長大段落高速公路全斷面零污染路面統(tǒng)籌施工研究

廖光堅(jiān)

（中鐵交通投資集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530219）

由于瀝青路面擁有良好的抗壓性能和拉伸性能，同時(shí)具備行車舒適性強(qiáng)、攤鋪和維修便利等優(yōu)點(diǎn)被廣泛運(yùn)用于世界各國高速公路建設(shè)中。高速公路瀝青路面施工往往與機(jī)電工程、交安工程、綠化工程、房建工程交叉施工，易導(dǎo)致路面污染，影響瀝青與集料粘附性、結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)性和整體性，留下質(zhì)量隱患。為有效杜絕路面污染造成的質(zhì)量隱患，國內(nèi)眾多專家學(xué)者對“零污染”路面施工進(jìn)行了研究。姚志杰等[1]研究了風(fēng)積沙污染對瀝青路面層間粘結(jié)的影響，結(jié)果表明，風(fēng)積沙污染會(huì)顯著削弱瀝青路面層間粘結(jié)效果；朱兆昌等[2]從路面污染的危害、種類、來源以及防治措施闡述了高速公路瀝青路面的施工污染控制；陳正國等[3]總結(jié)分析中國瀝青路面施工污染所帶來的路面病害特點(diǎn)，指出了加強(qiáng)零污染施工管控的意義；謝小毓等[4]結(jié)合永寧高速公路零污染控制實(shí)踐，總結(jié)了交叉施工期間采取的路面零污染控制措施以及成果；楊曉武[5]結(jié)合高速公路綠色施工要求提出一套零污染專項(xiàng)施工管理方案。

雖然眾多專家學(xué)者提出了“零污染”路面施工方案，但由于公路工程為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到多專業(yè)、多工種交叉施工，因此在實(shí)踐過程中難以實(shí)現(xiàn)“零污染”目標(biāo)。本文結(jié)合南橫高速公路建設(shè)，提出了一種“全斷面，零污染”路面施工理念，以15～20 km 長段落作為實(shí)施單元，進(jìn)行沿線基礎(chǔ)設(shè)施整體式交付，統(tǒng)籌綠化、排水、機(jī)電、交安等附屬設(shè)施施工工序，采用全封閉管理模式，實(shí)現(xiàn)路面施工過程層位清晰、連續(xù)穩(wěn)定，品質(zhì)可靠。根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》[6]，在“十四五”期間，中國高速公路仍處于大規(guī)模建設(shè)時(shí)期，開展“全斷面，零污染”高品質(zhì)瀝青路面施工管理研究，可為后續(xù)高速公路高品質(zhì)路面建設(shè)提供借鑒。

1 南橫高速公路工程概況

岑溪—大新公路橫縣至南寧段（南橫高速）為《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2018—2030 年）》規(guī)劃“橫9”的重要組成部分，也是廣西、廣東間新省際通道的重要組成部分。項(xiàng)目路線全長111.673 km，主線路基長97.693 km，主線設(shè)計(jì)速度120 km/h，雙向8 車道，整體式路基全寬42 m。線路平面布置如圖1 所示。

圖1 南橫高速線路平面布置圖

2 “全斷面，零污染”路面施工管理措施

2.1 全斷面路面施工

“全斷面”包括以下3 個(gè)方面：①大段落路基全斷面，包括全幅路基、涵洞、排水工程、邊坡防護(hù)、綠化、臺(tái)背回填、防護(hù)支擋工程等分項(xiàng)分部工程“全斷面”一次性移交；②大段落全幅路床范圍內(nèi)水穩(wěn)全斷面，包括全幅水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層、中分帶滲溝、路緣石、交安基礎(chǔ)與立柱、綠化、機(jī)電基礎(chǔ)與埋管等工程全部施工完成；③橋面全斷面，橋面鋪裝層、防撞欄、搭板及過渡板、橋面排水管等應(yīng)全部完成，并完成伸縮縫預(yù)留槽的低標(biāo)號混凝土封閉，整體工作完成后方可交驗(yàn)進(jìn)行下一步施工。實(shí)景圖如圖2 和圖3 所示。

圖2 全斷面路基交驗(yàn)與路面施工

圖3 瀝青面層施工作業(yè)

