马明飞
(新疆交通规划勘察设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830006)
道路是地区交通运行的基础设施,做好公路施工质量对其使用价值有决定性的作用。新时期国内交通运输活动日趋频繁,早期建成的公路设施已无法满足车辆行驶的要求。为此,政府积极投资公路改造与扩建工程,以尽快缓解车辆交通行驶的巨大压力。旧路改建后,经检测发现路段易产生不同种类的病害现象,若不及时处理将会影响到旧路交通的安全系数。设计单位应从长远角度计划,对改扩建后出现的公路病害提出解决措施。
本项目位于伊犁哈萨克自治州尼勒克县境内,是省道315线公路的起始路段,即东段。项目起点K0+000位于乔尔玛,与G217线K686+988.223处相连接,终点K88+815.125位于种蜂场西侧,与省道316线K0+000处相连接。在建的萨里克特水库淹没区范围带,原有老路、老桥无法保留,本次对该路段进行大桥跨越、路基纵面显著提高、浸水构造物设置等针对性处治设计,以确保S315公路的正常使用。
随着社会交通事业的快速发展,对未来公路及其配套设施提出了更多的功能要求,旧式公路因规模小、路段短、质量差等缺陷,严重阻碍了现代化交通线路行驶的要求。为了保证区域经济的和谐发展,政府投资旧路的改造与扩建工程,用以改善传统公路存在的不足。本次项目勘测发现,旧路改建后常会有多种病害发生,需对其进行详细地分析。
现有公路填方路段主要依两侧地势自然排水,挖方路段设置浆砌卵石梯形边沟,局部路段为土质梯形边沟,边沟现状多破损、剥落和淤塞。除此,未见其他明显的排水构造设施[1]。现有公路部分路段路面使用状况不良。目前随着萨里克特水电站、塔勒德萨依水电站等工业开发建设,施工重载车辆逐步增多,导致现有公路路面病害发展明显,主要包括裂缝、网裂、沉陷、坑槽、剥离等。
多数老桥的局部构造破损和病害表现明显,如桥梁栏杆损毁、桥面铺装裂缝、板底裂缝、板底露筋、钢筋锈蚀、温度裂缝、板拱底渗水、拱圈裂缝等。经现场调查,钢筋混凝土盖板明涵中有11道板底存在贯通裂缝,有5道涵洞过水能力不足,有7道未见明显病害;钢筋混凝土盖板暗涵无明显病害;圆管涵及拱涵经调查显示,排水能力明显不足。
对现场调查、挖探及物探结果综合分析,临河一侧土体及风化泥岩、砂岩的抗冲刷能力较差,受河水的掏蚀作用较明显。在河水的掏蚀作用下,临空面逐渐增大;同时由于本区自然降水量较大,由于降水下渗,一方面导致土体自重增加,另一方面,下渗水流浸泡软化下覆泥岩及煤层,形成软弱滑动面。在前缘失去支撑、底滑面形成及水的作用下,导致了该区域土体的失稳[2]。
旧路改扩建出现病害现象,既破坏了路面交通运输的正常秩序,也充分反映了原先拟定改建方案存在的不足。兴建公路工程有助于带动地区经济的改革发展,施工单位必须要保证各路段施工质量符合行业规定的标准,否则便失去了公路设施的利用价值。针对上述旧路改扩建存在的病害现象,设计方应成立病害防治小组,设计对应的病害处理方案。公路病害处理需遵循以下原则。
坚持“以人为本”,坚持安全、舒适选线;合理改善平纵线形,保证指标连续均衡过渡;确保结构物的安全,消除原有道路上的事故多发点和安全隐患;设置必要的安全防护设施,保证行车安全;最大限度地为乘客提供乘车舒适性,提高路线线形的流畅性和景观的协调性,提高路面等级和平整度,以减少车辆颠簸。
生态环保工作是本项目重点考虑的问题,本次初步设计应高度重视。路基设计中应加强边坡绿化设计,尽可能减少裸露,对于老路遗留的地表破坏问题纳入本次改建解决[3]。桥涵设计中应重视既有生态环境,避免由于桥涵位置改移对环境造成新的破坏。严格控制取弃土,合理选择料场,尽可能地保护沿线的生态环境和生活环境。
参照上述原则,施工方要结合勘察到的病害形式,编制相对应的检修处理方案,尽快处理好公路结构的功能隐患。此次尼勒克县旧路改扩建中,常见病害集中于裂缝、沉降、渗水、坑槽等,多发于路基、桥梁、边坡等位置。因而,设计人员在处理病害时要从多方面考虑,整套病害整治方案应贯穿于公路的各个方面。
地质勘探是为了更好地指导施工,充分收集沿线地质、水文气象、软土地基等资料(见表1),加强对工程地质的初步设计勘察工作。在工程地质调查与测绘的基础上,通过采用物探、钻探、简易勘探、原位测试等综合方法对桥涵、路基、路面的地质现状和病害进行详细调查,收集与改造公路有关的地质信息,为旧路改扩建施工提供科学合理的依据。
表1 盐渍土勘察结果
路基是公路结构的关键层面,对其实施加固处理可降低旧路病害的发生率。全面对老路进行挖探调查、压实度检测、弯沉检测、路面破损状况等调查,经过综合分析和评价制定路基加固方案。在尽量利用老路线位的前提下,对改建路基进行纵坡控制,进一步实现对老路路基的充分利用[4]。必要时对改建路面采取合理的补强加铺设计,增强公路的抗病害能力。
旧路改扩建是在原结构基础上进行的修建过程,应对桥梁水文和现状调查,充分收集原有桥涵的设计、施竣工资料,根据使用状况、修建时间、荷载等级、结构型式、不良病害等方面对老桥进行改造研究。结合路线布设情况及桥位地质条件、环境因素等,确定移位新建、原址重建或保留利用的改建方式,合理布设孔径;对于原有涵洞经过验算分析后,确定接长利用及拆除新建的改造方式。
地质条件是引发公路病害的一大因素,进行绿化整治可维持地质层的稳定性,防止地质变化造成的病害风险。例如,加强与地方相关部门的沟通与协调,合理指定集中料场及取、弃土场,同时,尽可能利用取土坑作为弃土场,减少环境破坏;加强对临时用地的恢复整治和绿化工作,尽可能降低施工对自然生态环境的影响;本次改建将原有老路遗留的边坡破坏、开挖破坏问题,纳入整治和绿化恢复设计。
旧路改扩建是公路设施更新调整的必要工作,定期改造一批早期公路项目有助于社会交通水平的提高。因施工方拟定的改造方案工序不合理,公路结构依旧面临着多方面的病害隐患。本次伊犁哈萨克自治州尼勒克县境内公路项目改建后,使用过程中如个别出现了裂缝、沉降和渗漏等病害,经过及时处理不影响正常的交通功能。未来旧路改建工程需注意后期的维护管理,防治病害发生,提高公路的利用价值。
[1]方大云.早期道路工程改造勘测的实施流程分析[J].上海道路工程,2009,37(17):44-46.
[2]万中平.我国旧路改扩建后期常见病害的处理措施[J].南京理工大学学报,2010,40(20):71-73.
[3]邵军祥.谈公路改造加固方案设计需遵循的基本原则[J].天津建筑材料,2009,17(5):37-39.
[4]周军.现代交通公路改造扩建工程的综合管护[J].市政道路工程,2009,31(13):88-90.