1.概论
我国公路和城市道路经过改革开放以来几十年的快速建设,道路历程得到快速的增长。1988年-1992年为道路建设高速发展的初期,年通车里程只有100多公里,1993年-1995年每年增加500km左右,1996-1998年每年增加1000多公里,1998年以后全国新建高速公路约3000km。至2002年底,我国高速公路通车里程达2.52万km,总里程居世界第二。而且,高速公路迅猛发展的势头并没有减缓,至2010年,我国高速公路规划里程将达3.5万km。同时,一级公路、二级公路也取得了长足的发展。据资料统计,我国截至2002年,等级公路为138.29万km,二级和二级以上公路为24.97万km,中高级和次高级路面72.19万km。在这些高等级公路的路面中。除公路建设外,城市道路建设事业也取得飞速发展,到2002年底,我国拥有城市道路20.8万km,道路面积31.6亿m2。
以北京市为例,截止2004年底,北京市城八区道路总长度达40km,其中快速路、主干路、次干路和支路的道路总长度(即城市道路总长度)为3313km,道路面积为16.7万m2,城八区的道路基本情况以及分布如下:
1998-2004年北京市城八区道路发展基本情况
年份 道路长度(km)道路面积(万m2)
1998 2393.2 3258.6
1999 2441.4 3376.9
2000 2470.9 3502.2
2001 2492.9 3701.0
2002 2503.8 3857.3
2003 3347.4 4314.7
2004 40 16.7
1998-2004年北京市道路长度增长状况 1998-2004年北京市道路面积增长状况
随着道路建设持续长期的建设和发展,道路的维修养护工作越来越重要,道路维修养护的工程量也越来越大。以北京市为例,北京市城市道路每年中小修养护维修面积在几百万平方米,经费达几亿元。而进行的大修改造工程数量更加庞大,所需资金几十亿元。因
此进行合理科学的道路管理和维修养护工作,不仅是道路工程建设本身的需要,是我国道
路交通建设形势的需要,也是节约资金、创造经济效益的巨大途径。
(我国公路和城市道路的年新建和改建、维修数量和资金投入的情况)2.道路工程养护维修和评价方法及标准
关于道路养护维修技术标准和
规范,我国目前主要有以下几项:
(1) 公路:《公路养护技术规范》
(JTJ073-96)、《高速公路养
护质量检评办法》(试行本,
2002年)、《公路水泥混凝土
路面养护技术规范》
(JTJ073.1-2001)、《公路养
护质量检查评定标准》
(JTJ075-94)、《公路沥青路面
养护技术规范》(JTJ
城镇道路养护技术规范》(CJJ36-2006)
我国现行技术规范对道路病害进行了定义,对病害调查与评价方法、路面养护状况评价进行了规定,对养护的分类、养护技术和施工进行了介绍。上述标准规范的建设为规范我国道路养护工作做出了贡献。但是由于我国道路建设和管理的特点,相关规范一般由主管部门制定和发行,导致性痛的工作有不同的规范。下面以沥青混凝土路面存在问题进行一个介绍: 公路方面的关于沥青路面的病害分类和换算系数如表1、表2和表3所示。根据《公路养护技术规范》(JTJ073-96)中沥青路面病害划分成12类、共23个级别, 《公路沥青路面养护技术规范》中路面病害划分为19类、共30个级别,而按《公路养护质量检查评定标准》 (JTJ075-94)的规定,沥青混凝土路面的病害和缺陷可划分为
表-1 《公路养护技术规范》表-2《公路沥青路面养护技术规范》不相同。详细分析还可以发现,各规范对各种病害重视程度不同,即换算系数不同,同样是翻浆病害,《公路养护质量检查评定标准》中的影响系数是3,《公路沥青路面养护技术规范》中的影响系数是1,而《公路养护技术规范》中无相应的条目,它引起的病害归于其它种类病害。表4和表5分别为《城市道路养护技术规范》和《高速公路养护质量检评办法》,均将路面病害划分为11类,前者不划分严重程度,后者按严重程度共划分成21个级别。这两个规范与前述三个规范又存在较大的差异。
