沥青混凝土路面变更为水泥混凝土路面比选方2.docx
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沥青混凝土路面变更为水泥混凝土路面比选方2
关于复建西木公路沥青混凝土路面变更为
水泥混凝土路面的比选报告
一、路面原设计概况
1、自然区划
锦屏一级水电站[库区淹没复建西木公路卫生院-老虎嘴段]位于四川省凉山州木里县境内，处于青藏高原东侧边缘，属川西高原气候区。
所属的自然区域为Ⅶ5区，即川藏高山峡谷区。
库内多年平均气温-4.9-19.7℃，多年平均气温为17.2℃。
工程区多年平均气温为17.2℃，极端最高为39.7℃，极端最低为-3.0℃。
雅砻江流域主要受高空西风环流和西南季风的影响，每年11月至次年4月为干季，降水少，占全年5-10%；5月至10月为雨季，降雨集中，占全年的90-95%。
工程区多年平均降雨量为839.9mm，暴雨多集中在6、7、8月。
2、设计荷载
根据锦屏一级水电站[库区淹没复建西木公路卫生院-老虎嘴段]的使用功能，本公路主用通行木里县的生产生活物资及农副产品运输车，参考通行的主要车辆的重量及轴载构成，路面设计采用双轮组单轴载100kN作为标准轴载。
3、路面结构
根据锦屏一级水电站[库区淹没复建西木公路卫生院-老虎嘴段]的使用功能，本公路采用泥青混凝土路面，设计年限为8年。
根据沿线路基地质情况，路面结构设置如下：
（1）小金河大桥路面
面层：
沥青混凝土厚5cm
封层：
防水层
基层：
C40钢纤维混凝土铺装层7cm
（2）小金河大桥两端路基路面
面层：
沥青混凝土厚5cm
封层：
稀浆封层厚1cm
基础：
4.5%水泥稳定碎石后20cm
底基层：
级配碎石厚20cm
4、设计指标
依据施工图设计文件，省道西木公路在淹没区内车流量较小，以中小型车辆为主，按年平均交通量为650辆/昼夜，交通量估算年增长率为10%。
西木公路设计路基宽8.5m，路面宽7m。
线型采用标准公路三级，设计车速30km/h。
原公路设计主要控制技术指标表见下表：
原公路设计主要控制技术指标表
项目
单位
主要控制技术指标值
里程长度
km
1.845887
公路等级
三级
设计速度
km/h
30
车道数
条
2
路基宽度
m
8.5
路面宽度
m
7
平曲线最小半径
一般值
m
65
极限值
m
30
不设超高值
m
350
缓和曲线最小长度
m
25
最大纵坡
%
8
最小坡长
m
100
竖曲线最小长度
m
25
设计荷载
公路-Ⅱ级（路面路基）
公路—Ⅰ级（桥梁）
路面结构类型
m
沥青混凝土
桥面宽度
净8.0+2×0.5
设计洪水频率
特大桥及跨江桥
1/100
小桥、涵洞、路基
1/25
二、建议混凝土路面设计标准
桥面混凝土：
采用C40钢纤维混凝土夹钢筋网片设计
路基路面：
按二级公路混凝土路面设计
三、水泥砼和沥青砼路面工程经济比选
水泥砼路面结构选型采用设计路基宽8.5m，路面宽7m。
线型采用标准公路三级，设计车速30km/h。
设计车辆荷载：
公路Ⅱ级，采用汽-20，挂-100进行验算。
路面结构层为基层200mm的4.5%水泥稳定碎石基层，面层为250mm厚水泥混凝土，混凝土弯拉强度为5MPa。
（验算资料为路桥施工计算手册P161页/周水兴等，北京：
人民交通出版社，2001.5；JTGF30-2003公路水泥砼路面施工技术规范等）
增加投资方面：
在不增加现有大型系统砼设备和同样保证合同节点工期顺利完工的基础上，我项目部从工程经济角度入手，300章路面水泥砼路面工程概算额较原沥青砼路面工程概算额增加985390元。
两概算对比详见下表：
水泥砼路面工程量概算
细目号
细目名称
单位
数量
单价
合价
304-2
4.5%水泥稳定碎石基层
-a
厚200mm
m2
10811
123.2
1331915
312-1
