城市道路路面养护与施工管理?
随着城市建设的快速发展,城市道路作为城市中占有重要地位的市政基础设施,无时无刻不与城市的社会发展、经济发展和人民生活密不可分。管理好城市道路,可以给人们提供一个良好的出行环境和市容环境。本文结合作者的工作经验,从道路预测、路面分析、路面管理制度、养护对策等方面,对城市道路路面的养护和施工管理进行了简要的分析和总结。
一、道路预测
路面使用性能的合理评价是路面养护管理系统的基本组成部分。根据路面的各种损坏情况,结合道路的实际情况,做出正确的预测是非常重要的。
路面性能预测一般包括行驶功能预测和路面损坏预测。预测是决策的前提,是制定中长期路面养护计划的基础。路面在使用过程中,其性能属性必然会随着使用时间或累计轴载次数的增加而逐渐劣化。当其恶化到一定限度时,就需要采取措施对路面进行修补、改善和提高使用功能。
二、道路路面的基本分析
根据对路面功能的分析,路面损坏有六种类型,即裂缝、颠簸、坑槽、沉陷、波浪和车辙,它们是由以下原因造成的:
(1)维护管理缺乏系统性、科学性和针对性。对一些道路疾病了解不够,习惯了头痛医头脚痛医脚的做法。在还没能查出病害,找出损坏原因,确定有针对性的维修方法和管理措施的情况下,为了追求某些指标而盲目维修,结果就是有些维修效果不佳。
(2)用于道路基础的材料较差。为了单纯的以增产节约为目的,盲目的修补或者利用废料使路基强度不同,进而继续形成裂缝。
(3)道路开挖对城市道路的影响。近年来,该市进行了大规模的环境改造,燃气、供热、通讯、电力、自来水等管线需要铺设在路面下。这些工程直接破坏了路面的整体强度,夯击不当必然导致路面下沉。
(4)部分道路强度不足。由于当前交通量的激增和重型车辆的快速增长,原有的路面结构已经非常不适应当前的交通量和承载能力。由于缺乏路基稳定和养护管理,部分道路车流量大,影响道路使用寿命。
三、路面管理系统
路面管理是协调和控制所有与路面相关的活动。其目的是使公路管理部门合理利用有限的资源,为道路使用者提供尽可能高水平的路面服务。路面管理系统一般由数据库、使用性能评价模型、使用性能预测模型、路面养护对策选择与分析等组成。
1,数据库建立
数据库是整个管理系统的核心。它将所有与道路相关的信息都带入这个数据仓库,是查询、浏览和报表输出的直接来源,也是性能评估和养护方案决策的基石。该系统涉及道路的历史档案数据、损坏数据和维护数据。为了提高系统的运行效率,尽可能节省系统空间,准确、方便、快捷地查询数据,需要规划数据库结构,严格定义数据库的字段名。
为了减少大量的外业工作,数据采集前对道路进行分段,采用定长分段法划分道路单元,道路单元长度一般设置为1km。路段划分后,分段采集数据。目前,我国路面破损数据的采集普遍依赖于人工目测的传统方法。弯沉测量采用落锤式弯沉仪FWD,该段每100m采集一个弯沉值,然后加权平均得到该段的代表弯沉。
2、路面性能评价
路面性能评价是根据收集的路面状况数据,判断路面性能满足使用要求的程度。利用这种判断,我们可以了解道路的服务水平,确定需要采取养护和改造措施的路段,并为其选择相应的养护和改造对策,这将作为项目优先排序的依据。路面性能的评价主要包括路面破损、路面整体承载能力、路面行驶质量和路面抗滑性能四个方面。它们分别对应四个指标:路面破损PCI、路面整体承载能力SI、路面行驶质量RQI和路面抗滑性SRI。
