(shè)關(guān)乎我國億萬農(nóng)民的生產(chǎn)生活。河北省人民政府對農(nóng)村公路建設(shè)非常重視，對河北省農(nóng)村公路的投資結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整，加大了對農(nóng)村公路的財政投入。在實施中，農(nóng)村公路跨河構(gòu)造物的修建受地形、地質(zhì)和投資少等因素的限制，修建橋涵十分困難，過水路面作為一種排水構(gòu)造物，因其工藝簡單，造價低廉等方面的優(yōu)點，在河北省農(nóng)村公路建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。

1過水路面的優(yōu)點及常見形式

1.1過水路面的優(yōu)點

過水路面作為一種路面結(jié)構(gòu)形式，最大的優(yōu)點就是造價成本低，既可以解決路基排水問題，也可以解決道路通暢問題，既有經(jīng)濟(jì)效益，又收獲了社會效益。其主要優(yōu)點分為以下三類[1]：（1）施工方便、工藝簡單。過水路面工程施工簡單，與修建橋涵構(gòu)造物相比，不用修建基礎(chǔ)、墩臺、上部結(jié)構(gòu)等，簡化了施工工序，縮短施工工期。（2）節(jié)省預(yù)算資金，提高經(jīng)濟(jì)效益。過水路面工程最大的優(yōu)點就是節(jié)約造價，十分適合低等級農(nóng)村公路。不僅體現(xiàn)了農(nóng)村公路的地理優(yōu)勢，還緩解了建設(shè)中資金不足這一狀況，給農(nóng)村公路建設(shè)帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。（3）建筑高度低、抗震性能好。過水路面的路基相對穩(wěn)定，有良好的抗震性能。尤其是抗險救災(zāi)特殊時期，過水路面不僅解決了通暢問題，還帶來了巨大的社會效益。

1.2過水路面的常見形式

常見的過水路面形式有兩種：漫水橋結(jié)合過水路面、混合式過水路面。（1）漫水橋結(jié)合過水路面。在低等級公路（三、四級公路）上，跨越常水位與洪水位高差較大且不通航的河道，同時洪水時間短、交通允許暫時中斷的條件下，橋梁標(biāo)高可以按常水位設(shè)計，洪水發(fā)生時允許水流從橋面漫過的橋梁。在近幾年的農(nóng)村公路建設(shè)過程中，由于受到地形地貌、預(yù)算資金等限制，不能修建百米以上的大橋，季節(jié)性河流除汛期外河道內(nèi)幾乎常年無水，若遇暴雨，則河水陡漲陡落，為了保證一些重要的農(nóng)村公路暢通無阻，也為了百姓能在雨季安全順利的通行，擬建跨河方案為漫水橋結(jié)合過水路面的方式：漫水橋修建在河道主槽位置，灘地修建過水路面來代替百米以上大橋。案例參考：無極縣科技街北延新建工程，三級公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計速度40km/h，其中13孔×13m漫水橋修建在磁河木刀溝河道主槽位置，過水路面修建在左右灘地。（2）混合式過水路面?；旌鲜竭^水路面是指過水路面與圓管涵相結(jié)合的路面形式。適合修建在平時流水量很小但是雨季水量增加較多，地勢較低的峽谷性河流中。一般情況下，在這種地形中修建小橋，不僅增加了投資成本，還可能會因雨季水流量加大，沖刷橋兩側(cè)路基或耕地農(nóng)田等。而修建混合式過水路面，平時的少量流水可以從圓管涵中排走，即使遇到山水傾瀉時，還可以從路面快速流過，減少淤積對路基的沖毀；在造價上，修建混合式過水路面比小橋節(jié)省將近75%。解決了我國對農(nóng)村公路建設(shè)投資限額的問題，緩解了經(jīng)濟(jì)壓力。本文著重對此形式進(jìn)行案例分析。

2工程概況

行唐縣郜河綜合整治交通工程項目改造二期工程，全長25.099km，路基寬7m，路面寬6m的四級公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計速度為20km/h。其中，郜河通過的路面設(shè)計為過水路面長約1.0km。

3過水路面設(shè)計要點

3.1路線布設(shè)及縱坡要求

過水路面位置上的選擇一般要求與洪水位流向垂直，河道平時無水或者水很淺，上游兩岸堤壩堅固，做過水路面后，可避免沖塌堤壩。在路線縱坡問題上，過水路面首先要符合設(shè)計規(guī)范要求。一般情況下，過水路面起終點段縱坡取2%～5%較為適宜。值得注意的是，過水段的路面與一般段的路面連接處不宜設(shè)置變坡點；除此之外過水路面起終點段應(yīng)向外順延坡度，一般取10～20m比較適宜。

