大修设计

大修设计（共9篇）

大修设计 篇1

按照《公路路线设计规范》JTGD20-2006的规定:公路等级的选用应根据公路功能、路网规划、交通量, 并充分考虑项目所在地区的综合运输体系、社会经济等因素, 经论证后确定。干线公路宜选用二级及二级以上公路。支线公路或地方公路可选用三级公路、四级公路。

在普通公路大修改建过程中, 如何执行规范, 又充分利用原路, 这是一个困扰广大设计人员的问题。一条普通公路, 确定了等级、行车速度, 具体设计就是运用规范的指标去执行。但规范条款中有强制性条文, 还有“必须、应、宜”的用词, 标明各种技术指标可以选择采用。在一条路的设计中, 严格指标必须执行, 有所选择的要结合实际情况进行选, 如平曲线半径, 必须按规范执行, 对于曲线间的直线长度, 对于旧路改造可以参照执行。如何按规范把旧路改造的线形设计好, 下面就一些在实际工作中的做法进行探讨。

1 平面线形

平面线形的设计是一条公路的主骨架, 一但确定下来, 一般是要存在很多年, 所以在旧路改造设计过程中, 要特别注意平面线形的布设。

1.1 外业现场控制点的布设

根据我省的实际情况, 公路改造工程, 一般当地政府都尽量要求利用老路, 少占农田, 在具体布设控制点时, 首要选择利用旧路, 在原路上选择控制点, 直线段400～600m, 设计一个TN点, 直线长度较长时, 各个TN点要交叉布设, 见图1。

在曲线段, 如偏角较小, 交点 (JD点) 就在路上, 容易找出来。要测量出外距E, 做好记录, 以便在平面设计中进行控制, 见图2。

如果偏角较大, 则应首先找出虚交点 (TN2-A、TN2-B) 和曲中点 (QZ点) , 做为控制点, 同时做好记录, 见图3。

外业现场按上述情况, 选出控制点后, 就可以进行控制测量, 测出各点坐标值, 内业按给出的坐标进行纸上定线。

1.2 内业纸上定线

外业控制点布设测出坐标值之后, 进行内业纸上定线。按原来确定的公路的等级和行驶速度, 就可以确定公路的极限半径及最小半径。对路线的各条直线、圆曲线、回旋线, 根据采集的控制点数值, 分别配置具体的圆曲线、回旋线。一般情况下, 圆曲线要选用大于一般最小值, 对现场测量的交点外距E进行圆曲线半径拟合。旧路改造为减少工程量可采用极限半径, 同时考虑加宽值的情况。

例如一条普通的二级公路, 设计的行驶车速80km/h, 极限半径250m, 但需加宽。如果选用大于250m的半径值, 就不再需要加宽, 但取值最好是10的倍数, 例如260m、270m等, 一般情况不要取251m。半径初步选定后, 再配置回旋线, 回旋线的长度, 规范有规定 (见表1) 。

根据表1, 回归了一个指数函数

Ln=5.744R0.447

例:R=250 Ln=67.7m 取70m;

R=125 Ln=49.7m 取 50m。

最终, 就确定二级路车速为80 km/h时极限半径R=250m, Ln=70m。车速为60 km/h时, 极限半径125m时, Ln=50m。

各个曲线圆曲线R确定后按公式配置回旋线, 配好后, 进行校核, 符合后曲线设置就算初步完成, 前后曲线半径设计要均匀, 但旧路可能达不到。但要从安全考虑, 长直线不能按极限半径, 至少要大于最小一般值, 长直线可按大于20V的距离控制, 两曲线间的直线长度规范也有规定, 但有时做不到, 旧路改造, 同向曲线间距离按6s行程控制, 反向曲线按3s行程控制, 再达不到, 就要做成直接拉手或做成复曲线。同向曲线要做到卵形曲线, 尽量不要做凸形曲线, 平面线形主要是直线、圆曲线、回旋线三者的搭配, 结合实际地形地物, 按规范的要求进行灵活运用, 做出一个较好的线形。

1.3 实地放线

内业纸上定线后, 进行实地放线, 从起点开始, 每个曲线进行实地检查, 重合较好向下进行, 个别曲线和实地偏差较大时, 进行调整, 一般在做控制时测量准确不会有太大的差别, 平面线形就确定下来。

