浅析公路大修改造工程特点及设计

浅析公路大修改造工程特点及设计
摘要:随着我国公路建设的不断发展,公路大修改造工程日益增多。

本文根据公路大修改造工程的交通量、路面结构选择、工期要求、路面施工组织、施工机械配置、材料利用吉资金需求等方面的特点,提出了“分段设计、分类处理、分期实施、合理决策”的十六字设计原则进行设计,供同行借鉴参考。

关键词:公路大修改造特点设计
随着我国公路建设的不断发展,许多公路经过几年乃至十几年的运营,部分道路陆续进入了大修期。

我国在公路大修特别是高等级公路的大修设计方案制定上,至今没有成熟的经验和方法,而是一直沿用新建工程的结构形式和修建程序。

由于没有考虑大修工程和新建工程之间的巨大区别,造成了部分道路出现了前修后补的情况,导致了不良的社会影响,也造成了巨大的经济损失。

因此,如何充分考虑大修工程自身的特点,提出大修工程在设计时的指导思想和设计理念,成为我国目前公路建设养护中迫切需要解决的突出问题。

一、公路大修改造工程的特点
大修改造工程不同于新建工程,它有自身的特点,在设计中要充分考虑这一点。

其与新建道路相比,所遇难题更多,主要体现在以下几个方面。

(1)交通量方面。

旧路大修改造后的交通量与新建道路完全不同,新建道路交通量经历了一个从无到有、从少到多的过程,路面结构强度也随时间不断增强,一些强度不足的路段也能得到一定程度的改善,这对道路的性能而言是比较有利的;而旧路改造项目则是工程一旦完工,交通量即瞬时增大,甚至增加到接近饱和的流量,对于存在缺陷如强度不足的路段,就会很快产生病害。

(2)路面结构选择方面。

旧路大修改造工程相对于新建工程,在结构选择上更加复杂。

新建工程在结构选择时,一条道路一般选取一种结构形式;而旧路改造工程则必须根据旧路不同的使用状况选择不同的结构类型,如哪些路段直接加铺、哪些路段挖除重铺或哪些路段全部处理等等。

(3)工期要求方面。

虽然新建工程工期一般要求也很紧,但是工期压力则主要是来自业主,而无交通压力;对于旧路大修改造工程,工期的压力不但来自业主,更主要的是来自社会。

由于大修改造施工的原因,造成路段的拥挤和堵车是必然的,但是社会公众往往反应强烈,尽快恢复交通的呼声会随着工期的延长日益增加。

但是对于工程质量,在投资一定的前提下,如果管理跟不上,工期的缩短,就意味着工程质量难以得到有效的保证。

(4)施工组织方面。

旧路大修改造工程在施工组织方面与新建工程有很大的不同,旧路改造工程施工路段短,封闭路段一般在2~4km之间,施工的作业面小,这就更需要每道工序前后衔接要紧密,组织协调要更加细致周密才行;同时在施工时,
还要疏导交通,施工中要做好维持交通的组织工作和安全施工的各项任务。

(5)设备配置方面。

由于每年可施工时间有限,比如山东省只在每年4月中旬~10月中旬可进行沥青混凝土路面的施工,有时每个合同段必须同时配备两套大型拌和设备和两套大型摊铺、碾压设备才能满足施工要求(比如京沪高速公路大修工程)。

(6)材料利用方面。

旧路大修改造一般要考虑路面挖除材料的利用和处理等,因此在材料设计和施工方面有更高和更复杂的要求。

同时,旧路大修改造工程既要考虑技术上的可行性,又要考虑经济上的合理性,在方案选择上往往不容易下决心。

(7)资金需求方面。

众所周知,旧路大修改造主体工程在面层,在道路建设中的面层资金占整个工程资金的绝大部分比例,而旧路大修改造工程工期又短,因此资金的需求必然是巨大和密集型的,一旦资金跟不上,必然造成工期的延期,就会出现一系列的连锁反应。

而新建工程资金需求相对较为均一。

二、大修改造工程的设计理念探析
鉴于大修改造工程的特点,在总结以往大修工程设计和管理经验的基础上,提出了“分段设计、分类处理、分期实施、合理决策”的“三分一合”原则和设计理念。

2.1分段设计
所谓“分段设计”就是在进行大修改造设计前,要对道路的现状进行详细的调查和评估,对整条道路进行合理的段落划分。

因为在一条道路上,由于许多因素的作用,导致不同路段处于不同的路用性能状态,仅仅采用新建工程的方法实行一刀切、一种方案来进行维修处理是不合适的。

因此,在进行大修改造工程设计前期,要对整条道路进行全面的检测,同时还要充分利用路面管理系统,利用其评价结果和路况数据库,对其进行详细的路况评价,按照道路所处的不同性能状况,如PCI、弯沉、PQI等,进行分段分类设计和处理。

在充分考虑道路损坏状况的同时,设计时还要综合考虑施工时的可操作性。

如每段的划分不宜太短,否则施工时就没有工作面,为连续的机械化施工带来不必要的麻烦,也不利于保证工程质量。

2.2分类处理
所谓“分类处理”就是对不同的病害采用不同的处置措施,设计不同的处理方案。

分段设计的思想也可以看作是分类处理的具体应用,但分类处理还要在分段设计中的某一路段进一步细化,针对该段中的不同病害进行详细设计。

例如在分段设计后,某一路段采用直接加铺罩面的设计方案,但是在该段落中还有挖补、灌缝、修补等具体的处置设计措施。

只有这样才能符合大修改造工程的实际情况,从而做到对症下药。

2.3分期实施
大修工程由于大部分是边通车边施工,同时由于每年的养护资金有限,因此,在有限的施工期间内和资金条件下,只能采取分期实施的方法,即每年内只能维修一段。

因此,在进行设计时,要充分考虑到这一点,统筹规划,合理设计。

哪些路段需要立即维修,哪些路段可以暂缓,要根据检测评估的结果进行合理安排,在保证工程质量和通行能力的前提下进行设计,从而保证整条道路始终处于较高的服务水平。

2.4合理决策
合理决策有两层含义:一是在公路大修方案提出前,要根据道路的检测数据对其是否需要大修进行决策;二是设计方案确定后,通过组织专家和技术人员对图纸进行详细的审查,提出改进的建议,细化和修改设计方案后,在综合考虑资金的情况下,最终敲定施工图设计方案。

三、结语
公路大修改造工程特别是高速公路的大修改造,已经逐渐进入了大修改造的循环周期,如何进行合理的设计,在保证道路服务质量的前提下,如何尽量节约资金是我国目前面临的突出问题。

我们在分析工程特点的基础上,提出了“分段设计、分类处理、分期实施、合理决策”的十六字设计原则,为今后的大修改造提供了可资参考的设计原则和依据。

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