高等級公路路面排水設施中瀝青混凝土攔水緣石設計的探討

　　摘　要：瀝青混凝土攔水緣石是高等級公路路面排水設施的一個組成部分。但由于其施工方法復雜、制約條件多、設計與施工規(guī)范中有關技術要求簡單，使設計、施工和使用中均存在一定問題。本文結合滬寧高速公路江蘇段的設計與施工實踐，對瀝青混凝土攔水緣石的設計理論與方法、施工組織與管理、施工設備等提出了自己的看法和建議。

　　關鍵詞：高等級公路　攔水緣石　設計

　　瀝青混凝土攔水緣石作為高等級公路路面排水設施的組成部分，在國外很常見。我國自京津塘高速公路采用后，已在多條高速公路建設中采用，效果良好。但是，目前國內論及瀝青混凝土攔水緣石設計與施工的文獻資料不多，在設計與施工規(guī)范中，只提出了簡單的要求?，F行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTJ032-94)中，有關瀝青混凝土路緣石施工的要求，是參照美國路緣石規(guī)范(SS-3)的有關規(guī)定編寫的，不盡周詳。筆者通過工程設計與施工的實踐，現就有關問題與同行共同探討。

　　1　設計方面?

　　1.1　設計目的

　　水是影響公路質量和使用品質和一大要素，設計完善的排水系統是十分重要的。路面排水主要是排出路面范圍內的降水即路面徑流，使之不沖刷填方邊坡，保持路基穩(wěn)定，提高路面的使用壽命，保證行車安全。對于高速公路來說，因其路幅寬，降到路面上的雨水量較多，排水不暢的路面將形成積水，高速行車會使積水霧化，迷霧遮擋駕駛員視線，增加行車事故。而且，積水會降低路面的抗滑性能，增加行車的危險性。另外，高速公路必須確保長年通車，以及路基、路面和各種結構物經久耐用，保持完好的路容，減少養(yǎng)護工作量。因此，在路肩外側邊緣處設置攔水帶，攔截路面水流以形成側溝，通過泄水口、急流槽將側溝內的水排入路基外的排水溝，以達到既保障路面排水暢通，又防止路面漫流沖刷路堤邊坡的要求。

　　1.2　設計原則

　　《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTJ014-97)的6.2.3條“高速公路、一級公路的路面排水”中，將路面排水劃分為路面排水、路肩排水和中央分隔帶排水三個部分組成。路面排水設施由路面橫坡、攔水帶(或矩形邊溝)、泄水口和急流槽組成，并對路面橫坡、泄水口的設置作了一般性規(guī)定，對于攔水帶的設置原則，沒有提及。而《公路路基設計規(guī)范》(JTJ014-95)的4.4.3條“路肩排水設施”中，將攔水帶作為路肩排水設施的一個組成部分，規(guī)定其縱坡應與路面的縱坡一致，“當路面縱坡小于0.3%時，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方應進行防護;當路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經濟時，應采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設置攔水帶，并通過急流槽將水排出路基”。這里對是否設置攔水帶提出了兩個概念：一個是縱坡0.3%，另一個是路堤邊坡高度。?

　　而實際上許多高等級公路設計過程中，只將縱坡0.3%作為是否設置攔水帶的唯一界定標準。以滬寧高速公路江蘇段為例，其施工圖設計文件的路面排水中就規(guī)定“在路線縱坡<0.3%的路段不設攔水帶，路面水隨路面橫坡橫向排出，漫流過填方防護邊坡進入邊溝排水。路線縱坡≥0.3%的路段，在硬路肩外設瀝青混凝土攔水緣石，每40～80m設水簸箕接邊坡急流槽、消力池，將路面水集中排入邊溝”。同時，對不同路堤邊坡高度與攔水帶設置的關系卻未做深入的探討，即路堤的邊坡高度與是否設置攔水帶無關。

　　2　實際施工和使用過程中遇到的問題?

