李開(kāi)勛

煙臺(tái)市公路事業(yè)發(fā)展中心 山東 煙臺(tái) 264000

國(guó)省道，作為我國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分?，F(xiàn)階段，因部分國(guó)省道建設(shè)使用時(shí)間較長(zhǎng)，出現(xiàn)了裂縫、車(chē)轍等諸多病害問(wèn)題，在一定程度上降低了所處道路運(yùn)行使用安全性。為改善這一現(xiàn)狀，路面改造工程的設(shè)計(jì)，應(yīng)結(jié)合改造路段實(shí)際情況，對(duì)設(shè)計(jì)單元、養(yǎng)護(hù)決策模型以及面層結(jié)構(gòu)組合形式進(jìn)行確定。這是推動(dòng)國(guó)省道路交通系統(tǒng)涉及地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，需將現(xiàn)有科技成果充分運(yùn)用起來(lái)，以滿(mǎn)足建設(shè)需求。

1 研究國(guó)省道路面改造工程設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義

科技水平的不斷提升，使得各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的安全性與耐久性需求越來(lái)越大?，F(xiàn)有國(guó)省道路面工程建設(shè)使用存在諸多老舊問(wèn)題，需加大改造工程的設(shè)計(jì)控制力度，來(lái)優(yōu)化道路交通系統(tǒng)。然而，當(dāng)前國(guó)省道路面改造工程的設(shè)計(jì)存在未遵循因地制宜設(shè)計(jì)、分段設(shè)計(jì)以及統(tǒng)設(shè)計(jì)籌原則問(wèn)題，這就降低了工程建設(shè)的安全性與可持續(xù)性。為此，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從問(wèn)題局限入手，對(duì)國(guó)省道路面改造工程的建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以明確優(yōu)化控制工作的開(kāi)展方向。這是提升國(guó)省道涉及地區(qū)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的重要課題，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)將其充分重視起來(lái)，通過(guò)不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)控制效果來(lái)推動(dòng)道路交通系統(tǒng)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

2 國(guó)省道路面改造工程的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，國(guó)省道路面改造工程，作為創(chuàng)建品質(zhì)工程的重要環(huán)節(jié)。需將公路勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量與綠色公路設(shè)計(jì)理念引入，作為工作開(kāi)展重點(diǎn)。換句話說(shuō)，就是將現(xiàn)有舊路資源充分利用起來(lái)，通過(guò)節(jié)約投資、重視環(huán)保等措施，來(lái)提高工程設(shè)計(jì)使用的可持續(xù)性。然而，在設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中，工程建設(shè)者并未遵循因地制宜原則，這就導(dǎo)致舊路材料等資源無(wú)法得到循環(huán)利用。就地取材工作開(kāi)展達(dá)不到預(yù)期。從設(shè)計(jì)方案角度來(lái)看，缺乏科學(xué)合理性，且沒(méi)有保證改造工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)環(huán)保效果。此外，方案設(shè)計(jì)過(guò)程，應(yīng)沒(méi)有按照分段設(shè)計(jì)方式要求進(jìn)行，降低了決策合理性。從國(guó)省道路面改造工程的整體角度來(lái)看，也沒(méi)有全面統(tǒng)籌交通荷載與所處的地質(zhì)、排水以及結(jié)構(gòu)厚度情況進(jìn)行分析，使得改造方案運(yùn)用缺乏適用性[1]。

改造工程設(shè)計(jì)人員，還要做好養(yǎng)護(hù)工作，以保證工程建設(shè)使用的耐久性。然而，設(shè)計(jì)人員并未充分結(jié)合舊路實(shí)際情況確定養(yǎng)護(hù)方案，這就導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)措施無(wú)法發(fā)揮作用。此情況下，國(guó)省道路面改造工程的建設(shè)效果無(wú)法保證，降低了所處道路交通系統(tǒng)運(yùn)行控制的穩(wěn)定性。故，工程建設(shè)者應(yīng)從設(shè)計(jì)內(nèi)容入手，對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化控制，以提升國(guó)省道路面改造工程的設(shè)計(jì)建設(shè)水平。

3 關(guān)于優(yōu)化國(guó)省道路面改造工程的設(shè)計(jì)策略

3.1 做好舊路調(diào)查與評(píng)價(jià)工作

一方面，對(duì)擬建國(guó)省道路面改造工程路段的交通量、路面技術(shù)狀況、結(jié)構(gòu)、排水以及建設(shè)養(yǎng)護(hù)歷史等數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集；另一方面，為改造路段做出系統(tǒng)整體的分析評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.2 診斷選擇路面病害與養(yǎng)護(hù)對(duì)策

