淺析城市道路路面養(yǎng)護與施工管理
2012-03-14 來源： 來源：中國論文網 作者：高振華
隨著城市建設的飛速發(fā)展，作為城市組成并占有重要位置的市政基礎設施城市道路來講，其功能性、使用性能每時每刻對城市的社會發(fā)展、經濟發(fā)展、人民生活都有著不可分割的依存關系，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。本文主要通過結合作者的工作實踐經驗從道路預測、路面分析、路面管理系統(tǒng)、養(yǎng)護對策等方面對城市道路路面的養(yǎng)護與施工管理進行簡單的分析與總結。
一、路面預測
對路面使用性能作出合理的評價,是路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)基本的組成部分。結合道路實際以路面的各種損壞狀況作出正確的預測是非常重要的。
路面性能預測一般包括行駛功能預測和路面損壞預測。預測是決策的前提,是制定中長期路面養(yǎng)護計劃的基礎。路面在使用過程中,其性能屬性必然隨使用時間或累計軸載作用次數(shù)的增加而逐漸變壞,當惡化到某一界限時就需要采取修復和改善提高的措施以恢復提高路面的使用功能。
二、道路路面的基本分析
根據對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)護管理方面缺乏系統(tǒng)、科學、針對性。對某些道路病害認識不足,習慣于頭痛醫(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,定出針對性養(yǎng)護方法和管理措施的情況下,為了追求某種指標,盲于補修,其結果是部分補修形成效果不佳。
（2）道路基礎選用材料不良。為了單純地側重于增產節(jié)約,盲目地進行修補或以利用廢料為目的使路基強度不一,而后繼續(xù)形成龜裂。
?。?）掘路對城市道路的影響。近幾年城市進行大規(guī)模的環(huán)境改造，在路面下需鋪設煤氣、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度,夯填不到位必然會引起路面的沉陷。
?。?）部分道路強度不足。由于目前交通量猛增,重載車輛增長較快,致使原路面結構已很不適應當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)調和控制與路面有關的全部活動,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水平。路面管理系統(tǒng)一般由數(shù)據庫、使用性能評價模型、使用性能預估模型、路面維修對策的選擇分析等內容組成。
1、數(shù)據庫建立
數(shù)據庫是整個管理系統(tǒng)的核心,它將與道路有關的全部信息都納入這個數(shù)據倉庫中,是查詢、瀏覽及報表輸出的直接來源,更是進行使用性能評價、養(yǎng)護方案決策的基石。在本系統(tǒng)中,涉及到道路的歷史檔案數(shù)據、損壞數(shù)據和養(yǎng)護維修數(shù)據等,為提高系統(tǒng)的運行效率、盡量節(jié)省系統(tǒng)空間和準確、方便、快速地查詢數(shù)據,必須規(guī)劃好數(shù)據庫結構,嚴格定義數(shù)據庫的字段名。
為了減少大量野外工作,在數(shù)據采集前先對道路進行分段,路段單元的劃分采用定長分段法,路段單元長度一般定為1km。路段劃分完畢后,分段進行數(shù)據采集。目前國內對路面損壞狀況數(shù)據的采集一般依靠手工目測的傳統(tǒng)方法來量測。在進行彎沉測量時,采用落錘式彎沉儀FWD,在本路段內每100m采集一個彎沉值,然后加權平均得出本路段的代表彎沉。
2、路面使用性能評價
路面使用性能評價是依據所采集的路面狀況數(shù)據,對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水平,判別道路中需要采取養(yǎng)護和改建措施的路段,為之選擇相應的養(yǎng)護和改建對策,并作為項目優(yōu)先排序的一項依據。路面使用性能的評價主要包括4個方面:路面損壞狀況、路面整體承載能力、路面行駛質量及路面抗滑能力。它們分別對應4個指數(shù):路面損壞狀況PCI、路面整體承載能力SI、路面行駛質量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”按鈕即可進行損壞狀況的輸入,系統(tǒng)已自動給出所有的損壞類型,單擊“分級標準”按鈕便可以對照選出該損壞狀況所屬的級別。以路況損壞指標PCI為例,單擊“計算PCI”按鈕,系統(tǒng)便自動計算出各路段的PCI值（依據公路養(yǎng)護規(guī)范中評價模型）。“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,同時系統(tǒng)還自動擬合出整個路線的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路線的路面損壞狀況。
