公路养护技术方案的优化与实施论文_胡东荣

公路养护技术方案的优化与实施论文_胡东荣

胡东荣

(阳西县公路局,广东,阳江,529800)

【摘 要】近年来,我国公路路面的大中修养护所需方案设计逐年递增,然而我国针对这一领域的具体实用技术和相关规范却不甚完备。在这种情况下,对于公路养护技术方案的优化与实施要着手于新技术的应用实践,借鉴国内已有的新技术应用和国外的成功案例,把新的工艺技术与本地的工程实际相结合,探索出一条适合于本地公路养护的具有本地特色的公路养护技术。对目前的本地公路养护技术进行优化和提高。

【关键字】公路养护;优化研究;新技术

一、发展背景及现状认识

现阶段,我国缺少专门针对“公路路面大中修养护设计”的使用技术和相关规范,尚未严格的建立起从路况检测、病害诊断、方案设计到方案决策的科学技术体系和工作流程。不仅如此,我国公路养护的对策选择过于依赖经验,缺乏针对性。常常采取原结构修复手段或者采用经验的典型结构,路面结构形式较为单一,对于需要养护的公路路段的结构性状和损坏机理缺乏全面和深入的认识。另外,养护方案设计对路面综合使用性能没有进行充分的过意倚重力学设计指标(拉应力、抗弯沉等),对于结构层次及功能性的合理匹配、路面排水性能、陆基技术状况,尤其是力学指标和使用性能指标。

在十一五期间,我国公路路面小修、中修、大修和改建共100多万公里,养护资金高达8000亿元。而在十二五期间,将组织开展以“五射六纵四横”等15条国道为重点的干线公路改造工程,加快公路网路的结构优化升级,全面提高干线公路的综合服务水平。并且规定全国每年的国级省级干线公路实施大中修养护的比例高于百分之十七。这对于广东省的公路修护养护施工是一个严格的要求,也是我们致力于公路养护技术方案的优化与实施的一大动力。改革开放以来,广东省的公路交通建设成就可观。到零八年底,全省公路总里程达到18万公里,其中包括3820公里高速公路。到一零年底,全省高速公路总里程已达5000公里。通常,高速公路的沥青路面的设计寿命为15年,在使用5到7年后,由于外界不可抗力以及施工不完善等其他因素的影响,尤其是近年来车辆超载、重载的问题及现象日渐突出,导致高速公路路面的寿命大大减少,路面功能降低和行驶质量迅速降低。这使我们面临着有效高效的公路路面养护施工的挑战。

二、公路路面养护设计创新理念和技术

公路路面养护设计新理念可一分为二,一是对路面使用性能进行全过程的控制(LTPP:Long Term Pavement Performance),二是对养护方案的经济性进行科学评价。公路路面的使用性能是衡量公路路面质量好坏的最高标准,依据使用性能分析、设计公路路面结构及材料已经成为一种必然的趋势。我们根据技术经济条件,借助科学合理的经济分析方法——全寿命周期费用分析(LCCA:Life Cycle Cost Analysis)方法进行养护方案的比选和优化。提出可靠的力学指标和经济指标,保证路面结构的整体强度和确定最经济合理的路面养护方案。从“结构、材料、载荷、环境、经济”等方面全面统筹考虑,实现“结构与功能并重”,“技术与经济相统一”。

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公路路面养护方案设计方法可从以下几个方面着手,进行各部分的优化:

1、养护数据的采集:包括路线信息、建养历史、交通组成和经济参数等基础信息,路面损坏、平整度、车辙、路面抗滑性能等路网层级的路况普查,以及路面弯沉、陆基状况、无损检测等项目层级的详细调查。有效的采集数据是优化方案的坚实基础。

2、路面病害的诊断:包括路面损坏评价、结构性能评价、功能性能评价、交通状况评价等方面的评价,进而划分设计单元和形成设计对象,可建立数学模型对路面病害进行诊断并形成相应的养护对策。

3、养护方案的设计:由结构使用寿命、功能损坏周期、设计交通量和使用性能标准确定设计目标,进而进行养护方案的设计,设计符合工程要求的结构及功能,其中具体包括厚度设计、结构组合设计和材料设计。

4、经济效益的分析:通过对路面长期使用性能分析对路面进行中长期养护规划和全寿命周期费用分析。

5、公路养护方案的优选:从技术和经济两个角度入手分析长期使用性能、结构力学性能和寿命周期费用,然后推荐科学合理的公路养护方案交由交通和施工组织设计。

近年来,路面长期使用性能跟踪观测及数据管理技术、路面大中修养护周期分布规律及模型、路面长期使用性能衰变规律及模型、面向设计对象的病害诊断和养护对策选择方法以及基于LCCA的路面大中养护设计核心模型等先进技术受到了国内外养护设计的重视和应用。在条件允许的情况下,我地公路路面养护设计方案也应借鉴以上先进技术,对已有设计方案和未执行的设计方案进行优化设计,以提高工程质量和实现公路路面养护的可持续发展。

三、公路养护技术方案优化的综合选择

公路养护技术方案的设计应从本地的实际情况着手,采用一定的手段对公路的实际运行状况进行可靠的判断和监测,根据得到的判断和监测结果再提出可行的公路养护技术方案。而对于公路养护方案的优化,则要从养护对象出发,针对存在的基本问题提出解决方案,借鉴国内外好的施工案例,有效解决本地问题,提高公路的综合性能。

公路养护技术应考虑可靠性、合理性和先进性。公路养护的可靠性在于选择安全的施工材料,以及施工方的工程经验,一定确保工人的人身安全和对周围环境的保护。合理性则应全面考虑各种因素对于公路养护施工的影响,例如在保质保量的条件下合理降低物质消耗和缩短施工耗时,提高工程完成效率。先进性在于合理利用新材料、新技术、新工艺增加工程质量、提高工程效率、减轻工程人员的劳动强度和提高工程的高科技含量和自动化水平,科学合理养护公路路面。

此外,还应考虑公路养护技术的技术经济效益。对存在养护需要的公路路段,通过专项检测诊断路面病害原因,据此提出适合的公路路面养护方案,通过科学的技术经济比较与选择,推选出最优方案,高质量完成工程任务。新材料、新技术和新工艺应尽量完美融合在一起,选材适用于本地实际情况,辅之以适合的技术手段和施工方案,应用合理可靠的工艺流程。在一定条件下,还可建立模型,模拟实际情况对边界条件进行规定和设置,对公路路面遭受的损害进行合理预测,利用模型提出更加科学合理的施工方案。

四、结束语

公路路面的养护设计是我国国内较新的领域,在把握本地实际情况的基础上,借鉴国内外先进的设计理念和新技术,对本地公路进行科学合理的养护优化设计是实现公路养护科学合理、可持续发展的必经之路。路面大中修养护设计是较新路设计更为复杂的一项技术,我局虽已在公路养护设计的新探索中有阶段性的成果,但仍需更加积极和深入认识我地公路养护设计的现状与需求和国内外先进的公路路面养护技术,更加科学合理的构建新的设计理念和思路,推进我地公路养护技术的发展,也为国家在这一新领域的探索做出贡献。

参考文献:

[1]吴永平.我国公路养护技术发展的现状与对策[J].交通世界杂志.2013(04)

论文作者:胡东荣

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿

论文发表时间:2015/12/3

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