虽然上述规范编制于不同年代、编制单位不同、应用目的有一定差别,但这些规范都是现行规范,都可用于道路路面的评价。由于以上问题的存在,导致在实际使用中按不同规范做出的评价出现差别,给实际工作带来困惑。下面用实际事例进行说明。
某沥青混凝土路面病害调查结果如下:
横向裂缝:850m 、纵向裂缝:957m、 龟裂:3667㎡、松散:50㎡、坑槽:325㎡ 、沉陷:287㎡、车辙:48㎡ 、拥包:32㎡、道路总面积为1380㎡。
(1) 根据《公路养护质量检查评定规范》的相关规定进行计算,DR=3.27%。按照其规范中的沥青路面扣分标准计算,应扣除30分(规范规定最高分),路面部分仅得分20分,该路评定结果为“不及格”。
(2) 根据《公路沥青路面养护技术规范》的相关规定进行计算,DR=2.33 %。按照公式PCI=100-15DR0.412 计算得出PCI=78.75,按照规范规定PCI大于70小于85分时道路为良的界限,该路评定结果为“良”。
(3) 根据《公路养护技术规范》的相关规定进行计算,DR=2.33 %,按照公式PCI=100-15DR0.412 计算得出PCI=78.75,该路评定结果亦为“良”。
而《公路养护技术规范》第1.4.2条规定:公路养护质量的考核,应根据路况实际达
到质量要求的程度,划分为优、良、次、差四个等级,以优、良等公路里程占养护总里程
的百分比即“好路率”,作为衡量养护质量的主要指标,具体评定标准按现行的《公路养护
质量检查评定标准》(JTJ075-94)。因而导致在同一规范里就出现了不同的评价结果。
由此看出,先行规范对道路病害类型和换算系数规定的不统一,导致不同的评价结果
的出现,不利于结果的相互比较和对比,不利于资料的共享,也不利于道路养护管理技术
和水平的提高。应完善道路养护维修的规范体系,达到技术、标准和评价方法的统一。
3.道路工程养护维修的分类与管理
道路养护一般要根据养护维修工作的目的、工程量大小、技术难易程度和工程造价等,对养护工作进行分类,不同规范划分标准、划分方法、名称等各不相统,但基本上一般划
分为小修保养工程(日常养护)、中修工程、大修工程、改善工程(改建工程),有的规范
还设置了专项工程项目。
3.1小修保养
指对管养范围的公路及其附属设施进行预防性的保养和修补轻微损坏部分,使之保持
完好状态。一般按年度小修保养定额计划。在《城镇道路养护技术规范》中,规定了“小
修工程的工程量不宜大于400m2)”。
3.2中修工程
指对管养范围的公路及其附属设施的一般磨损和局部损坏进行定期的修理加固,以恢
复其原装的小修工程,一般按季度进行计划。在《城镇道路养护技术规范》中,规定了“工
程量大于400m2,不宜大于8000m2)”。
3.3大修工程
对管养范维修的道路及其设施的较大损坏进行周期性、长期性、综合性的修理和加固,以全面恢复到原有技术标准,或在原有技术标准基础上急性局部改善和个别增减,以逐步提高道路的通行能力。一般作为年度计划执行。在《城镇道路养护技术规范》中,规定了“工程量大于8000m2,或含基础工程的工程面积大于5000m2)”。
3.4改扩建工程
对于道路及其设施不适应交通量和载重需要而分期、逐段提高技术等级,或通过改善显著提高企通行能力的较大工程。根据主管部门批准的计划和预算实施。
3.5专项工程
之由于遇到自然灾害,路面遭受严重损坏而进行的修复工程,指专款。
3.6道路养护工作的管理
为保证道路工程及其附属设施的良好状态和使用性能,应对道路进行定期的巡视、检查、检测和评价,以决定道路养护方案并和连拍养护维修工程。
对于城市道路,应对道路设施及其设施进行经常性的巡查,有专职道路管理和技术人员负责。经常性检查以目测为主,重点结构变化、道路施工作业、各种标志及附属设施状况进行检查。应根据道路类别、级别、养护等级的不同制定不同的巡查频率。检查结果应计入规范的调查表中。除日常巡查外,还要进行定期的检测,主要包括车行道、人行道、广场的平整度、病害与缺陷、基础损坏情况、附属设施损坏情况。当道路进行大修改建、出现不明原因的破坏时,应进行特殊安排的检测,调查员应,确定解决措施。
根据日常和定期检测结果,提出路面状况评价,确定道路养护的对策。
4.道路使用状况评价与养护决策