2 纵断线形

平面确定下来后, 外业测出纵断高程进行初步纵断设计, 设计线形要满足坡度、坡长、平纵配合等要求, 北方地区最大纵坡不要大于6%, 最小纵坡挖方段控制在3‰, 填方段控制2‰, 个别填方段排水良好也可以设计成平坡。具体公路大修改造, 填挖高度要控制加铺路面的厚度, 村屯段的高程控制纵断, 并与现有桥涵高程配合, 坡长不要太长, 平纵配合最好一对一, 变坡点不要设计回旋线上, 对于不设超高的大曲线, 可视为直线对待, 在此之间不要平纵配合的限制, 竖曲线设置要前后均匀, 长度大致相等, 半径长度要尽量取一般值以上, 两竖曲线间的直线长度要大于3s距离, 设不下时两竖曲线可拉手。纵断初步确定后, 对于村屯、桥涵等进行现场核对, 符合现地情况后, 纵断设计就告一段落。

3 横断设计

根据设计委托要求, 首先确定路面宽度, 然后定下土路肩的宽度, 规范规定土路肩最少75cm, 辽宁地区一般二级路路面为9m、10m、12m, 也有15m的, 确定路基路面宽度。根据当地自然情况, 确定挖方和填方的边沟尺寸大小, 村屯段一般做石砌边沟加盖板, 也要定下尺寸, 这些都定下来, 路基标准横断面就确定了, 然后进行加宽和超高设计。对于R≤250的曲线要进行加宽, 根据道路通行的车辆种类选择加宽等级, 超高设置新的规范没有严格规定, 具体做时要对全线统一考虑, 其中横向力系数不能大于0.15, 按下式进行计算:

μ= (V2/127R) -i

北方地区超高不能大于6%, 村屯内的超高也要适当降低。

以上对公路大修改造中, 平、纵、横线形设计的初步讨论, 也是笔者多年的经验小结, 不当之处请予指正。

大修设计 篇2

我国从二十世纪八十年代后期开工建设高速公路，截止目前高速公路建设已有二十余年时间，建成高速公路六万五千多公里。但由于一些高速公路先天设计不足，或建设质量缺陷、货运车辆超载严重、交通量急剧增长，再加上自然灾害天气的影响，使得一些高速公路往往达不到设计使用年限，有的通车仅几年时间，路况急剧恶化，就需要安排大修；有的大修路段由于设计方案不合理等原因，也存在前修后补的问题；有的大修路段由于施工交通组织不合适等原因，引起交通拥堵，在社会上造成不良影响。陕西省从2002年开始高速公路大修，截止2009年底，已先后对西（安）宝（鸡）、西（安）潼（关）、西（安）黄（陵）、西（安）阎（良）和西（安）户（县）等条高速公路进行了大修，在高速公路大修中积累了较丰富的经验。原金国同志多年从事这项工作，他根据陕西高速公路大修的实践经验，撰写出《对高速公路大修若干问题的认识》一文，就高速公路大修设计方案、项目管理、质量控制和安全保畅等问题提出看法和建议。具有很强的针对性和建设性。本报从即日起精选部分章节予以刊载，期望对我省高速公路大修起到促进作用。

高速公路大修设计问题

和新高速公路相比，在高速公路大修设计中要着重解决好大修路面设计使用年限、原有路况调查评价、路面结构组合和设计细节等问题。

1、设计大修使用年限的确定

依据《公路养护技术规范》，高速公路大修应全面恢复原设计的状态。目前沥青路面规范设计使用年限为15年，而陕西省高速公路大修时一部分设计年限确定为15年，大部分确定为8年，主要考虑以下两方面因素：①现有高速公路的交通状况和设计交通量。在现有高速公路不考虑拓宽改造时，一般应取从当前年份至达设计交通量的年份区间为大修设计年限。安排大修的高速公路相连路段建成时间较短或即将建成通车，为保持一致，设计使用年限一般选为15年。②在设计年限选择上注意对原有公路设施和原有路面结构的较好利用，确保方案的合理经济。在交通量和交通组成确定的条件下，设计年限的长短直接影响着路面结构组合和总厚度，一般而言，设计年限越长，路面总厚度越大。若设计路面厚度较大，在空间的布置上，要么比现有路面高出较多或对原路面结构铣刨较深，甚至达到土基。这样对原来的公路设施（防撞护栏、排水设施、主线桥涵及上跨桥）影响较大或对原路面结构剩余强度利用较差，显然不经济。从以上分析可以看出，高速公路路面大修设计使用年限，不能简单套用技术规范规定，必须考虑现有高速公路的通行能力、现有高速公路桥涵和交通安全设施的制约限制、现有路面结构剩余强度的较好利用，以及现有高速公路改扩建计划安排等因素，可选择一个设计年限区间如6-10年，作多方案比较，确保设计方案经济合理。

