淺析城市道路路面養(yǎng)護(hù)與施工管理
2012-03-14 來源： 來源：中國(guó)論文網(wǎng) 作者：高振華
隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，作為城市組成并占有重要位置的市政基礎(chǔ)設(shè)施城市道路來講，其功能性、使用性能每時(shí)每刻對(duì)城市的社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活都有著不可分割的依存關(guān)系，管好城市道路能為人們提供良好的出行環(huán)境和市容環(huán)境。本文主要通過結(jié)合作者的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)從道路預(yù)測(cè)、路面分析、路面管理系統(tǒng)、養(yǎng)護(hù)對(duì)策等方面對(duì)城市道路路面的養(yǎng)護(hù)與施工管理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析與總結(jié)。
一、路面預(yù)測(cè)
對(duì)路面使用性能作出合理的評(píng)價(jià),是路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)基本的組成部分。結(jié)合道路實(shí)際以路面的各種損壞狀況作出正確的預(yù)測(cè)是非常重要的。
路面性能預(yù)測(cè)一般包括行駛功能預(yù)測(cè)和路面損壞預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)是決策的前提,是制定中長(zhǎng)期路面養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的基礎(chǔ)。路面在使用過程中,其性能屬性必然隨使用時(shí)間或累計(jì)軸載作用次數(shù)的增加而逐漸變壞,當(dāng)惡化到某一界限時(shí)就需要采取修復(fù)和改善提高的措施以恢復(fù)提高路面的使用功能。
二、道路路面的基本分析
根據(jù)對(duì)路面使用性功能的分析,道路面層破損主要有6種類型較為突出,即裂縫、擁包、坑槽、沉陷、波浪、車轍，造成其出現(xiàn)的原因如下：
?。?）在養(yǎng)護(hù)管理方面缺乏系統(tǒng)、科學(xué)、針對(duì)性。對(duì)某些道路病害認(rèn)識(shí)不足,習(xí)慣于頭痛醫(yī)頭,足痛醫(yī)足的做法,在還未能夠搞清病害、查明破損原因,定出針對(duì)性養(yǎng)護(hù)方法和管理措施的情況下,為了追求某種指標(biāo),盲于補(bǔ)修,其結(jié)果是部分補(bǔ)修形成效果不佳。
（2）道路基礎(chǔ)選用材料不良。為了單純地側(cè)重于增產(chǎn)節(jié)約,盲目地進(jìn)行修補(bǔ)或以利用廢料為目的使路基強(qiáng)度不一,而后繼續(xù)形成龜裂。
?。?）掘路對(duì)城市道路的影響。近幾年城市進(jìn)行大規(guī)模的環(huán)境改造，在路面下需鋪設(shè)煤氣、供熱、通信、電力、自來水等管線,這些工程都直接破壞路面的整體強(qiáng)度,夯填不到位必然會(huì)引起路面的沉陷。
?。?）部分道路強(qiáng)度不足。由于目前交通量猛增,重載車輛增長(zhǎng)較快,致使原路面結(jié)構(gòu)已很不適應(yīng)當(dāng)前的交通量及荷載能力。一些道路由于路基穩(wěn)定性不夠,加之養(yǎng)護(hù)管理的不足,重載交通量比重大從而影響到道路的使用壽命。
三、路面管理系統(tǒng)
路面管理就是協(xié)調(diào)和控制與路面有關(guān)的全部活動(dòng),其目的是使公路管理部門合理利用有限資源,以期為道路使用者提供盡可能高的路面服務(wù)水平。路面管理系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、使用性能評(píng)價(jià)模型、使用性能預(yù)估模型、路面維修對(duì)策的選擇分析等內(nèi)容組成。
1、數(shù)據(jù)庫(kù)建立