通过进行道路工程的现状调查,得到道路状况评价结果并据此确定养护对策。我国目前大多数规范以路面行驶质量、路面损坏状况、路面结构强度和路面抗滑能力四大指标评价道路使用状况,在此基础上进行综合评价,并确定养护对策。这里主要以《城镇道路养护技术标准》为蓝本进行介绍。
4.1评价体系
沥青混凝土路面和水泥混凝土路面评价体系见下图。
4.2路面行驶质量
RQI(FQI)=4.98-0.34*IRI
IRI:国际平整度指数
RQI:行驶质量指数,0-5
根据沥青或水泥混凝土路面行驶质量指数,将路面行驶质量划分为A-D四个等级,见下表。
人行道同样规定了相应的标准。
4.3路面损坏状况
对路面破损状况进行调查,根据调查结果,利用下述公式计算路面状况指数:
路面损坏状况,根据路面状况指数划分为A-D四级,见下表。
4.4路面结构强度评价
路面结构强度评价根据路表回弹弯沉值进行评价。见下表。
4.5抗滑性能评价
根据检测的摆值(BPN)和横向力系数(SFC),对路面的抗滑性能进行评价,见下表。
4.6综合评价
沥青混凝土路面和水泥混凝土路面均按下式计算综合评价指数(PQI),路面综合评价标准见下表:
4.7养护对策
根据对道路的评价结果,可以参考下表确定养护维修工作分类,决定路面养护措施。
公路部门的相关技术规范也对路况评价方法和标准进行了规定,具体等级分类、等级标准存在一定的不同之处,但总体评价方法基本形同。
5.道路养护水平评价
道路养护水平指,通过日常、中修和大修,道路的完好状况或技术状况。道路养护是为了保证道路处于完好状况,能较好的满足交通通行的需要。在道路养护工作中,关系到以下几个方面的事情:
(1) 合理的道路管理和合理的养护维修计划是保证道路处于良好水平的关键因素之一;
(2) 保证资金的必要和充足的投入,是保证道路处于良好的状态的关键因素之二; (3) 先进的维修养护方法、良好的维修养护施工质量是保证路面处于良好运行状态的因素之三;
因此,道路养护水平受多方面因素的制约,同时道路养护水平也不同程度的反映了道路养护工作中的问题,必须对养护水平进行定量化的评价。
5.1公路养护质量标准
一.水泥混凝土路面
下表为《公路水泥混凝土路面养护技术规范》中规定的路面养护质量标准。
二.高速公路
(1)标准
《高速公路养护质量检评办法》采用高速公路养护质量指数MQI评价高速公路的养护质量,养护质量标准评价见下表。该规范规定,高速公路养护质量指数应经常保持在80%以上。
(2)指标计算
高速公路养护质量指数MQI
MQI= w PQI PQI+w SCI SCI+ w BCI BCI+ w TCI TCI
w PQI =0.65
w SCI =0.10
w BCI =0.15
w TCI =0.10
其中:
路面养护质量指数(PQI)
PQI= w PCI PCI+w pssi PSSI+ w RQI RQI+ w SRI SRI
W:各种指标的权重,不同路面有不同的数值。
路面状况指数PCI=100-a 0*DR a1
DR:沥青混凝土或水泥混凝土路面破损率%
路面结构强度指数PSSI=100/(1+a0*exp(a1SSI))
结构强度系数SSI=l R /l 0
行驶质量指数RQI=100/(1+a0*exp(a1IRI))
IRI:国际平整度指数
抗滑性能指数SRI=(100-SRImin)/(1+a0*exp(a1SFC))+SRImin
SRImin:抗滑性能极限值=25
路基状况指数SCI=(路基各项检查内容的得分总和)/检查项目总数
桥涵构造物状况指数BCI=(桥涵构造物各项检查内容的得分总和)/检查项目总数
沿线设施状况指数TCI=(沿线设施各项检查内容的得分总和)/检查项目总数
三.公路
公路养护质量,根据路况实际达到的质量要求的程度划分为优、良、次、差四个等级,以优和良公路里程占养护总里程的百分比称为好路率,作为养护质量衡量的标准。
四.城镇道路
城镇道路养护质量评价体系见上
图。城镇道路养护质量评价,按检查单
元分别统计,包括车行道、人行道、路
基与排水设施、其他设施等四个部分的
评价。首先通过调查计算各组成部分的
完好率,最后计算综合完好率。
(1)车行道完好率Cl
Cl=((F1-βΣF1i*Ki)/F1)*100%