　　2.1　施工組織與安排

　　瀝青混凝土攔水緣石工程，對于一條高等級公路的設計來說，是一個相對微小的單元，對一條高等級公路的總體質量水平也影響不大，因此一般得不到施工與管理人員的重視，在施工組織與計劃安排中也成為一個相對薄弱的環(huán)節(jié)。實施施工過程中，瀝青混凝土攔水緣石必須在瀝青面層鋪筑后連續(xù)鋪設，但從我國高等級公路的建設經驗來看，一般建設后期的工期相對緊迫，勢必造成瀝青混凝土攔水緣石施工的緊張。

　　而且，從我國《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTJ032-94)的10.5.3條中規(guī)定的瀝青混凝土攔水緣石用混合料級配來看(見表1)，其級配與AC-13Ⅰ型相近，卻更細一些，與一般高等級公路上面層所采用的瀝青混合料級配完全不同，需要單獨拌制，因此與路面施工拌料沖突，只能利用拌和樓生產的間隙加以拌制?！?/P>

　　另外，一般情況下瀝青混凝土攔水緣石設置的位置，正好位于防撞護欄板的下方或靠得很近，為了保證瀝青混凝土攔水緣石成型機有足夠的施工空間，必須等瀝青混凝土攔水緣石施工作業(yè)后，才能安裝防撞護欄板，制約了防撞護欄板的安裝施工。

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　　2.2　施工設備

　　瀝青混凝土攔水緣石成型機，國內尚無成熟的產品，需進口，已配備該設備的施工單位也不多。待到施工前安排生產時再進口該設備，往往是措手不及。?

　　從現有進口的該類設備來看，以美國產的Technotest瀝青混凝土緣石成型機為例，其料斗很小，且相對位置高，施工中無法用運料車直接將拌和好的瀝青混合料倒入料斗，而且因為配重的要求，料斗不能改大。通過實踐，施工中一般在運料車后拖一低底盤平板車，進料時先由運料車卸一部分熱料在平板車上，再由人工鏟入料斗內。因此，一般需5～8個工人同時操作，且工作溫度高，工人勞動強度大，瀝青混合料也因攤鋪時間長，易于冷卻，影響質量。?

　　另外，該設備無自行能力，其前進的力量來自擠壓瀝青混凝土成型時的反作用力，因此速度不快，一般只能達到2～3.5m/min，遇到彎道、上坡等情況速度更慢。除掉天氣和檢修時間等影響因素，通常情況下一天只能完成2km。而且，每行進20～50m還需停機一次，設置水簸箕以接上邊坡急流槽，大大影響了行進速度。再加上該設備的螺旋輸送桿、傳動鏈條、擠壓模型等均為磨擦易損件，需要經常維護、修補、更新，在使用中很麻煩。

　　2.3　使用狀況

　　目前，高等級公路路面大都采用的是粗糙路面，造成平緩坡度下表面排水能力不足，再加上局部沉降等因素，往往造成瀝青混凝土攔水緣石內側路面局部積水，既影響行車安全，又不利于路面結構的穩(wěn)定。

　　瀝青混凝土攔水緣石每隔20～50m要設置一個引水至急流槽的水簸箕，該彎頭用瀝青混凝土攔水緣石成型機無法直接施工，很多施工單位就改用水泥混凝土替代，表面刷以黑漆，或是用瀝青混凝土人工砌筑，都很不美觀。?

　　另外，在高等級公路運營過程中，路面上的很多細小塵土在行車或自然風的作用下，可以吹出路面。而設置了瀝青混凝土攔水緣石的路段，這些塵土卻集中在瀝青混凝土攔水緣石內側，加大了養(yǎng)護清掃工作量，也影響美觀。特別值得一提的是，冬季雨雪天氣后，因受到瀝青混凝土攔水緣石的攔阻，排水不暢，普通除雪設備又無法將積雪推出路面，容易造成路面反復凍融形成冰層，極易引發(fā)事故，嚴重地影響了行車安全。

　　3　意見和建議

　　從以上分析可以看出，設置瀝青混凝土攔水緣石雖然可以防止路面涇流對邊坡的沖刷，但是因其施工方法復雜，受到的制約條件多，相對施工時間長，且使用過程中某些問題不能完全解決，使用效果并不明顯。因此，認為，除了在不降低其質量要求的前提下，盡量提高生產效率，縮短其施工期之外，應該在不影響整個排水系統功能和使用效果的前提下，盡可能減少瀝青混凝土攔水緣石的設置數量，以減少其對整個工程的不利影響。