所开发的高速公路路面管理系统可以通过点击系统界面中的“回车”按钮来输入损坏状态,系统已经自动给出了所有的损坏类型。点击“分级标准”按钮,选择损坏状态的级别。以路损指数PCI为例,点击“计算PCI”按钮,系统会自动计算出各路段的PCI值(根据《公路养护规范》中的评价模型)。“PCI图”按钮用于查看路面损坏指数的PCI曲线。系统以直方图的形式显示各路段的PCI值,同时系统自动拟合整条路线的PCI值曲线,并在右上角显示曲线方程,用户从图表中可以一目了然的观察到整条路线的路面破损情况。
3.路面性能预测
在考虑当前路况和路龄的基础上,预测结果更快更准确。马尔可夫过程应用于路面建模的步骤主要包括:(1)选择性能变量,定义路况;(2)提出不同路面类型或不同维修改造措施的转移概率矩阵;(3)使用转移概率矩阵来预测在特定时间处于特定路况的概率。
无论采用哪种方法建立业绩预测模型,都有其特定的局限性。这主要是因为建模的数据基础总是有限的,需要进一步积累;对模型所反映的性能变化的物理性质的认识和经验积累总是处于一定的历史阶段,需要不断深化。因此,模型的使用有一定的范围,超出其干扰空间,模型就会失去意义。
4、路面养护对策的选择分析
路面对策的确定是一个复杂的决策过程,涉及路面现状、传统对策模式、决策者的经验、知识和价值观以及可能的政策干预等诸多因素。目前,决定对策选择的主要因素是路面的具体损坏状况和结构状况。对于高速公路来说,路面的防滑状况也在很大程度上影响着对策的制定。衡量路面整体性能的指标,如破损指数、结构承载能力指数、路面行驶质量指数、路面防滑指数等,决定路面是需要大中修还是只进行日常养护和局部养护。路面的局部性能,如损坏类型、严重程度和局部坑槽,决定了日常养护和小修对策的制定。
四、城市道路路面的养护对策
就路面的使用功能而言,施工方法、材料、施工条件的差异对路面质量有不同程度的影响。随着交通量的变化和综合的“先天不足”,路面的病害往往很多,不能简单地用一个原因来考察,而要综合研究,从大量的相关因素中取主要因素,再优化安排养护决策。
1,坑和槽
油老化或耗油量低,矿物粉尘影响粘结,压实密度不足,水石质量差,开裂处理慢,导致表面松散,外力冲击形成坑洞,一般单独存在,少量片连在一起。用路面铣刨机铣刨约10cm,清理路面垃圾后均匀喷洒一层沥青结合料6cm粗粒沥青混凝土和4cm细粒沥青混凝土;8t~12t压路机反复碾压成型。
2.开裂(网状开裂)
车辆荷载的反复作用造成路面的疲劳破坏,路面结构层中的石料不纯多尘,沥青不粘结不压实,路基不稳定,强度不均匀。一般接缝较厚,纵横交错,呈老化状态,裂缝数量大致相等,形状大致规则,呈龟背状,干燥时路面强度较高。用W2000路面铣刨机铣刨约15cm,清理路面垃圾后,均匀喷洒一层沥青结合料7cm粗粒沥青混凝土和4cm细粒沥青混凝土;8t~12t压路机反复碾压成型。
修补后的路面必须切割成型,切割深度应与路面结构一致(约10cm),然后用沥青填缝机进行填缝和滑边,宽度为5cm~20cm,以保证新旧路面的粘结。
3.井框高度差
路面上的管井井盖高于或低于相邻路面,井框四周压实不实,导致路面因操作不严而破坏下沉。我们对这类问题进行了多年的探索和研究,尝试了很多方法。认为分层浇筑水泥混凝土效果明显:如堤村街路改造工程中,在井周边60cm范围内开挖拆除老井,支设模板,按照路面施工结构分层浇筑C25水泥混凝土。一年后,观察到井框周围的路面状况良好。
任何一条道路都蕴含着社会和经济的重要性,在保证经济效益的同时更要注重社会效益,降低社会投诉率,保证市政设施的完好率,避免道路养护管理的盲目性,针对不同的道路病害制定不同的处理方法,使市政管理养护事业向好的轨道迈进一步。
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