F1:检查单元的车行道面积;
Fi1:i类病害的实际破损面积;
Ki:i类病害的换算系数;
Β:路龄系数
(2)人行道完好率Pl
Pl=((F2-ΣF2i)/F2)*100%
F2:检查单元的人行道面积
F2i:i类病害的实际破损面积
(3)路基与排水设施完好程度SDl
SDl=100-SsdSsd:路基与排水设施累计扣分
(4)其他设施完好程度Ql
Ql=100-Sf
Sf:其他设施累计扣分
上述四类设施的单项评价标准见上表所示。各设施均划分为优、良、合格和不合格四种等级,并汇总成下表:
(5)城镇道路设施合格率λbi
λbi=(mi/ni)*100%
λbi:道路各设施合格率(%)i=1-4
mi:各设施优、良、合格单元数
ni:各类设施检查总单元数
(6)城镇道路综合完好率λz
λz=Σλbi*ui
ui:各类设施的比例系数
车行道=0.35
人行道=0.25
路基与排水=0.25
其他设施=0.15
五.城镇道路养护状况评价实例
道路名称:北京市三环路
调查事件:2007年1-2月
(1)基本概况
三环路是北京市中心城区环形快速路之一,全长48.2km, 于1994年建成通车,其路面为四幅路型式,分隔带宽度一般为2m,两侧主路双向
宽度为24.5~32m(双向六至八车道),主、辅路分隔带宽度一般为2m,两侧辅路宽度为7~18m,辅路外侧为人行道,宽度一般为3~5m。按照《城市道路养护技术规范》(CJJ99-2003)相关规定分别对主路、辅路进行了单元划分,其中主路划分为100个单元、内环辅路86个单元、外环辅路86个单元、路口35个单元,不含桥梁单元。
(2)主路评定结果
主路评定结果见表1和图1,从图表中可以看出有99个单元评定结果为良以上,占到总调查单元数量到99%。
表1 主路单元养护水平调查评定结果分布
序号 完好率标准(%) 等级 单元数量
1 >=98.5 优 98
2 >=97,<98.5 良 1
3 >=93,<97 合格 1
4 <93 不合格 0
合格率(%) 100.0
主路单元评定结果分布图
优, 98.0%
良,1.0%
合格, 1.0%
不合格, 0优
良
合格
不合格
图1 主路单元养护水平调查评定结果分布图
(3)辅路评定结果
辅路路段及路口的调查评定结果见表2和图2。表2显示内、外环路段和路口评定结果达到优和良的单元数量分别为79、83和30,合计为192个单元,占总单元的92.75%。
表2 辅路单元养护水平调查评定结果分布
序号 完好率标准(%) 等级 内环 外环 路口 合计
1 >=98.5 优 7
2 70 9 1512 >=97,<98.5 良 7 1
3 21 41 3 >=93,<97 合格 7 3 5 15 4
<93 不合格
0 0 0 0 合格率(%)
100
100
100
100
图2 辅路单元养护水平调查评定结果分布图
(3)人行道评定结果
人行道的单元养护水平调查评定结果分布情况如表3和图3所示,从内、外环辅路路段和路口合计单元数量上看,达到良及良以上等级的单元数为204个,占总数的98.55%。
表3 人行道单元养护水平调查评定结果分布
序
号
完好率标准(%) 等级 内环 外环 路口 合计
1 >=98 优 81 81
30 192 2 >=96,<98 良 3 4
5 12 3 >=91,<9
6 合格 2 1
0 3 4 <91 不合格 0 0
0 0 合格率(%) 100 100
100 100 辅路单元评定结果分布
图
优, 72.94%
优良合格 不合格
图3 人行道单元养护水平评定结果分布图
(4) 检查井评定结果
检查井的评定结果见表4,相应主路、内外环辅路和路口的具体单元内检查井的数量及评定结果见附表8、附表9、附表10和附表11。
表4 检查井评定结果
序号 评定检查井总量 不合格数量 合格率(%) 1 16706 1638 90.2%
(5) 路基与排水设施评定结果
对主路和辅路范围内的路基与排水设施的养护状况进行了调查,评定结果单元分布状况列于表5中,具体单元的养护状况评定结果见附表12、附表13、附表14和附表15。
表5 路基与排水设施单元养护水平调查评定结果分布