水泥混凝土面板
-a*
厚250mm（混凝土弯拉强度5MPa）
m2
10811
248.66
2688263
清单第300章路面合计人民币
4020178
原设计沥青砼路面工程量清单
清单第300章路面
细目号
细目名称
单位
数量
单价
合价
304-1
4.5%水泥稳定碎石基层
-a
厚200mm
m2
10811
123.2
1331915
306-1
级配碎石底基层
-a
厚200mm
m2
7914
116.5
921981
307-1
封层
-a
厚10mm稀浆封层
m2
10811
10.35
111894
308-1
中粒式沥青砼
-a
厚50mm
m2
10811
46.76
505522
清单第300章路面合计人民币
3043437
四、沥青砼路面和水泥砼路面性能比选
1、沥青路面
虽然沥青路面行车舒适性好、噪音小,但对于本地区的气候及地理条件却存在以下缺陷：
（1）压实的混合料空隙率大，耐水性差，宜产生水损坏，一个雨季就可能造成路面大量破损；
（2）沥青材料的温度稳定性差，脆点到软化点之间的温度区间偏小，包不住天然高低温度，冬季易脆裂，夏季易软化；
（3）沥青是有机高分子材料，耐老化性差，使用数年后，将产生老化龟裂破坏；
（4）平整度的保持性差，不仅沉降会带来平整度劣化，而且材料软化会形成车辙。
2、水泥混凝土路面
水泥混凝土路面的特点非常适合本地区的气候及地理条件，很好的弥补了沥青混凝土路面的不足。
（1）耐久性、耐高温性强
水泥混凝土路面的耐水性好，能够较好的使用在降雨量较大的地区和在短期浸水的过水路面上，在洪水短期淹没条件下，可照常通行。
水泥混凝土路面耐高温性强，不会像沥青路面那样，在持续高温下产生严重影响平整度和行车质量的车辙或壅包。
（2）抗弯拉强度高、疲劳寿命长
弯拉强度≥5.5Mpa、抗压强度≥35Mpa的强度合格混凝土面板在标准轴载的应力强度比下，疲劳寿命长，可达到500～1000万次弯曲疲劳循环。
（3）刚性路面耐候性、耐久性优良
在正确设计和保证施工质量条件下，水泥混凝土刚性路面的耐候性、抗冻性、抗滑性和耐磨性等耐久性优良。
水泥水化产生的脱贝莫来石是自然自有的岩石品种之一，混凝土全部是无机材料，它仅有风化问题，但没有沥青等有机材料的老化问题，而风化是老化时间的100倍。
（4）刚性路面平整度衰减慢、高平整度维持时间长
刚性路面只要施工平整度好，基层抗冲刷性高，其良好平整度的衰变很慢，优良平整度的保持年限将比柔性路面长得多。
（5）粗集料磨光值和磨耗值的要求低、集料易得
除非建造表面裸石路面，水泥混凝土路面对粗集料的磨光值和磨耗值的要求相对较低。
可使用的粗集料岩石种类范围广泛、集料易得。
（6）水泥混凝土路面更环保
当水流经或渗透过水泥混凝土天然材料时，路面的水对周围土壤和地下水无污染，是环保型路面类型，不会污染当地水资源。
（7）使用寿命长
刚性路面的设计比柔性路面长1倍，保证建设质量条件下维修费用很省。
在我国特重交通量及超重载条件下，尽管两种路面对只能使用到设计基准期的1/3年限，但混凝土路面寿命仍然比沥青混凝土路面长1倍。
五、采用混凝土路面的可性行分析
其一，采用混凝土路面，可以利用现有拌和站和混凝土运输设备来完成，不需再建沥青混凝土拌合站，可以在保证主控工程小金河大桥梁部浇筑混凝土间隙时间，合理按排路面混凝土的浇筑，充分利用现有设备和当地资源来实现合同总工期的目标。
其二，采用沥青混凝土路面施工，需要新进拌合、摊铺、运输和压实设备，增加临建工程和设备及调遣费用，而且摊铺线路1.8km，4-5天即可完成，投入和产出既不成正比。
其三，由于在建卡杨水电站工程工期较长，水泥、钢材运输重载车流量大，而设计本公路主用通行木里县的生产生活物资及农副产品运输车，路面使用年限为8年，可能沥青混凝土路面在开通后3-4年路面就需要翻修，影响车辆通行和给地方增加不必要的财政支出。