數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)管理系統(tǒng)的核心,它將與道路有關(guān)的全部信息都納入這個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中,是查詢、瀏覽及報(bào)表輸出的直接來源,更是進(jìn)行使用性能評(píng)價(jià)、養(yǎng)護(hù)方案決策的基石。在本系統(tǒng)中,涉及到道路的歷史檔案數(shù)據(jù)、損壞數(shù)據(jù)和養(yǎng)護(hù)維修數(shù)據(jù)等,為提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率、盡量節(jié)省系統(tǒng)空間和準(zhǔn)確、方便、快速地查詢數(shù)據(jù),必須規(guī)劃好數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu),嚴(yán)格定義數(shù)據(jù)庫(kù)的字段名。
為了減少大量野外工作,在數(shù)據(jù)采集前先對(duì)道路進(jìn)行分段,路段單元的劃分采用定長(zhǎng)分段法,路段單元長(zhǎng)度一般定為1km。路段劃分完畢后,分段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。目前國(guó)內(nèi)對(duì)路面損壞狀況數(shù)據(jù)的采集一般依靠手工目測(cè)的傳統(tǒng)方法來量測(cè)。在進(jìn)行彎沉測(cè)量時(shí),采用落錘式彎沉儀FWD,在本路段內(nèi)每100m采集一個(gè)彎沉值,然后加權(quán)平均得出本路段的代表彎沉。
2、路面使用性能評(píng)價(jià)
路面使用性能評(píng)價(jià)是依據(jù)所采集的路面狀況數(shù)據(jù),對(duì)路面性能滿足使用要求的程度作出判斷。利用這一判斷,可以了解道路的服務(wù)水平,判別道路中需要采取養(yǎng)護(hù)和改建措施的路段,為之選擇相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)和改建對(duì)策,并作為項(xiàng)目?jī)?yōu)先排序的一項(xiàng)依據(jù)。路面使用性能的評(píng)價(jià)主要包括4個(gè)方面:路面損壞狀況、路面整體承載能力、路面行駛質(zhì)量及路面抗滑能力。它們分別對(duì)應(yīng)4個(gè)指數(shù):路面損壞狀況PCI、路面整體承載能力SI、路面行駛質(zhì)量RQI及路面抗滑能力SRI。
開發(fā)的高速公路路面管理系統(tǒng)從系統(tǒng)界面中單擊“輸入”按鈕即可進(jìn)行損壞狀況的輸入,系統(tǒng)已自動(dòng)給出所有的損壞類型,單擊“分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”按鈕便可以對(duì)照選出該損壞狀況所屬的級(jí)別。以路況損壞指標(biāo)PCI為例,單擊“計(jì)算PCI”按鈕,系統(tǒng)便自動(dòng)計(jì)算出各路段的PCI值（依據(jù)公路養(yǎng)護(hù)規(guī)范中評(píng)價(jià)模型）。“PCI圖”按鈕用以查看路面損壞狀況指數(shù)PCI曲線,系統(tǒng)以直方圖的形式顯示了各路段的路面損壞狀況指數(shù)PCI值,同時(shí)系統(tǒng)還自動(dòng)擬合出整個(gè)路線的PCI值曲線,并在右上角顯示出曲線方程,用戶可從圖中一目了然地觀察到整個(gè)路線的路面損壞狀況。
3、路面使用性能預(yù)估
在考慮當(dāng)前路況的基礎(chǔ)上,又考慮路齡的路面使用性能預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)的結(jié)果更為快速準(zhǔn)確。應(yīng)用馬爾可夫過程進(jìn)行路面建模的步驟主要包括:（1）選擇使用性能變量,定義路況狀態(tài)；（2）為不同路面類型或各種養(yǎng)護(hù)和改建措施分別提出轉(zhuǎn)移概率矩陣；（3）利用轉(zhuǎn)移概率矩陣預(yù)估某時(shí)段處于某種路況狀態(tài)的概率。
無論采用哪種方法建立的使用性能預(yù)估模型,都有其特定的局限性。這主要是因?yàn)?建模的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)總是有限的,需要進(jìn)一步積累；對(duì)模型所要反映的使用性能變化的物理性質(zhì)的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累又總是處于一定的歷史階段,需要不斷深化。因此,模型的使用是有一定范圍的,超出了它的干涉空間,模型將會(huì)失去意義。