序号 完好程度评定标准
(%)
等级 主路 内环辅路 外环辅路 路口
1 >=90 优 100 75 59 21
2 >=75,<90 良 0 8 18 11
3 >=60,<75 合格 0 2 7 3 4
<60 不合格
0 1 2 0 合格率(%)
100
98.8
97.7
100
(6) 其它设施评定结果
对主路及辅路上,养护范围内其它设施的养护状况进行调查,调查结果显示所有被调
人行道单元评定结果分布图
优92.75%
良优良合格不合格
表6 其它设施单元养护水平调查评定结果分布
序号 完好程度评定标准
(%)
等级 主路 内环辅路 外环辅路 路口
1 >=90 优 100 86 86 35
2 >=75,<90 良 0 0 0 0
3 >=60,<75 合格 0 0 0 0
4 <60 不合格 0 0 0 0
合格率(%) 100 100 100 100
(7) 道路综合完好率
对四类设施(车行道、人行道、路基与排水设施和其它设施)的合格率进行加权平均,分别得到主路、辅路和路口的道路综合完好率,分别列于表7,表8、表9和表10中,具体的道路养护状况评定检查总表见附表16、附表17、附表18和附表19。
表7 主路综合完好率
车行道养护状况 人行道养护
状况
路基与排水设
施养护状况
其它设施养
护状况
道路综合
完好率
设施合格率100 100 100 100
加权系数0.35 0.25 0.25 0.15
100
表8 内环辅路综合完好率
车行道养护状况 人行道养护
状况
路基与排水设
施养护状况
其它设施养
护状况
道路综合
完好率
设施合格率100 100 98.8 100
加权系数0.35 0.25 0.25 0.15
99.7
表9 外环辅路综合完好率
车行道养护状况 人行道养护
状况
路基与排水设
施养护状况
其它设施养
护状况
道路综合
完好率
设施合格率100 100 97.7 100
加权系数0.35 0.25 0.25 0.15
99.4
表10 路口综合完好率
车行道养护状况 人行道养护
状况
路基与排水设
施养护状况
其它设施养
护状况
道路综合
完好率
设施合格率100 100 100 100
加权系数0.35 0.25 0.25 0.15
1006.需要探讨的问题
目前我国关于道路养护与评价的基本理论、规范体系已经建立起来,基本适应了我国公路和城市道路建设的需要。但是就目前适用情况而言,现有标准体系还有不尽完善之处,执行起来存在一定的难度。我国道路养护及评价标准主要存在以下特点:
一.标准体系的不统一性
我国关于道路养护与评价的标准存在多个版本,它们制定于不同的年代和时期,反映了那个时代的特色。导致标准之间存在一定的不统一性。特别是关于“路面状况评价”和“养护质量评价”在概念上存在一定的不统一性。城镇道路和公路采用完好率和好路率的概念进行评价,公路水泥混凝土路面采用具体技术指标进行评价,而高速公路则采用了类似“路况评价”的养护质量评价方法。这些方法可能在某种程度上适应了各自的需要,但总体上出现了评价标准不统一的弊病,在实际应用中会出现问题。
二.制定主体的不同
目前我国道路工程领域规范主要由交通部和建设部主管,由于主管部门不同,制定的标准和规范的具体指标也不相同,缺少通用性。与国外的“协会”标准相比,既有相似的特点,但不同的地方更多。
三.执行上的问题
目前的养护评价技术标准与我国道路管理存在一定的脱节,执行上出现一定的困难。例如城镇道路以车行道、人行道、路基和排水设施、其他设施四大类设施作为评价对象。而实际工作中,上述设施可能分别由不同的部门进行管理,特别是“其他设施”类,例如分隔带及护栏、标志牌、检查井、涵洞、地下通道等,它们与路面的养护单位通常不是一个单位,所以很难有一个单位可以评价城镇道路的完好率,需要的最高级的管理部门才有可能进行汇总评价。现有标准缺乏与此对应的方法。
思考、调查和研讨题目
1.我国道路养护维修技术标准有什么特点,与实际工作的关系和相互影响?
2.路面准概况评价与养护质量评价的异同?
3.我国目前投入道路养护的资金情况和我国每年道路养护数量?
4.我国道路工程养护决策的现状。下载本文