其四、当地属高原性气候，紫外线强，每天日照时间长，早晚温差大，疲劳程度大，沥青混凝土路面极易老化；降雨集中，降雨量大，沥青混凝土路面容易损坏。
水泥混凝土主要施工机械计划投入表
序号
设备
名称
型号及规格
数量（台）
制造
厂名
购置年份
购置
原值
每台（万元）
备注
1
振动式
压路机
YZ18T，18t
1
山东小松常林
2004
42
利用
2
自卸汽车
XC3252C1、12t
10
重庆
铁马
2005
25
利用
3
洒水车
EQ1050T，5t，99KW
1
湖北
东风
2009
12
利用
4
水泥稳定碎石
拌和机
WCD60,20t/h,移动式
1
合肥设备公司
2008
33.5
新进
5
混凝土路面振动梁
HD3500，2.2KW
2
江苏建筑机械厂
2005
0.42
新进
6
手推热熔
划线机
LXD320,容量100kg
1
镇江路鑫道路标线设备公司
2005
0.5
新进
7
重型轮胎
压路机
SR26T
山推
1
中国
山推
2008
65
利用
8
砼拌和站
HZS750,120m3/h
2
陕西
建机
2010
46
现有
9
砼拌和站
HZS1000,160m3/h
1
陕西
建机
2010
46
现有
10
砼搅拌
运输车
MR-60S、10m3
6
华东建筑机械厂
2008
42
现有
11
装载机
ZLC50、3.0m3
2
中国
柳工
2006
32
现有
沥青路面主要施工机械计划投入表
序号
设备
名称
型号及规格
数量（台）
制造
厂名
购置年份
购置
原值
每台（万元）
备注
1
胶轮式
压路机
YZ16T，16t
2
山东
路通
2009
44
利用
2
光轮压路机
3Y15/18，15-18t
2
中国
徐工
2005
18
利用
3
载重自卸车
EQ1092F1，5t，99KW
10
湖北
东风
2006
45
利用
4
喷洒稀浆封层车
EQ1050T，5t，99KW
1
湖北
东风
2009
14
利用
5
履带式
摊铺机
ABG423
中德联合
1
中德联合开发公司
2005
168
新进
6
手推热熔
划线机
LXD320,容量100kg
1
镇江路鑫道路标线设备公司
2005
0.5
新进
7
沥青砼拌和站
LB-1500,120t/h
1
山东
路通
2010
182
新进
六、现有S216省道沥青路面现状调查
针对沥青混凝土路面及水泥混凝土路面特点参考本地区气候环境及经济条件，在当地随意选取一段既有沥青路面进行调查研究，从其使用现状、破坏现状、养护现状三个方面进行调查分析。
以S216线列瓦卫生院附近（S216K471+550）到老虎嘴隧道此段既有公路为例：
此段路线修筑完投入使用后，至今已进行了几次大规模的整修。
2001年开始进行整修到2003年结束，此次整修经过短短三年之后，路面又开始出现大面积的损坏，表面沥青剥落、坑槽、裂缝等其它各种各样形式的损坏屡见不鲜。
木里县政府于2005年～2006年再次进行大面积整修。
至今此段沥青混凝土路面仍存在表面沥青剥落严重，并出现大量裂缝及坑槽等现象，小金河左岸路面破坏更为严重，车辙、壅包、积水、以及路面支离破碎，行车困难，局部只能单车道通行。
但是在进入木里县城处于2001年进行第一次路面翻修时所修筑的水泥混凝土路面至今仍保持完整，路面平整度、宽度、刚性及其它方面均满足行车要求。
从以上实例可见，不管是从路面的使用现状、破坏现状、还是养护状况来看，在本地区水泥混凝土路面比沥青混凝土路面更合适。
七、结论
综上所述，根据当地地理环境和气候特点，采用混凝土路面从目前施工现状、工期、经济效益、性能、安全环保和后期维修等方面均优于沥青混凝土路面，故建议将沥青混凝土路面变更为混凝土路面。
2011年11月8日
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