根據(jù)國(guó)省道舊路調(diào)查與評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)單元進(jìn)行劃分。同時(shí)，還要對(duì)不同設(shè)計(jì)單元負(fù)責(zé)處理的病害類(lèi)型進(jìn)行確定。此后，就可按照改造工程所處的交通環(huán)境特點(diǎn)與周邊建設(shè)條件來(lái)確定病害產(chǎn)生原因，進(jìn)而為后續(xù)的設(shè)計(jì)方案確定提供必要的參考。

3.3 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化策略

目前，路面改造工程因處理深度差異，被劃分為兩種類(lèi)型，即功能性修復(fù)與結(jié)構(gòu)性修復(fù)。前者，主要針對(duì)一般性損壞與功能衰減的路面結(jié)構(gòu)，通過(guò)定期維修來(lái)恢復(fù)到路面原有技術(shù)狀況。實(shí)際路面改造工程中，多用于表面層處理、修復(fù)，或是單層加鋪罩面，來(lái)達(dá)到功能性修復(fù)目標(biāo)。后者主要針對(duì)整體或是局部存在嚴(yán)重破損、功能喪失的瀝青路面結(jié)構(gòu)路段。實(shí)際處理多用于路面整體面層修復(fù)、基層處理以及兩層以上加鋪處理[2]。

3.3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)確定

以國(guó)省道瀝青路面養(yǎng)護(hù)改造工程設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)人員結(jié)合現(xiàn)有路況確定了設(shè)計(jì)年限。其中結(jié)構(gòu)性修復(fù)的設(shè)計(jì)年限，如表1所示。

表1 結(jié)構(gòu)性修復(fù)設(shè)計(jì)年限

除了表中所示的年限，如有特殊要求，可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在實(shí)際設(shè)計(jì)確定過(guò)程中，應(yīng)綜合工程所處的交通狀況、養(yǎng)護(hù)目標(biāo)以及路面使用性能等因素，來(lái)進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算與驗(yàn)算工作。此過(guò)程，對(duì)于僅養(yǎng)護(hù)處理瀝青面層，可選用規(guī)范要求的下限值；如養(yǎng)護(hù)處理對(duì)象為面層與基層，則可選用規(guī)范要求的上限值[3]。

而功能性修復(fù)，預(yù)期使用年限可從表2中進(jìn)行參考。

表2 功能性修復(fù)預(yù)期使用年限

對(duì)于存在特殊要求的情況，應(yīng)進(jìn)行合理調(diào)控。但國(guó)省道路面改造工程的預(yù)計(jì)使用年限要與養(yǎng)護(hù)工作開(kāi)展目標(biāo)一致。如，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用能夠滿(mǎn)足使用年限性能要求的材料。

3.3.2 設(shè)計(jì)單元確定

設(shè)計(jì)單元是指，實(shí)施養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)與工程的最小路段單元。對(duì)于項(xiàng)目路段評(píng)價(jià)分析與方案設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)單元來(lái)進(jìn)行。如，設(shè)計(jì)單元長(zhǎng)度要達(dá)到養(yǎng)護(hù)施工最小長(zhǎng)度要求。同時(shí)，為后續(xù)養(yǎng)護(hù)管理工作提供便利。即將長(zhǎng)度控制在1000m以?xún)?nèi)[4]。而特殊路段，如橋面加鋪段或是過(guò)村鎮(zhèn)路面，會(huì)存在標(biāo)高受限問(wèn)題。設(shè)計(jì)單元長(zhǎng)度，應(yīng)按照實(shí)際國(guó)省道路面情況來(lái)確定。

3.3.3 構(gòu)建養(yǎng)護(hù)決策模型

將判斷國(guó)省道路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要參數(shù)指標(biāo)，確定為路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)：PSSI。綜合考量路面工程所處的路況條件，以將舊路剩余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度充分利用起來(lái)。此過(guò)程，需把PSSI標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)置為70。當(dāng)PSSI＜70，舊路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠；＞70，則代表舊路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠，能夠滿(mǎn)足路面使用性能要求。在此基礎(chǔ)上，就可對(duì)路面破損PCI與路面行駛質(zhì)量RQI參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，以確定路面養(yǎng)護(hù)類(lèi)型。

