谈农村公路过水路面设计施工

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摘要：阐述过水路面的优点及常见形式，结合行唐县郜河综合整治交通工程项目改造二期工程，分析农村公路过水路面在设计、施工中需注意的事项，结果表明：过水路面因其工艺简单，造价低廉等优点，在河北省农村公路建设中发挥了重要作用。

关键词：路基路面；结构设计；施工技术

引言

农村公路建设关乎我国亿万农民的生产生活。河北省人民政府对农村公路建设非常重视，对河北省农村公路的投资结构进行了重大调整，加大了对农村公路的财政投入。在实施中，农村公路跨河构造物的修建受地形、地质和投资少等因素的限制，修建桥涵十分困难，过水路面作为一种排水构造物，因其工艺简单，造价低廉等方面的优点，在河北省农村公路建设中发挥了重要作用。

1过水路面的优点及常见形式

1.1过水路面的优点

过水路面作为一种路面结构形式，最大的优点就是造价成本低，既可以解决路基排水问题，也可以解决道路通畅问题，既有经济效益，又收获了社会效益。其主要优点分为以下三类[1]：（1）施工方便、工艺简单。过水路面工程施工简单，与修建桥涵构造物相比，不用修建基础、墩台、上部结构等，简化了施工工序，缩短施工工期。（2）节省预算资金，提高经济效益。过水路面工程最大的优点就是节约造价，十分适合低等级农村公路。不仅体现了农村公路的地理优势，还缓解了建设中资金不足这一状况，给农村公路建设带来了很大的经济效益。（3）建筑高度低、抗震性能好。过水路面的路基相对稳定，有良好的抗震性能。尤其是抗险救灾特殊时期，过水路面不仅解决了通畅问题，还带来了巨大的社会效益。

1.2过水路面的常见形式

常见的过水路面形式有两种：漫水桥结合过水路面、混合式过水路面。（1）漫水桥结合过水路面。在低等级公路（三、四级公路）上，跨越常水位与洪水位高差较大且不通航的河道，同时洪水时间短、交通允许暂时中断的条件下，桥梁标高可以按常水位设计，洪水发生时允许水流从桥面漫过的桥梁。在近几年的农村公路建设过程中，由于受到地形地貌、预算资金等限制，不能修建百米以上的大桥，季节性河流除汛期外河道内几乎常年无水，若遇暴雨，则河水陡涨陡落，为了保证一些重要的农村公路畅通无阻，也为了百姓能在雨季安全顺利的通行，拟建跨河方案为漫水桥结合过水路面的方式：漫水桥修建在河道主槽位置，滩地修建过水路面来代替百米以上大桥。案例参考：无极县科技街北延新建工程，三级公路标准建设，设计速度40km/h，其中13孔×13m漫水桥修建在磁河木刀沟河道主槽位置，过水路面修建在左右滩地。（2）混合式过水路面。混合式过水路面是指过水路面与圆管涵相结合的路面形式。适合修建在平时流水量很小但是雨季水量增加较多，地势较低的峡谷性河流中。一般情况下，在这种地形中修建小桥，不仅增加了投资成本，还可能会因雨季水流量加大，冲刷桥两侧路基或耕地农田等。而修建混合式过水路面，平时的少量流水可以从圆管涵中排走，即使遇到山水倾泻时，还可以从路面快速流过，减少淤积对路基的冲毁；在造价上，修建混合式过水路面比小桥节省将近75%。解决了我国对农村公路建设投资限额的问题，缓解了经济压力。本文着重对此形式进行案例分析。

2工程概况

行唐县郜河综合整治交通工程项目改造二期工程，全长25.099km，路基宽7m，路面宽6m的四级公路标准建设，设计速度为20km/h。其中，郜河通过的路面设计为过水路面长约1.0km。

3过水路面设计要点

3.1路线布设及纵坡要求

过水路面位置上的选择一般要求与洪水位流向垂直，河道平时无水或者水很浅，上游两岸堤坝坚固，做过水路面后，可避免冲塌堤坝。在路线纵坡问题上，过水路面首先要符合设计规范要求。一般情况下，过水路面起终点段纵坡取2%～5%较为适宜。值得注意的是，过水段的路面与一般段的路面连接处不宜设置变坡点；除此之外过水路面起终点段应向外顺延坡度，一般取10～20m比较适宜。