3.2路面材料比選

3.2.1材料比選路面面層：瀝青混凝土面層和水泥混凝土面層都適用于本工程，但是水泥混凝土路面使用年限長，施工難度小，所以從技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面綜合比較后，推薦本工程采用水泥混凝土路面。路面基層：行唐縣盛產(chǎn)砂礫及礫石，水泥穩(wěn)定砂礫基層具有就地取材、價格低、強(qiáng)度高等優(yōu)點，是較理想的基層、底基層材料。3.2.2路面結(jié)構(gòu)根據(jù)道路等級、交通量對道路的要求，結(jié)合沿線氣候、土質(zhì)、水文、筑路材料以及當(dāng)?shù)刂方?jīng)驗，路面結(jié)構(gòu)類型如下：本項目路面采用20cm水泥混凝土?；鶎邮侵饕兄貙?，根據(jù)該路交通量及氣候特點以及交通部要求和省廳研究成果，本項目部分過水路面為防止水流侵蝕路基，過水路面段落路面結(jié)構(gòu)層采用15cm水泥穩(wěn)定礫石基層+20cm水泥穩(wěn)定礫石底基層。對路堤式路基，只需對原地面進(jìn)行適當(dāng)處理。為保證路床填料的壓實度和強(qiáng)度，下路床（40～80cm）摻3%水泥，填料最小強(qiáng)度CBR≥3%，壓實度≥95%；上路床（0～40cm）摻5%水泥，填料最小強(qiáng)度CBR≥5%，壓實度≥95%。過水路面路基防護(hù)，采用30cm漿砌片石護(hù)面墻鋪砌并延至坡腳外1m。3.3過水路面涵洞項目區(qū)域內(nèi)需經(jīng)過郜河，在河槽設(shè)置過水路面?？紤]河道堤壩附近路基的過水需求，設(shè)置路面過水管涵2處。

3.4交通安全設(shè)施

（1）在過水路面提前30m處設(shè)置“過水路面”警示標(biāo)志，提醒過往司機(jī)減速慢行，注意行車安全。（2）過水路面段兩側(cè)路肩位置需設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)柱。護(hù)柱每20cm涂以紅白相間的油漆，且涂兩遍，起到警示、保護(hù)車輛及人員安全的作用。

4過水路面施工要點

4.1材料要求及配比

4.1.1水泥混凝土面層（1）水泥的要求。選用水泥時，3d抗壓強(qiáng)度應(yīng)≥10MPa，抗折強(qiáng)度≥3MPa；28d抗壓強(qiáng)度應(yīng)≥32.5MPa，抗折強(qiáng)度≥6.5MPa。除此之外，還應(yīng)通過混凝土配合比試驗，例如鋁酸三鈣不宜＞9.0%，游離氧化鈣不得＞1.8%，三氧化硫不得＞4.0%，初凝時間不早于0.75h，終凝時間不遲于10h，28d干縮率不得＞0.10%等指標(biāo)來選擇更適合本工程的水泥強(qiáng)度等級和品種。（2）粗集料的要求。選作路面的粗集料是有指標(biāo)要求的，首先碎石應(yīng)潔凈堅硬，且碎石壓碎指標(biāo)應(yīng)＜30%；卵石同樣要求外觀潔凈堅硬，且卵石壓碎指標(biāo)應(yīng)＜26%；按質(zhì)量損失計算碎石、卵石的堅固性，均應(yīng)＜2.0%，除此之外的指標(biāo)還有含泥量（按質(zhì)量計%）＜2.0，松散堆積密度＞1350kg/m3等，均符合規(guī)范要求指標(biāo)的碎石，卵石和碎卵石才能作為粗集料。（3）細(xì)集料的要求。干凈且質(zhì)地堅硬的天然砂是過水路面細(xì)集料的必選項。（4）水的要求。飲用水可直接作為混凝土攪拌和養(yǎng)護(hù)用水。4.1.2水泥穩(wěn)定級配碎石基層、底基層水泥穩(wěn)定級配碎石基層的7d浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于2.0MPa，水泥穩(wěn)定級配碎石底基層7d浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.0MPa。

4.2施工技術(shù)要求

4.2.1水泥混凝土面層面層施工前應(yīng)提供足夠連續(xù)施工7d以上的合格基層，并應(yīng)嚴(yán)格控制表面高程和橫坡。碾壓鋪筑的工藝順序為：首先將用料放入攤鋪機(jī)中，然后攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪工作，布置鋼筋后開始壓路機(jī)初壓、復(fù)壓、終壓，混凝土路面的表面要進(jìn)行抗滑處理，最后進(jìn)入混凝土養(yǎng)生階段。4.2.2水泥穩(wěn)定材料基層、底基層采用集中廠拌攤鋪機(jī)攤鋪的施工工藝?；鶎硬牧系膲簩崢?biāo)準(zhǔn)不小于95%，底基層壓實標(biāo)準(zhǔn)不小于93%。對水泥穩(wěn)定材料的碾壓成型應(yīng)在2h之內(nèi)完成。因故中斷攤鋪時間大于2h時，應(yīng)設(shè)置橫向接縫。

5結(jié)語

現(xiàn)行規(guī)范對過水路面的設(shè)計和施工描述較少，特別是針對農(nóng)村公路過水路面未見詳實資料。本案例中過水路面采用水穩(wěn)性好的材料作為路基路面建筑材料，使該路通車后發(fā)揮出應(yīng)有的功能。因此，過水路面在投資不充足的低等級農(nóng)村公路建設(shè)中值得推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋華麗.過水路面在農(nóng)村公路建設(shè)中的應(yīng)用[J].四川水泥，2016（3）：71.

[2]孫紅亞.農(nóng)村公路水泥混凝土路面施工[J].科技信息，2008（15）：116.

作者：趙靜 單位：石家莊交通勘察設(shè)計院