首先，以一般養(yǎng)護(hù)路段為例，路面改造工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)、路面行駛質(zhì)量指數(shù)以及路面損壞狀況等指標(biāo)，來(lái)對(duì)路況進(jìn)行一個(gè)全面且綜合性的分析。此外，還要結(jié)合路面病害類(lèi)型，來(lái)確定最終的路面養(yǎng)護(hù)策略。

其次，車(chē)轍專(zhuān)項(xiàng)改造處理路段，應(yīng)按照車(chē)轍病害成因分析結(jié)果與車(chē)轍深度來(lái)確定養(yǎng)護(hù)策略。

再次，標(biāo)高受限處理路段，應(yīng)按照各路段的位置標(biāo)高限制要求來(lái)確定養(yǎng)護(hù)措施，以避免大開(kāi)挖設(shè)備或是舊路材料的浪費(fèi)問(wèn)題出現(xiàn)。對(duì)于下挖路段，要對(duì)原路的使用情況資料進(jìn)行充分調(diào)研，以達(dá)到盡可能保留舊路底基層目標(biāo)。

最后，特殊路段，如橋面鋪裝、高填方路段、隧道路面以及不良地基等路段，應(yīng)按照發(fā)生病害的特點(diǎn)與所處環(huán)境條件，采用勘察手段來(lái)強(qiáng)化專(zhuān)項(xiàng)改造設(shè)計(jì)效果[5]。

3.3.4 面層結(jié)構(gòu)厚度

路面面層結(jié)構(gòu)厚度的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)相關(guān)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、交通組織情況來(lái)進(jìn)行綜合考量。此外，還要按照路面結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算結(jié)果，來(lái)提高面層結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)確定的科學(xué)合理性。

3.3.5 面層材料類(lèi)型推薦

某國(guó)省道重載交通為主，即交通量組成中，大客車(chē)與大型貨車(chē)的占比較大。結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)將重交通荷載等級(jí)及以上交通等級(jí)路段面層材料，選用改性瀝青混合料。

3.3.6 結(jié)構(gòu)組合推薦

由于國(guó)省道路面改造工程的結(jié)構(gòu)組成設(shè)計(jì)，要綜合多方面因素，因此，可根據(jù)舊路交通情況、改造工程建設(shè)目標(biāo)以及舊路路面標(biāo)高等因素來(lái)提高結(jié)構(gòu)組合的適用性。目前，可供選擇的類(lèi)型有兩種，即功能性修復(fù)與結(jié)構(gòu)性修復(fù)。功能性修復(fù)結(jié)構(gòu)是指，采用直接加鋪罩面或是表面層銑刨重鋪方式進(jìn)行作業(yè)。結(jié)構(gòu)性修復(fù)結(jié)構(gòu)，則較為復(fù)雜，即要按照舊路結(jié)構(gòu)損壞情況，對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化調(diào)整。如，裂縫與松散等結(jié)構(gòu)病害，發(fā)育至某一部位，就要修復(fù)至某一部位。具體病害發(fā)育情況，可采用鉆芯取樣法進(jìn)行掌握。

3.3.7 利用再生材料要求

從原則上看，國(guó)省道路面改造工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)將舊路結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度資源利用起來(lái)，即在明確路面舊料，面層材料與基層材料的情況下進(jìn)行設(shè)置。此外，設(shè)計(jì)文件中應(yīng)就舊料回收地點(diǎn)與使用位置進(jìn)行明確。如各項(xiàng)目路段沒(méi)有利用的路面廢舊材料，應(yīng)通過(guò)集中回收方式來(lái)提高利用的統(tǒng)一性。再生材料的使用，應(yīng)盡可能使其作用于原結(jié)構(gòu)層位。此過(guò)程，在對(duì)舊路材料進(jìn)行再利用處理時(shí)，應(yīng)控制好原路面是否具備工藝技術(shù)條件。換句話說(shuō)，就是舊料來(lái)源，是否能夠以可靠性狀態(tài)服務(wù)于舊路改造工程。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，國(guó)省道路面改造工程的設(shè)計(jì)工作開(kāi)展，需與舊路病害、周邊環(huán)境以及交通量類(lèi)型等因素充分結(jié)合起來(lái)。事實(shí)證明，只有如此，才能有效保證設(shè)計(jì)方案確定的科學(xué)合理性?？蒲腥藛T應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研結(jié)果利用起來(lái)，以緩解國(guó)省道路面改造工程的建設(shè)壓力。