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本公司是美國Nature Plus, Inc.的中國總代理，我們誠征泰然酶產(chǎn)品在中國地區(qū)的二級(jí)代理商。
- 作者: 高錦云
- 來源: 懷來縣地方道路管理站
- 日期: 2015-04-18
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農(nóng)村公路筑路新技術(shù)應(yīng)用
引語
自大規(guī)模集中建設(shè)“村村通”工程以來，到目前，第一批建設(shè)的農(nóng)村公路使用壽命已超過十年。由于當(dāng)時(shí)的資金投入、技術(shù)使用和管理方式等問題，絕大多數(shù)“村村通”工程出現(xiàn)了不同程度的損壞。對(duì)損壞較大的道路，我們可以采用中修或大修的辦法重新建設(shè)。但對(duì)于損壞率較小，特別是基礎(chǔ)較好，路面表面出現(xiàn)磨耗和局部破損的路面，不論是水泥路面還是瀝青路面用傳統(tǒng)方式，局部維修的效果都不理想，且造價(jià)較高。為此我們需要一種操作簡單方便、經(jīng)濟(jì)、耐久性好的新技術(shù)。諸如此類，在農(nóng)村公路的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域也大量存在著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的不合理、不科學(xué)問題。一、農(nóng)村公路現(xiàn)狀和存在問題
農(nóng)村公路建設(shè)是在十多年前，在全國范圍內(nèi)展開建設(shè)的客觀規(guī)律講，在集中建設(shè)之后，必然帶來的是集中損壞，集中損壞帶來了集中的養(yǎng)護(hù)和維修。同時(shí)農(nóng)村公路建設(shè)過程是一種標(biāo)準(zhǔn)化模式的推廣，這就形成了在建設(shè)過程中，由于缺少具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)和更多的路面結(jié)構(gòu)形式，從而導(dǎo)致農(nóng)村公路建設(shè)的浪費(fèi)和不足，具體表現(xiàn)在：
1、使用材料和結(jié)構(gòu)層的有限性
農(nóng)村公路建設(shè)提倡硬化路的概念，而這種硬化路的概念基本被局限在兩種標(biāo)準(zhǔn)路面上，即水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面。由于瀝青路面施工需要大型設(shè)備，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要較大的空間，操作技術(shù)質(zhì)量高等原因，所以農(nóng)村公路的路面形式大部分都是水泥路面。除此之處基本沒有其它適用于農(nóng)村公路的路面形式，這往往造成道路建設(shè)形式千篇一律，有些路沒有考慮未來發(fā)展，而建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低。同時(shí)又出現(xiàn)交通量不大而建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較高的浪費(fèi)現(xiàn)象，而從經(jīng)濟(jì)、適用，同時(shí)考慮未來發(fā)展的理念來講，農(nóng)村公路的建設(shè)形式應(yīng)是多樣性的，它應(yīng)具有以下原則，即：在保證道路“晴天不起塵，雨天不粘泥”的基礎(chǔ)上，它應(yīng)當(dāng)同時(shí)具有滿足交通量和交通載重的要求，建筑材料就地取材、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保性的原則。
2、造價(jià)的不經(jīng)濟(jì)性
由于結(jié)構(gòu)的局限性，造成了材料使用的局限性，從而使造價(jià)也不經(jīng)濟(jì)。我們現(xiàn)在建設(shè)的路面和基層，基本的建設(shè)材料是瀝青、水泥、碎石和少量的粉煤灰。而對(duì)于當(dāng)?shù)夭划a(chǎn)的建筑材料就需要從遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，成本造價(jià)較高。同時(shí)由于對(duì)原材料的要求嚴(yán)格，而使產(chǎn)地形成了過度開采，材料價(jià)格上漲，造成了大量的廢渣。而有效利用當(dāng)?shù)卦胁牧希纾赫惩?、風(fēng)化石，甚至包括建筑垃圾等造價(jià)低廉的技術(shù)確是一項(xiàng)空白。另外，對(duì)于在路面起決定性的黏結(jié)材料，目前也就是瀝青和水泥，這種黏結(jié)材料的單一性，也是農(nóng)村公路不經(jīng)濟(jì)的一個(gè)因素。
