根据维修前路面状况的评价,我们就可以确定沥青路面候选修复方案,该阶段主要分为:根据路况提出若干个可行修复方案;分析可行方案的约束条件,得到满足各约束条件的候选方案;对各候选方案进行初步设计。
1.提出可行的修复方案
目前常用的基本修复方案主要有加铺方案、翻修方案、再生方案以及辅助工程完善方案四类。
(1)加铺方案。
加铺方案是在旧路面上加铺一层新的沥青混合料,可以提高路面强度、结构强度和承载能力,可提供舒适、安全和抗滑的表面;同时也可以修正路拱横坡和小的路面缺陷。
(2)翻修方案。
翻修方案即铣刨和加铺方案,是先行挖除或铣刨旧路面,而后利用新料或部分再生旧料铺设加铺层,在路面表层病害较严重(如路面出现龟裂、块裂,坑槽较多,车辙变形大)的情况下选用。当病害严重,且病因多在于基础时,可以采用铣刨面层、挖除路基重建的翻修方案,增加道路寿命,减少频繁的临时维修,但该方案投资大,耗费时间长。
(3)再生方案。
再生方案主要针对老化严重、病害较多或较严重的路面,将旧料再生层作为面层或基层,也是修复工程常见方案。旧料再生方案常与加铺方案结合采用。目前常用的再生方式有全厚式再生、就地冷再生、就地热再生等。
(4)辅助工程完善方案。(www.xing528.com)
辅助工程完善方案主要针对路面排水系统出现缺陷而导致路面病害以水损害为主的情况,通常与其他方案组合使用。通过第一阶段维修前路面状况的评价,可以明确路面实际状况以及路面病害的产生原因和形成机理,此时就可以将不同路段的基本修复方案进行组合,提出多个可行的修复方案。由于这些可行的修复方案直接与路面病害相关,因此,需要注意以下两点。
①提出可行修复方案的影响因素。可行的修复方案以病害形成原因和机理为基础,因此,在提出可行修复方案的过程中,需要考虑路面结构承载能力、功能特性、排水系统、材料耐久性、状况或性能的变化情况、限制条件等与路面病害相关的影响因素。
②可行修复方案适用的病害类型。可行的修复方案不仅能够有效地修复路面病害,而且还可以阻止或延缓病害的复发。因此,在提出可行的修复方案的过程中,应考虑到上述影响因素并结合路面病害情况,选择并提出适合处治某类病害的合理方案。
2.选择候选修复方案
由于可行修复方案仅仅考虑了技术上的可行性,并未结合其他客观因素进行筛选,因此根据路面病害状况,针对病害产生原因及形成机理制订若干可行修复方案后,还需要在若干可行修复方案中选择候选修复方案,以供进一步深入分析,最终得到首选修复方案。对于特定的路面病害情况,可行修复方案可能有多种。例如,针对疲劳裂缝的可行修复方案就有加铺方案、翻修方案和再生方案三种,候选修复方案需要通过权衡可行方案与项目限制因素获得。一般情况下,候选修复方案不仅能够修复现有的路面病害,而且能够防止病害的反复出现,并能满足所有限制因素。根据工程的具体情况,候选修复方案通常是多种可行修复技术的组合,可以修复单一的或者多种类型的病害。候选修复方案应结合路况的详细评价状况、各方案技术特点和使用要求进行选择和设计。
在选择候选修复方案时,还应考虑方案的综合效益,对方案的初期投资和后期投资综合评估,选择综合效益好的方案作为候选方案。例如,对某损害的路面,如仅考虑初期投资,对损坏的路面进行快速修补或者表面处理,而不从根本上解决问题,这种病害将来可能还会出现,而且会更严重,将来的维修费用也会增加。一般来讲,修复仅用于严重损坏的路段,但有时还需考虑同时修复相邻病害较轻的路段。例如,某3 km的路段中仅有1 km发生严重损坏,通常仅对这1 km进行修复,但如果对病害较严重的路段进行改造的同时,把一些额外的资金用于修复损坏轻微的邻近路段,这种做法在经济上也是合理的。是否需要投入这些额外资金修复病害相对较轻的路段,必须与修复所获得的效益进行比较。此外,在重交通量路段,如果大修工程会引起严重的交通堵塞问题,为了方便起见,可以对病害严重和轻微的路段同时进行修补。
3.候选方案初步设计
所有候选方案选定之后,应准备进行修复方案的初步设计。初步设计包括加铺层厚度、铣刨深度和再生方式的确定以及费用估计等。在候选方案初步设计前,需要收集准确翔实的信息,并做好以下工作。①明确修复工程的地理位置,相关信息必须完整、准确。②确定在修复过程中道路的优先通行权和出入口控制。③列出修复方案中采用的所有修复措施,并收集整理各种修复措施的设计与施工资料。④如采用加铺方案,需要合理规划在加铺施工前应完成的修复措施以及各种预处理措施的施工顺序。⑤收集与路面结构层相关的设计数据,包括路基、基层、面层、加铺层、路肩、纵坡、车道宽度、缘石及边沟。⑥预估修复处治措施所需要的材料种类及其数量。⑦如果必要的话,应初步预估土方工程量,还应考虑初步排水系统设计。
在候选修复方案初步设计过程中,应特别注意预测的远景交通量以及气候因素对修复方案设计的显著影响。交通量直接影响修复后路面的结构承载力以及设计使用期内的使用性能,交通量超出设计要求同样会导致修复后的路面出现与荷载作用有关的早期损坏现象。因此,未来的交通状况数据是设计修复方案时必须进行细致调查分析的关键因素。气候状况也会诱发修复后的路面出现早期损坏问题,尤其当采用某些耐久性较差的材料时,上述早期损坏问题更为明显。通过合理选择并设计候选修复方案,可以确保路面能承受预测交通荷载并达到预期使用寿命,因而能够尽可能减小修复后路面的早期损害问题。在选择和设计候选修复方案时,应根据路面性能模型预估结果或以往的经验进行综合设计。
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