3、路面使用性能預估
在考慮當前路況的基礎上,又考慮路齡的路面使用性能預測模型,預測的結果更為快速準確。應用馬爾可夫過程進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)護和改建措施分別提出轉移概率矩陣；（3）利用轉移概率矩陣預估某時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估模型,都有其特定的局限性。這主要是因為,建模的數(shù)據基礎總是有限的,需要進一步積累；對模型所要反映的使用性能變化的物理性質的認識和經驗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,模型將會失去意義。
4、路面維修對策的選擇分析
路面對策的確定是一個較為復雜的決策過程,它涉及到路面現(xiàn)有的狀況、傳統(tǒng)的對策模式、決策者的經驗知識和價值觀念、以及可能的政策干預等諸多因素。目前決定對策選擇的因素主要是路表具體損壞狀況、結構狀況。對于高速公路而言,路面抗滑狀況也在很大程度上影響對策的制定。衡量路面整體使用性能的指標如損壞狀況指數(shù)、結構承載能力指數(shù)、路面行駛質量指數(shù)、路面抗滑指數(shù)決定了路面是需要大中修還是僅進行日常養(yǎng)護和局部的維修處理。路表的局部性能狀況如路表出現(xiàn)的損壞類型、嚴重程度、局部坑槽等決定了日常養(yǎng)護和小修對策的制定。
四、城市道路路面的養(yǎng)護對策
路面就其使用功能來講,由于在建設過程中施工方法、采用材料、施工條件的差異對道路質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,而應當進行綜合研究,從大量相關因素中取其主要因素,主要原因找出后再對養(yǎng)護決策進行優(yōu)化排列,現(xiàn)對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,壓實密度不足,積水、石料質差、龜裂處理緩慢,導致面層松散,外部沖擊形成坑洼,一般為單獨,有少量成片連接。用路面銑刨機銑刨10cm左右,路面廢料清掃干凈后均勻噴灑一層瀝青結合油6cm粗粒式瀝青混凝土,4cm細粒式瀝青混凝土；8t~12t壓路機反復碾壓成型。
2、龜裂（網狀龜裂）
車輛荷載重復作用,引起路面疲勞破壞,路面結構層石料不純,含塵土大,瀝青未黏結壓實,路基不穩(wěn)定,強度不均成型,一般縫較粗,縱橫交錯,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,干燥時路面強度高。用W2000路面銑刨機銑刨15cm左右,路面廢料清掃干凈后均勻噴灑一層瀝青結合油7cm粗粒式瀝青混凝土,4cm細粒式瀝青混凝土；8t~12t壓路機反復碾壓成型。
修補路面一定要切割成型,切割深度要和路面結構一致（10cm左右）,再用瀝青灌縫機進行灌縫溜邊,寬度5cm~20cm以保證新舊路面黏結。
3、井框高差
路面上管井井蓋高于或低于相鄰路面,井框周圍壓實搗固不實,操作不嚴導致路面破壞下沉。對此類問題我們進行多年探索考察也試驗多種方法認為,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范圍內下挖致土路基層拆除舊井、支模、用C25水泥混凝土20cm一個澆注層依據路面施工結構分層澆注,經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社會、經濟的重要性，因此我們要在保證經濟效益的同時更要注重社會效益,減少社會投訴率、保證市政設施的完好率,對路面的養(yǎng)護管理規(guī)范化、科學化、系統(tǒng)化、決策程序上避免盲目性,對不同道路病害做出不同處理方法,使市政管養(yǎng)事業(yè)向好的軌道邁進一步。