3、養(yǎng)護(hù)維修的單一性
大規(guī)模集中的建設(shè)，必定要帶來大規(guī)模集中的養(yǎng)護(hù)和維修，現(xiàn)在農(nóng)村公路正處在這一時(shí)期，按照對(duì)一個(gè)縣農(nóng)村公路的統(tǒng)計(jì)，平均每個(gè)縣的硬化里程約500公里，其中需進(jìn)行大修和中修的農(nóng)村公路約100公里，近期修建的100公里農(nóng)村公路暫不需要維修，而剩下的300公里農(nóng)村公路都出現(xiàn)了不同程度的損壞，傳統(tǒng)的維修方式只有一種，即：切塊挖除，再按照原有路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ)。這樣的修補(bǔ)存在三個(gè)問題，第一是在挖補(bǔ)過程中，將原有結(jié)構(gòu)全部挖除，原有結(jié)構(gòu)和剩余價(jià)值不能使用。第二是單位面積的造價(jià)較高，由于小面積的挖補(bǔ)，效率低，往往單位面積的造價(jià)是原結(jié)構(gòu)的1.5-2倍。第三就是由于使用小型機(jī)械設(shè)備施工，挖補(bǔ)的質(zhì)量很難達(dá)到要求，往往是今年挖補(bǔ)了明年還是在原處損壞。
二、泰然酶土壤固化技術(shù)和TB膠高分子粘合劑
1、泰然酶土壤固化技術(shù)
土壤固化技術(shù)，在上世紀(jì)90年代我國就已經(jīng)開始引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)，但由于引進(jìn)產(chǎn)品為發(fā)達(dá)國家的淘汰產(chǎn)品或因產(chǎn)品本身的缺陷，該技術(shù)在我國沒有大范圍的推廣。泰然酶土壤固化劑是目前發(fā)達(dá)國家最先進(jìn)的土壤固化技術(shù)，它是一種復(fù)合生物酶技術(shù)的新筑路材料。是一種完全不同于傳統(tǒng)道路建筑材料的革命性生物催化酶材料，該類催化酶由植物發(fā)酵而成，本身無毒、無害，發(fā)生過程無污染。生物催化酶以水溶解狀態(tài)摻入土中，在土體的壓實(shí)、養(yǎng)生過程中，將產(chǎn)生各種材料微觀結(jié)構(gòu)的變化和理化性能的改善，從而使土體強(qiáng)度提高，滲透性下降，各種材料的結(jié)合和集結(jié)效果達(dá)到最佳。經(jīng)測(cè)定，使用泰然酶土壤困化劑后，土體的承載比CBR值增長500%以上。泰然酶土壤固化劑有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：（1）該產(chǎn)品為二級(jí)（含二級(jí)）以下的公路提供了新的基層和底基層結(jié)構(gòu)，也可直接做為農(nóng)村公路和礦山道路使用。（2）完全使用當(dāng)?shù)氐牡禺a(chǎn)材料（包括建筑垃圾、尾礦、風(fēng)化巖石和公路廢料），甚至是純土都可以。（3）承載能力滿足使用要求。2007年該項(xiàng)技術(shù)已由湖南省進(jìn)行了科研，該項(xiàng)研究即“生物酶土壤固化筑路關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”已取得多項(xiàng)成果，并且已經(jīng)形成湖南省《泰然酶土壤固化路面基層和底基層技術(shù)規(guī)范》。（4）泰然酶復(fù)合固化層，具有不透水、隔離作用。泰然酶復(fù)合固化土同級(jí)配材料同樣處于自然界條件下的穩(wěn)定狀態(tài)，因而該結(jié)構(gòu)具有非常強(qiáng)的穩(wěn)定性和長壽命性。（5）由于大量使用廉價(jià)材料，對(duì)材料的級(jí)配要求不嚴(yán)格，從骨料使用上可以大量節(jié)約費(fèi)用，另外黏結(jié)材料水泥的用量也可以減少50%。（6）泰然酶復(fù)合道路的施工工藝同其它類型的基層、底基層的施工工藝相同，僅需要將泰然酶按比例溶入到水中同步灑布即可，操作方便。
2、TB膠高分子粘合劑
三、兩種技術(shù)在農(nóng)村公路上的開發(fā)應(yīng)用