3.2路面材料比选

3.2.1材料比选路面面层：沥青混凝土面层和水泥混凝土面层都适用于本工程，但是水泥混凝土路面使用年限长，施工难度小，所以从技术经济等多方面综合比较后，推荐本工程采用水泥混凝土路面。路面基层：行唐县盛产砂砾及砾石，水泥稳定砂砾基层具有就地取材、价格低、强度高等优点，是较理想的基层、底基层材料。3.2.2路面结构根据道路等级、交通量对道路的要求，结合沿线气候、土质、水文、筑路材料以及当地筑路经验，路面结构类型如下：本项目路面采用20cm水泥混凝土。基层是主要承重层，根据该路交通量及气候特点以及交通部要求和省厅研究成果，本项目部分过水路面为防止水流侵蚀路基，过水路面段落路面结构层采用15cm水泥稳定砾石基层+20cm水泥稳定砾石底基层。对路堤式路基，只需对原地面进行适当处理。为保证路床填料的压实度和强度，下路床（40～80cm）掺3%水泥，填料最小强度CBR≥3%，压实度≥95%；上路床（0～40cm）掺5%水泥，填料最小强度CBR≥5%，压实度≥95%。过水路面路基防护，采用30cm浆砌片石护面墙铺砌并延至坡脚外1m。3.3过水路面涵洞项目区域内需经过郜河，在河槽设置过水路面。考虑河道堤坝附近路基的过水需求，设置路面过水管涵2处。

3.4交通安全设施

（1）在过水路面提前30m处设置“过水路面”警示标志，提醒过往司机减速慢行，注意行车安全。（2）过水路面段两侧路肩位置需设置钢筋混凝土护柱。护柱每20cm涂以红白相间的油漆，且涂两遍，起到警示、保护车辆及人员安全的作用。

4过水路面施工要点

4.1材料要求及配比

4.1.1水泥混凝土面层（1）水泥的要求。选用水泥时，3d抗压强度应≥10MPa，抗折强度≥3MPa；28d抗压强度应≥32.5MPa，抗折强度≥6.5MPa。除此之外，还应通过混凝土配合比试验，例如铝酸三钙不宜＞9.0%，游离氧化钙不得＞1.8%，三氧化硫不得＞4.0%，初凝时间不早于0.75h，终凝时间不迟于10h，28d干缩率不得＞0.10%等指标来选择更适合本工程的水泥强度等级和品种。（2）粗集料的要求。选作路面的粗集料是有指标要求的，首先碎石应洁净坚硬，且碎石压碎指标应＜30%；卵石同样要求外观洁净坚硬，且卵石压碎指标应＜26%；按质量损失计算碎石、卵石的坚固性，均应＜2.0%，除此之外的指标还有含泥量（按质量计%）＜2.0，松散堆积密度＞1350kg/m3等，均符合规范要求指标的碎石，卵石和碎卵石才能作为粗集料。（3）细集料的要求。干净且质地坚硬的天然砂是过水路面细集料的必选项。（4）水的要求。饮用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水。4.1.2水泥稳定级配碎石基层、底基层水泥稳定级配碎石基层的7d浸水无侧限抗压强度不小于2.0MPa，水泥稳定级配碎石底基层7d浸水无侧限抗压强度不小于1.0MPa。

4.2施工技术要求

4.2.1水泥混凝土面层面层施工前应提供足够连续施工7d以上的合格基层，并应严格控制表面高程和横坡。碾压铺筑的工艺顺序为：首先将用料放入摊铺机中，然后摊铺机进行摊铺工作，布置钢筋后开始压路机初压、复压、终压，混凝土路面的表面要进行抗滑处理，最后进入混凝土养生阶段。4.2.2水泥稳定材料基层、底基层采用集中厂拌摊铺机摊铺的施工工艺。基层材料的压实标准不小于95%，底基层压实标准不小于93%。对水泥稳定材料的碾压成型应在2h之内完成。因故中断摊铺时间大于2h时，应设置横向接缝。

5结语

现行规范对过水路面的设计和施工描述较少，特别是针对农村公路过水路面未见详实资料。本案例中过水路面采用水稳性好的材料作为路基路面建筑材料，使该路通车后发挥出应有的功能。因此，过水路面在投资不充足的低等级农村公路建设中值得推广和应用。

参考文献：

[1]宋华丽.过水路面在农村公路建设中的应用[J].四川水泥，2016（3）：71.

[2]孙红亚.农村公路水泥混凝土路面施工[J].科技信息，2008（15）：116.

作者：赵静 单位：石家庄交通勘察设计院