高等级公路路面排水设施中沥青混凝土拦水缘石设计的探讨

　　摘　要：沥青混凝土拦水缘石是高等级公路路面排水设施的一个组成部分。但由于其施工方法复杂、制约条件多、设计与施工规范中有关技术要求简单，使设计、施工和使用中均存在一定问题。本文结合沪宁高速公路江苏段的设计与施工实践，对沥青混凝土拦水缘石的设计理论与方法、施工组织与管理、施工设备等提出了自己的看法和建议。

　　关键词：高等级公路　拦水缘石　设计

　　沥青混凝土拦水缘石作为高等级公路路面排水设施的组成部分，在国外很常见。我国自京津塘高速公路采用后，已在多条高速公路建设中采用，效果良好。但是，目前国内论及沥青混凝土拦水缘石设计与施工的文献资料不多，在设计与施工规范中，只提出了简单的要求。现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)中，有关沥青混凝土路缘石施工的要求，是参照美国路缘石规范(SS-3)的有关规定编写的，不尽周详。笔者通过工程设计与施工的实践，现就有关问题与同行共同探讨。

　　1　设计方面?

　　1.1　设计目的

　　水是影响公路质量和使用品质和一大要素，设计完善的排水系统是十分重要的。路面排水主要是排出路面范围内的降水即路面径流，使之不冲刷填方边坡，保持路基稳定，提高路面的使用寿命，保证行车安全。对于高速公路来说，因其路幅宽，降到路面上的雨水量较多，排水不畅的路面将形成积水，高速行车会使积水雾化，迷雾遮挡驾驶员视线，增加行车事故。而且，积水会降低路面的抗滑性能，增加行车的危险性。另外，高速公路必须确保长年通车，以及路基、路面和各种结构物经久耐用，保持完好的路容，减少养护工作量。因此，在路肩外侧边缘处设置拦水带，拦截路面水流以形成侧沟，通过泄水口、急流槽将侧沟内的水排入路基外的排水沟，以达到既保障路面排水畅通，又防止路面漫流冲刷路堤边坡的要求。

　　1.2　设计原则

　　《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)的6.2.3条“高速公路、一级公路的路面排水”中，将路面排水划分为路面排水、路肩排水和中央分隔带排水三个部分组成。路面排水设施由路面横坡、拦水带(或矩形边沟)、泄水口和急流槽组成，并对路面横坡、泄水口的设置作了一般性规定，对于拦水带的设置原则，没有提及。而《公路路基设计规范》(JTJ014-95)的4.4.3条“路肩排水设施”中，将拦水带作为路肩排水设施的一个组成部分，规定其纵坡应与路面的纵坡一致，“当路面纵坡小于0.3%时，可采用横向分散排水方式将路面水排出路基，但路基填方应进行防护;当路堤边坡较高，采用横向分散排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置拦水带，并通过急流槽将水排出路基”。这里对是否设置拦水带提出了两个概念：一个是纵坡0.3%，另一个是路堤边坡高度。?

　　而实际上许多高等级公路设计过程中，只将纵坡0.3%作为是否设置拦水带的唯一界定标准。以沪宁高速公路江苏段为例，其施工图设计文件的路面排水中就规定“在路线纵坡<0.3%的路段不设拦水带，路面水随路面横坡横向排出，漫流过填方防护边坡进入边沟排水。路线纵坡≥0.3%的路段，在硬路肩外设沥青混凝土拦水缘石，每40～80m设水簸箕接边坡急流槽、消力池，将路面水集中排入边沟”。同时，对不同路堤边坡高度与拦水带设置的关系却未做深入的探讨，即路堤的边坡高度与是否设置拦水带无关。

　　2　实际施工和使用过程中遇到的问题?