綜合上述，我們現(xiàn)在的農(nóng)村公路從設(shè)計(jì)到路基、路面結(jié)構(gòu)層可選擇類型上講都是非常單一的，泰然酶土壤固化技術(shù)和TB膠高分子粘合劑為我們提供了更加寬泛的選擇。按照泰然酶和TB膠的性能機(jī)理，我們可以將泰然酶土壤固化技術(shù)應(yīng)用到公路的基層和底基層，TB膠高分子粘合劑可主要應(yīng)用于公路的路面和路面修補(bǔ)劑上。為此，我們使用兩種技術(shù)在應(yīng)用上可以根據(jù)需要選擇出多種基層和路面的配合形式。
第一種形式，我們可以僅使用泰然酶土壤固化劑建設(shè)農(nóng)村公路。該種路面形式的建設(shè)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐廉a(chǎn)材料情況選擇骨料和粘土的比例，一般我們可選取重量比2/3的骨料和1/3的粘土做為基料。外摻劑可選擇重量比3%-4%的水泥，同時(shí)需按壓實(shí)方25立方摻入1升比例泰然酶固化劑。泰然酶固化劑經(jīng)稀釋加入水中使用。該基料拌合后攤鋪碾壓至設(shè)計(jì)壓實(shí)度，即可通行使用。該種基層路面一體的形式適用于簡易農(nóng)村公路，它具有滿足重載車輛的使用（路基也需達(dá)到強(qiáng)度要求）和“晴天不起灰，雨天不粘泥”的使用功能。這種路面類型在發(fā)達(dá)國家常用在礦山載重道路。
第二種路面形式，是在第一種路面形式的基礎(chǔ)上，為了使路面的表面強(qiáng)度和防塵性更好，采用TB膠高分子粘合劑和普通水泥按一定比例摻配后，加水后噴灑在第一種路面上，TB膠和水泥合成的膠漿將浸入到路面表面，形成強(qiáng)度，從而達(dá)到更理想的路面效果。
第三種路面形式，是以第一種路面為基層的組合形式，即：將第一種路面做為基層，在基層之上再加鋪1-1.5cm厚的TB膠復(fù)合新材料，這種新材料由TB膠水泥和粒徑較小的級(jí)配砂石等組成，該材料由于TB膠自身的柔性原因，因而使這種路面在很薄的情況都具有良好的強(qiáng)度和剛度。經(jīng)測(cè)試，該路面允許彎沉可達(dá)到5mm。同時(shí)這種材料可在場(chǎng)內(nèi)集中生產(chǎn)，以袋裝和散裝兩種形式在工地上直接加水拌合使用，操作簡單，使用方便，造價(jià)經(jīng)濟(jì)。這種路面形式可以成為低載重農(nóng)村公路的一種標(biāo)準(zhǔn)路面結(jié)構(gòu)。
第四種路面形式，是可以使用在二級(jí)和三級(jí)公路上的一種新的高級(jí)路面形式，該路面可以用泰然酶土壤固化層做為基層，也可使用傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定粒料為基層，這種路面稱為多介質(zhì)改性水泥混凝土路面。它是一種由水泥混凝土摻入包括TB膠粉等多種介質(zhì)的一種復(fù)合型路面，這種路面具有以下幾種特征。（1）它是一種可以做薄的碾壓式混凝土路面，根據(jù)交通量和載重量的不同厚度，厚度可選擇3厘米至15厘米。（2）其力學(xué)性能介于剛性和柔性之間，是一種半剛半柔性路面。材料的各種力學(xué)性達(dá)到路面標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)要求。理論使用壽命可達(dá)20年。使用的是水泥混凝土材料，但具有瀝青路面的特性。（3）可以做成構(gòu)造較深的防滑路面，也可根據(jù)需要做成彩色路面。（4）根據(jù)使用地的材料價(jià)格不同，最佳情況下，相對(duì)同等厚度瀝青混凝土路面，可節(jié)約造價(jià)50%，由于該種路面具有無塑性變性，行車舒適、無噪音等優(yōu)良特性，所以發(fā)達(dá)國家目前使用這種路面的更高級(jí)形式，鋪設(shè)高速公路面層。
第五種路面形式，為一種新型的補(bǔ)路材料。這種新型補(bǔ)路材料由高摻入量TB膠、水泥級(jí)配和砂等組成。這種補(bǔ)路材料具有高黏附性，即使被補(bǔ)面很薄，也可以黏結(jié)非常牢固，且耐磨性非常強(qiáng)。在基底強(qiáng)度滿足要求的條件下，該材料可以在路面的坑洞上直接修補(bǔ)，不需要對(duì)坑洞進(jìn)行切割和挖除。由于可以改變顏色，所以該材料可以修補(bǔ)各種路面，而不影響使用美觀性。
四、新技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和前景
