公路造价控制及路面结构的合理选择分析

2021-11-24 14:15卢卫芳
中国房地产业·中旬 2021年11期
关键词:沥青路面公路

【摘要】公路是我国交通运输领域重要的基础设施,在保障民众出行安全,提升物流效率等方面有着不可或缺的作用,与铁路、航空等交通形式相比,其灵活性更高,可以适应大部分地形地貌变化,近年来伴随施工工艺的进步,公路覆盖率更是逐年攀升,为我国国民经济的增长做出了极大贡献。本文聚焦公路施工中的造价管控问题,就几种典型的路面结构进行了详细的造价对比分析。

【关键词】公路建造;造价控制;路面结构【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

造价控制是建设项目中常见的术语名词,是针对建设中涉及的一系列人工、材料、机械费用进行计划、管制以及评价的过程,科学的造价管控能够显著优化资源配置效率,保障项目资金状况始终处于健康水平,从而为项目质量的提升奠定扎实基础。路面结构选择与造价管控息息相关,不同矿料级配、施工工艺所耗费的成本存在较大差异,对公路使用寿命也有较大影响,因此必须通过科学、系统的分析比选确定最佳方案,以提升公路造价管控的质量。

1、公路工程造价控制的必要性及现状

公路系统在我国交通事业中有着举足轻重的地位,当前伴随经济发展需求的扩张,国家对公路工程的投资逐年攀升,但公路工程本身耗资巨大,施工进程中受市场、环境等的影响,还会出现许多不可控状况,一旦出现资金断链等问题,项目进程将陷入僵局,影响区域交通的发展。因此做好工程造价管控,不仅能够优化资源配置,提升建设单位核心竞争力,还是确保公路施工进程稳步推进的必然要求。令人担忧的是,受公路工程项目复杂性制约,当前我国部分公路项目中,造价控制水平仍旧欠佳。这种造价管控不足首先体现在理念制约上,很多建设单位在选择路面结构时,并没有采用生命周期成本法进行考量,单一地将目光聚焦在前期成本投入上,认为前期造价越低得到的管控效果就越优良,导致劣质材料混入,人员培训也相对疏忽,机械、工艺控制不严。当公路正式投产使用后,长时间受到车辆载荷作用和磨损作用,极易增加保养、维修成本,导致造价管控效果下降。其次是监督和实施不到位,公路建造、使用情况与周边环境关联极大,若前期不做好地质、气象等的勘探,选择错误的公路路面结构,极易为后续使用带来安全隐患,同时拆迁、征地工作也会增加财政支出,导致经费紧张。在招投标环节,部分建设企业存在工程量清单审核不严的问题,漏算、错算等都容易给双方带来矛盾,延误公路施工进程。

2、典型公路路面结构造价分析

2.1水泥砼路面造价分析

混凝土是现阶段较为常见的建筑材料,具有强度高、耐磨性好等特征,在公路建设需求持续上升的今天,以水泥混凝土为主要原料的砼路面占据着重要地位。该路面结构主要由垫层、基层以及面层三部分组成,基层直接决定着公路的承载能力,因此刚度首先要达标,同时具有一定的抗变形能力;垫层则是视情况而增设的,对于温度、湿度状况较差的路面来说,必须通过设置垫层进行优化改善;面层混凝土则需要在强度、耐久度的基础上,达到平整度、抗滑标准。以路面材料种类为依据,水泥混凝土路面又有众多分支,在路基软弱、交通压力较大的路段,多采用钢筋混凝土路面,配筋率控制在0.1%至0.2%,敷设于路面以下5至6cm处,可以有效减少板面因拉伸应力出现的裂纹病害;连续配筋路面应用钢筋量要更高,可达0.6%至1.0%,与板面距离略微增大,控制在6至7cm为佳[1],面板端部还搭配使用了端缝,以满足路面伸缩需求,防止其凸起,强度更大,但成本造价也相对更高;纤维土路面的优势主要体现在抗拉强度上,通过在混凝土中掺入短纤维制成,钢纤维、玻璃纤维都是常见的原材料,耐磨性能也十分可观,因此多被用于交通繁重的路段;素混凝土路面则是应用最为广泛的路面形式,除接缝等特殊区域外,一般不添加钢筋,仅采用混凝土现浇方式施工。以素混凝土公路作为造价分析背景,采用C20混凝土及425水泥作原材料,路面厚度设置为20cm,最大碎石直径假设为40mm,以某省会城市价格为参照,计算得出每平方米造价大致为49.5元。

2.2 SMA改性沥青路面造价分析

SMA改性沥青路面是现阶段较为新颖的公路路面形式,在沥青材料的基础上,还加入了纤维稳定剂、矿粉等物质,自20世纪90年代引入以来,受到了我国公路建设单位的广泛青睐。与传统沥青路面相比,它对温度变化的适应能力更强,在零下40摄氏度至95摄氏度的区间之内,均不会出现明显变形。其中的粗骨料为路面强度提供支撑,由矿粉等物质组成的沥青玛蹄脂则负责填充,使骨料间隙更加充实和富有弹性,很大程度上改善了路面的耐疲劳性能,防滑性能也有所提升。据相关研究显示,在被调查公路90%的SMA路段中,车辙是小于4mm的,还有25%的路段根本没有车辙,裂缝和掉粒现象也十分少见。对SMA路面进行造价分析时,首先模拟一个公路施工场景,上面层采用SMA-13改性沥青,综合性能考虑后将石油比控制在6%,厚度为4cm,中下层为节省造价,采用AC改性沥青,石油比分别为4.2%和4%,厚度则为6cm和8cm。玄武岩坚固、耐磨,多被选用为SMA沥青路面的粗集料[2],以某省会高速公路建设价格为基准,每立方米价格大约在280元,细集料则要采用机制砂,注意分类、分层存储,做好防潮覆盖处理。矿粉则由石灰岩磨制而成,要求干燥、洁净,每立方米价格大约在150元,综合以上材料价格,算出SMA路面结构每平米造价大概为204.1元。由于混合料中沥青玛蹄脂有填充作用,路面压实会较为困难,正式施工中要注意控制好温度,沥青加热时,温度区间控制在170至180摄氏度为宜,矿料加热温度则要控制在185至195摄氏度,整体拌合时间以60s至70s为佳。