4、路面維修對(duì)策的選擇分析
路面對(duì)策的確定是一個(gè)較為復(fù)雜的決策過程,它涉及到路面現(xiàn)有的狀況、傳統(tǒng)的對(duì)策模式、決策者的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和價(jià)值觀念、以及可能的政策干預(yù)等諸多因素。目前決定對(duì)策選擇的因素主要是路表具體損壞狀況、結(jié)構(gòu)狀況。對(duì)于高速公路而言,路面抗滑狀況也在很大程度上影響對(duì)策的制定。衡量路面整體使用性能的指標(biāo)如損壞狀況指數(shù)、結(jié)構(gòu)承載能力指數(shù)、路面行駛質(zhì)量指數(shù)、路面抗滑指數(shù)決定了路面是需要大中修還是僅進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)和局部的維修處理。路表的局部性能狀況如路表出現(xiàn)的損壞類型、嚴(yán)重程度、局部坑槽等決定了日常養(yǎng)護(hù)和小修對(duì)策的制定。
四、城市道路路面的養(yǎng)護(hù)對(duì)策
路面就其使用功能來講,由于在建設(shè)過程中施工方法、采用材料、施工條件的差異對(duì)道路質(zhì)量都有不同程度的影響,隨著交通量的變化,綜合多種性的“先天不足”,往往路面會(huì)出現(xiàn)多種病害,這就不能采取單純的以一種原因去考察,而應(yīng)當(dāng)進(jìn)行綜合研究,從大量相關(guān)因素中取其主要因素,主要原因找出后再對(duì)養(yǎng)護(hù)決策進(jìn)行優(yōu)化排列,現(xiàn)對(duì)主要常見道路病害提出自己的見解:
1、坑槽
油料老化或用油量偏低,礦料塵土影響?zhàn)そY(jié),壓實(shí)密度不足,積水、石料質(zhì)差、龜裂處理緩慢,導(dǎo)致面層松散,外部沖擊形成坑洼,一般為單獨(dú),有少量成片連接。用路面銑刨機(jī)銑刨10cm左右,路面廢料清掃干凈后均勻噴灑一層瀝青結(jié)合油6cm粗粒式瀝青混凝土,4cm細(xì)粒式瀝青混凝土；8t~12t壓路機(jī)反復(fù)碾壓成型。
2、龜裂（網(wǎng)狀龜裂）
車輛荷載重復(fù)作用,引起路面疲勞破壞,路面結(jié)構(gòu)層石料不純,含塵土大,瀝青未黏結(jié)壓實(shí),路基不穩(wěn)定,強(qiáng)度不均成型,一般縫較粗,縱橫交錯(cuò),呈老化狀態(tài),近似等量狀態(tài)裂塊,近似規(guī)則形狀,似龜背,干燥時(shí)路面強(qiáng)度高。用W2000路面銑刨機(jī)銑刨15cm左右,路面廢料清掃干凈后均勻噴灑一層瀝青結(jié)合油7cm粗粒式瀝青混凝土,4cm細(xì)粒式瀝青混凝土；8t~12t壓路機(jī)反復(fù)碾壓成型。
修補(bǔ)路面一定要切割成型,切割深度要和路面結(jié)構(gòu)一致（10cm左右）,再用瀝青灌縫機(jī)進(jìn)行灌縫溜邊,寬度5cm~20cm以保證新舊路面黏結(jié)。
3、井框高差
路面上管井井蓋高于或低于相鄰路面,井框周圍壓實(shí)搗固不實(shí),操作不嚴(yán)導(dǎo)致路面破壞下沉。對(duì)此類問題我們進(jìn)行多年探索考察也試驗(yàn)多種方法認(rèn)為,分層澆注水泥混凝土效果明顯:如在狄村街道路改造工程中把井周圍60cm范圍內(nèi)下挖致土路基層拆除舊井、支模、用C25水泥混凝土20cm一個(gè)澆注層依據(jù)路面施工結(jié)構(gòu)分層澆注,經(jīng)過一年來觀察井框周路面狀況良好。
任何一條道路均含有對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的重要性，因此我們要在保證經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)更要注重社會(huì)效益,減少社會(huì)投訴率、保證市政設(shè)施的完好率,對(duì)路面的養(yǎng)護(hù)管理規(guī)范化、科學(xué)化、系統(tǒng)化、決策程序上避免盲目性,對(duì)不同道路病害做出不同處理方法,使市政管養(yǎng)事業(yè)向好的軌道邁進(jìn)一步。