　　2.1　施工组织与安排

　　沥青混凝土拦水缘石工程，对于一条高等级公路的设计来说，是一个相对微小的单元，对一条高等级公路的总体质量水平也影响不大，因此一般得不到施工与管理人员的重视，在施工组织与计划安排中也成为一个相对薄弱的环节。实施施工过程中，沥青混凝土拦水缘石必须在沥青面层铺筑后连续铺设，但从我国高等级公路的建设经验来看，一般建设后期的工期相对紧迫，势必造成沥青混凝土拦水缘石施工的紧张。

　　而且，从我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)的10.5.3条中规定的沥青混凝土拦水缘石用混合料级配来看(见表1)，其级配与AC-13Ⅰ型相近，却更细一些，与一般高等级公路上面层所采用的沥青混合料级配完全不同，需要单独拌制，因此与路面施工拌料冲突，只能利用拌和楼生产的间隙加以拌制。　

　　另外，一般情况下沥青混凝土拦水缘石设置的位置，正好位于防撞护栏板的下方或靠得很近，为了保证沥青混凝土拦水缘石成型机有足够的施工空间，必须等沥青混凝土拦水缘石施工作业后，才能安装防撞护栏板，制约了防撞护栏板的安装施工。

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　　2.2　施工设备

　　沥青混凝土拦水缘石成型机，国内尚无成熟的产品，需进口，已配备该设备的施工单位也不多。待到施工前安排生产时再进口该设备，往往是措手不及。?

　　从现有进口的该类设备来看，以美国产的Technotest沥青混凝土缘石成型机为例，其料斗很小，且相对位置高，施工中无法用运料车直接将拌和好的沥青混合料倒入料斗，而且因为配重的要求，料斗不能改大。通过实践，施工中一般在运料车后拖一低底盘平板车，进料时先由运料车卸一部分热料在平板车上，再由人工铲入料斗内。因此，一般需5～8个工人同时操作，且工作温度高，工人劳动强度大，沥青混合料也因摊铺时间长，易于冷却，影响质量。?

　　另外，该设备无自行能力，其前进的力量来自挤压沥青混凝土成型时的反作用力，因此速度不快，一般只能达到2～3.5m/min，遇到弯道、上坡等情况速度更慢。除掉天气和检修时间等影响因素，通常情况下一天只能完成2km。而且，每行进20～50m还需停机一次，设置水簸箕以接上边坡急流槽，大大影响了行进速度。再加上该设备的螺旋输送杆、传动链条、挤压模型等均为磨擦易损件，需要经常维护、修补、更新，在使用中很麻烦。

　　2.3　使用状况

　　目前，高等级公路路面大都采用的是粗糙路面，造成平缓坡度下表面排水能力不足，再加上局部沉降等因素，往往造成沥青混凝土拦水缘石内侧路面局部积水，既影响行车安全，又不利于路面结构的稳定。

　　沥青混凝土拦水缘石每隔20～50m要设置一个引水至急流槽的水簸箕，该弯头用沥青混凝土拦水缘石成型机无法直接施工，很多施工单位就改用水泥混凝土替代，表面刷以黑漆，或是用沥青混凝土人工砌筑，都很不美观。?

　　另外，在高等级公路运营过程中，路面上的很多细小尘土在行车或自然风的作用下，可以吹出路面。而设置了沥青混凝土拦水缘石的路段，这些尘土却集中在沥青混凝土拦水缘石内侧，加大了养护清扫工作量，也影响美观。特别值得一提的是，冬季雨雪天气后，因受到沥青混凝土拦水缘石的拦阻，排水不畅，普通除雪设备又无法将积雪推出路面，容易造成路面反复冻融形成冰层，极易引发事故，严重地影响了行车安全。

　　3　意见和建议

　　从以上分析可以看出，设置沥青混凝土拦水缘石虽然可以防止路面泾流对边坡的冲刷，但是因其施工方法复杂，受到的制约条件多，相对施工时间长，且使用过程中某些问题不能完全解决，使用效果并不明显。因此，认为，除了在不降低其质量要求的前提下，尽量提高生产效率，缩短其施工期之外，应该在不影响整个排水系统功能和使用效果的前提下，尽可能减少沥青混凝土拦水缘石的设置数量，以减少其对整个工程的不利影响。