由泰然酶土壤固化劑、TB膠高分子粘合劑形成的新型路面、基層和補(bǔ)路劑有其有很強(qiáng)的優(yōu)越性和適用性。它的這種特性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，第一是在選擇材料上范圍較寬。骨料的選擇可以是廢渣和風(fēng)化巖石，過去基本淘汰使用的黃土（如：過去提倡的水泥穩(wěn)定土）現(xiàn)在是主材。第二是從機(jī)械使用上可使用現(xiàn)有的各種機(jī)械設(shè)備，不需要配置特殊機(jī)械。第三是操作簡便，不需要增加更多的人工和施工時(shí)間。第四是在質(zhì)量上具有半剛半柔的力學(xué)性質(zhì)。強(qiáng)度、剛度和耐久性達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且高防滲水性。第五是有環(huán)保和使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。綜合這些優(yōu)良性能，兩種新技術(shù)產(chǎn)生的新型路面、基層必然帶動(dòng)公路技術(shù)的革命和相對(duì)于傳統(tǒng)筑路技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性提升。筆者為縣一級(jí)農(nóng)村公路建設(shè)管理技術(shù)工作者，僅從一個(gè)縣的農(nóng)村公路范圍來講，縣一級(jí)每年要新建約30公里的農(nóng)村公路，使用兩種技術(shù)，將會(huì)使農(nóng)村公路的每公里造價(jià)由30萬元降到20萬元，每公里節(jié)約造價(jià)10萬元。這樣計(jì)算每個(gè)縣的新建農(nóng)村公路可節(jié)約造價(jià)300萬元。同時(shí)使用新型補(bǔ)路材料，可大幅度節(jié)約小修挖補(bǔ)工程的費(fèi)用。如果使用此種新技術(shù)進(jìn)行公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和修補(bǔ)，則可在低投入的情況下，以使公路的中修取消，大修年限推后。因此，此兩項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用將產(chǎn)生極高的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
泰然酶土壤固化技術(shù)和TB膠高分子粘合劑是主要對(duì)道路路面結(jié)構(gòu)部分的創(chuàng)新技術(shù)，在使用兩種技術(shù)應(yīng)用到基層、路面中時(shí)，兩種技術(shù)形成的結(jié)構(gòu)層和傳統(tǒng)路面的組合是一致的，沒有沖突和不匹配問題。泰然酶固化路面基層和TB膠多介質(zhì)復(fù)合水泥砼路面，具備可調(diào)節(jié)性的半剛半柔的力學(xué)特性，因此在力學(xué)性質(zhì)上，比單純剛性或單純?nèi)嵝缘穆访娼Y(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的承載能力，由于它的多介質(zhì)性，這種路面的力學(xué)特性，可以形象地比喻成“一副重?fù)?dān)由二人挑或多人抬”，在路面的結(jié)構(gòu)組成上，從根本上改變了傳統(tǒng)技術(shù)中，僅靠水泥或?yàn)r青的黏結(jié)力來負(fù)擔(dān)應(yīng)力的有限性，從而就克服了為提高路面使用質(zhì)量，而單純提高水泥或?yàn)r青材料性能的難點(diǎn)，找到了一條新的提高路面使用性能的出路。其次道路力學(xué)受力情況復(fù)雜，單靠一種力學(xué)屬性，無法調(diào)和應(yīng)力之間的不平衡和矛盾。而多介質(zhì)的力學(xué)性能將均衡分散這些應(yīng)力的作用，從而達(dá)到優(yōu)秀的路用力學(xué)性能。第三，從使用的適用性講，兩種材料構(gòu)成的基層路面適合目前我們所用的各種機(jī)械設(shè)備，從水泥混凝土拌合站、穩(wěn)定土拌合站、路拌機(jī)、冷再生拌合機(jī)、小型混凝土拌合設(shè)備都可通過微調(diào)配合比而達(dá)到使用要求和使用效率。在攤鋪中，也可完全使大型瀝青混凝土攤鋪機(jī)，光輪壓路機(jī)薄模、軌道和小型設(shè)備進(jìn)行攤鋪，碾壓振搗密實(shí)。施工的方便性可以使其在任何等級(jí)的道路上都游刃有余。與傳統(tǒng)的水泥混凝土和瀝青混凝土罩面技術(shù)相比，它還有十分明顯的長壽命、高環(huán)保、低成本等優(yōu)勢(shì)?？梢灶A(yù)見，這種性能全面超越傳統(tǒng)的路面形式，必將成為未來各種公路的首選，我們可以稱其為第三種路面。
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