2.3 AC改性沥青路面造价分析

AC改性沥青路面是较为传統的沥青路面形式,在运动场、机场跑道中尤其适用,其主要是借助改性剂实现性能转变的,树脂、橡胶等都是常用的改性剂原料。这些改性剂在沥青中主要有两种作用形式,一种是直接产生化学反应,使沥青性能发生优化,另一种则以空间网构建来完成改善,并不会生成新物质。在对AC改性沥青路面进行造价分析时,我们同样以上述省会城市为背景,路面上层采用改性沥青SC-13,油石比设置为5%,中下面层同样采用AC改性沥青,石油比分别为4.2%和4%,厚度为6cm和8cm,计算得出每平方米造价大约为186.5元。级配过程中注意做好质量控制,每天需要对设备进行抽检,石油比误差应当不超过0.2%,拌合时同样要严格控制其加热温度,确保所有集料颗粒表面都均匀包覆由沥青材料。在上面层施工过程中,摊铺机应当保证持续作业,速度维持在每分钟3m以上,为提升纵向接缝质量,两相邻摊铺机之间,距离应当控制在10m以内,在初压基础上,增加复压、终压的工序,碾压段的长度也要有所限制,以20至30m为佳[3]。现场配备有专业技术人员对松铺厚度、压实度等进行检测,监理人员则要把控好碾压顺序、次数等问题,以保障路面施工质量。

2.4环氧沥青路面造价分析

环氧沥青实际上是由多种物质混合后生成的化合物质,环氧树脂、固化剂等是其主要原料,它不仅具有优质的抗裂、抗变形能力,其层间粘结性能还极为优良,防水效果极好。环氧沥青拌合前,需要经过严格的试拌和取样试验,温度、矿料级配等都有标准要求,拌合过程中温度应当控制在113摄氏度左右,上下误差不超过5摄氏度,温度波动不能太大,干拌时间至少在5s以上,湿拌时间则要控制在40s以上。摊铺过程中,同样要做好加热温度的控制,每分钟摊铺速度以3至5m为宜,保证持续作业,以10m为间隔,定期检测松铺厚度。造价分析方案中,上面层采用环氧沥青SC-13,石油比设置为5%,厚度控制在4cm;下面层采用环氧沥青AC-25,石油比设置为4%,厚度为8cm,经估算得出每平方米价格大致为207.4元。

3、公路路面结构比选建议

从上述分析中我们可以发现,公路项目中,不同路面结构性能、造价之间是存在较大差异的,其中水泥混凝土路面前期造价最低,强度和稳定性均能达到公路建造标准,实际应用时还可根据道路交通状况,对钢筋路面、连续筋路面等进行比选,适用性较高。但由于混凝土凝结需要一定时间,因此建造完成后必须空出保养维护周期,开放交通较迟,同时行车平顺度也无法与沥青路面相比,接缝处还有可能发生跳车等现象,比较适用于经费有限,行车舒适度要求不高的场景中。施工时要注意做好振捣、拌合工作,最大限度提升路面强度和耐磨性能,同时把控好切缝、凿毛工作的质量,防止路面出现鼓包、裂缝病害。SMA改性沥青路面抗冻、抗热性能都十分优良,由于耐磨性好,掉粒、裂缝较少,因此后期保养维修成本有较大的压缩空间。但在前期施工过程中,该路面形式对基层质量表现出了较高要求,成本投入较大,因此在交叉路口、转弯处等交通压力较大、路面易破损的位置,可以适当采用SMA混合料进行铺设,同时严格控制配比、拌合过程,保障其压实度,降低公路维护保养支出。AC改性沥青路面同样具备振动轻微、噪音小的优势,不容易产生扬尘,但与SMA相比,其温度稳定性相对较差,冬季易发生脆裂,夏季持续高温天气下,则容易发生软化现象,耐水性也较受制约,因此应用时必须建造隔水层,并做好保养维护。不过单纯就前期投入来看,其造价成本优势还是十分明显的,在气温相对稳定的区域,AC改性沥青路面更具优越性。环氧沥青路面综合性能相对优质,由于防水性能和粘合性能较强,中间無需设置衔接层,但整体造价最高,与AC改性沥青路面相比,差率可达10%以上,因此更适用于公路建设综合要求较高的地区。

结论:

综上所述,造价控制是公路工程项目的关键环节,能够有效优化资源配置,节省成本支出,为公路施工质量的提升创造条件。从造价角度进行路面结构选择时,应当遵循全生命周期管理理念,对各方案进行合理挑选,同时做好区域人文、地理条件的勘查,尽可能减少劳务、征地、运输费用支出,做好配套排水设施的修建,综合废料循环利用技术,全面提升造价控制效果。

参考文献:

[1]杨彩霞,侯庆刚.公路工程设计阶段的全面造价管理分析[J].绿色环保建材,2020(06):131+133.

[2]陶莎.农村公路造价控制及路面结构的合理选择[J].建材与装饰,2019(28):285-286.

[3]谢敏.公路工程设计阶段造价控制分析[J].建材与装饰,2019(17):266-267.

作者简介:

卢卫芳,男,籍贯:江西高安,汉族,1979年9月出生,学历:专科,研究方向:工程造价。

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