2.2 零污染路面施工

“零污染”施工理念是指所產(chǎn)生的污染能夠及時(shí)被處理，從而不影響路面施工質(zhì)量。根據(jù)污染程度不同，將其劃分為重度污染、中度污染和輕度污染。對路面層間粘結(jié)有較大破壞作用且難以完全清理的污染為重度污染，清理后對路面質(zhì)量無太大影響但來源較多的污染為中度污染，及時(shí)處理后對路面質(zhì)量無影響的污染為輕度污染。基于“切斷重度污染源、防止中度污染源、及時(shí)清理輕度污染源”這一原則，得到路面施工邏輯關(guān)系，如圖4 所示。運(yùn)用德爾菲法[7]得到優(yōu)化后的“全斷面，零污染”路面施工工序如圖5 所示。

圖4 路面施工邏輯關(guān)系

圖5 “全斷面，零污染”路面施工工序

2.3 全斷面大段落分區(qū)

根據(jù)上述工序進(jìn)行大段落施工分區(qū)，建立“土建施工收尾區(qū)、水穩(wěn)層施工區(qū)和瀝青面層施工區(qū)”三區(qū)管理制度，實(shí)施有效隔離管控和全封閉施工。

2.3.1 全斷面大段落劃分

依據(jù)南橫高速施工產(chǎn)能，大段落施工單元以15～20 km 長度進(jìn)行劃分，能夠?qū)崿F(xiàn)全斷面分批次連續(xù)作業(yè)，最大程度地減少交叉施工所造成的路面污染，保障路面品質(zhì)。

2.3.2 全斷面大段落分區(qū)施工

將施工范圍劃分為3 個(gè)區(qū)域，依次為“土建施工收尾區(qū)、水穩(wěn)層施工區(qū)、瀝青路面施工區(qū)”，分別以“藍(lán)色、黃色、紅色”標(biāo)志牌表示，分區(qū)管理示意圖如圖6 所示。

圖6 全斷面大段落分區(qū)管理示意圖

2.3.3 大段落全斷面封閉措施

為保障大段落區(qū)域內(nèi)施工有序，各級區(qū)域不發(fā)生混亂，在主路外側(cè)施工路口處布置值班崗?fù)ず烷T禁系統(tǒng)，對各區(qū)域采取封閉管理措施。

2.4 不同分區(qū)內(nèi)污染源識別與分級

為準(zhǔn)確認(rèn)識路面施工過程的污染源，采取針對性的防治措施，南橫高速技術(shù)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合專家對不同分區(qū)的污染源進(jìn)行識別與分級，如表1—表3 所示。

表1 “藍(lán)區(qū)”污染源識別與分級

表2 “黃區(qū)”污染源識別與分級

表3 “紅區(qū)”污染源識別與分級

3 “全斷面，零污染”路面施工保證機(jī)制

3.1 分級響應(yīng)機(jī)制

南橫高速為確保路面施工質(zhì)量，建立了分級響應(yīng)機(jī)制，對重、中、輕度污染分別啟動(dòng)一級、二級、三級響應(yīng)機(jī)制。路面施工分級響應(yīng)機(jī)制如表4 所示。

表4 路面施工分級響應(yīng)機(jī)制

3.2 實(shí)施效果檢測分析及評價(jià)

為了確保“全斷面、零污染”路面施工理念的嚴(yán)格落實(shí)，南橫高速根據(jù)路面各結(jié)構(gòu)層以及橋面瀝青鋪裝層粘結(jié)特點(diǎn)，制定了粘結(jié)效果評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，來評價(jià)“全斷面，零污染”理念的實(shí)施效果，具體如表5 和表6所示。

表5 瀝青面層與水穩(wěn)基層零污染粘結(jié)效果評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表6 橋面防水粘結(jié)層粘結(jié)效果現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

通過鉆芯法及拉拔試驗(yàn)對試驗(yàn)段瀝青面層、水穩(wěn)基層以及橋面防水粘結(jié)層粘結(jié)效果進(jìn)行檢測，不同層間芯樣粘結(jié)率及粘結(jié)強(qiáng)度均滿足評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)合格率為100%，表明“全斷面、零污染”路面施工理念可靠、有效。全斷面瀝青面層與水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層芯樣如圖7所示。

圖7 全斷面瀝青面層與水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層連芯

4 結(jié)束語

為有效避免高速公路路面施工污染造成的質(zhì)量缺陷，結(jié)合南橫高速公路建設(shè)，提出了一種“全斷面，零污染”路面施工理念，通過施工約束條件推導(dǎo)路面施工邏輯關(guān)系，根據(jù)全斷面大段落分區(qū)為零污染路面施工創(chuàng)造條件，對污染源進(jìn)行識別與分級并采取針對性的污染防治措施，建立保證機(jī)制保障路面施工符合預(yù)期，路面施工質(zhì)量好、品質(zhì)高，可為后續(xù)高速公路高品質(zhì)路面建設(shè)提供借鑒。