2、原有路况调查评价

在设计年限确定之后，不同路段不同的路况评价结论，决定着采用何种路面补强方案（陕西省早期建设的高速公路局部段落采用水泥砼路面，大修时一般采用破除原路面重新铺筑沥青砼的方案），在新建路面设计中以弯沉作为控制指标来确定路面结构组合；而在高速公路大修设计中，在以弯沉作为主要指标的同时，必须结合路况调查情况，找准“病根”，对症下药。例如在气候干燥时，有的路段实测弯沉较好，但路面甚至基层破损较多，因此在路况评价时除实测弯沉外，还必须结合路面破损、平整度和摩擦系数等指标，同时还要考虑高速公路已使用年限，交通流量和历年的检测情况，并对路面钻探（辅足以地质雷达）等，分析清楚路面病害的根源，才能对路况有一个合理的评价。依据《公路养护技术规范》，高速公路路况调查评价，一般以公里为单元，以整公里桩号为起讫点。而在高速公路大修设计路况调查评价时，除参考以上规定外，还应考虑不同车道划分、不同交通量段落、不同路面结构状况、不同路基潮湿状况、原路面不同施工合同段等因素；同时适当加大检测频率，缩短评价单元（我们较常使用200m或500m为一个单元），最大程度地使所评价单元影响因素均质、单一，进而依据评价结论所确定的设计方案更有针对性。在设计阶段，我们对路况的调查，如果说主要体现在“表观”的话，而在施工阶段，随着我们对路面结构层的“开肠破肚”，使得我们能够进行更深层的路况调查，根据新的调查结论，再对设计方案优化。因此在高速公路大修时，原有路况调查是一个动态过程，施工方案的确定也是一个动态过程。

3、路面结构组合选择

根据我们的经验，新建路面比原路面高出4cm左右，对原有交通安全设施、主线桥涵和上跨线净孔等影响不大；路面铣刨时，一般应保留原路面底基层（除非原路面结构少施工底基层、底基层施工质量差或破损较严重，若有必要，也可采用对底基层局部铣刨修补的办法）。在大修路段，若路床顶面含水量稍高（一方面可能是因为原路基填筑时含水量偏高，另一方面主要是因为路面破损雨水下渗导致），在铣刨底基层时，运输废料车辆等碾压导致路床翻浆，势必进一步下挖路基；或铣刨底基层后路基裸露，遇到雨水天气，若路槽排水不畅，就会浸泡路基。综合以上所述，可以看出，大修路面的结构组合一般宜布置在原路面底基层之上到高出原路面4cm左右的空间范围，总厚度约40cm左右。

在路面结构组合选择时，尽可能做到较好利用原路面铣刨材料，把铣刨材料的废弃降到最低。这两年，陕西省在200多公里高速公路大修中，使用泡沫（乳化）沥青冷再生技术，把铣刨的沥青混合料再生后用作基层（或下面层），较好的解决了废旧沥青混合料的再生利用，减少废料对环境造成的污染。

根据我们的经验，在高速公路路面大修时，一般不宜选用点病害或局部病害处理后，用沥青砼罩面的方案。能选择这种方案的路段，一般来说路面强度指标较好，路面病害相对较少，对于明显的病害，假如能够足够仔细并用适当的方法，病害能够基本得到处理，但对那些处于临界状态不明显的病害我们就往往遗漏了，罩面一般为4cm左右，使得这些潜在的病害及半刚性沥青路面的一些缺陷较快显露出来，而达不到大修设计要求。对于这些路段，一般宜把面层全部铣刨（为增加层间粘层，也可以多铣刨1cm左右基层），在上述有限空间里布设“面层+面层+泡沫（乳化）沥青冷再生基层”组合方案，能较好地保证大修效果。

高速公路路面大修一般是按车道做设计方案，也就是说，半幅高速公路的行车道和快速车道一般是不同的设计方案，但因为行车道和快速车道紧密相联，因此对行车道和快车道的设计方案要综合考虑，保证方案的有效衔接和施工的方便，特别是针对半幅高速公路行车道和快速车道同步施工的情况，路面结构层厚度及其标高位置的选择都应能较好保证同步施工。

在路面结构组合选择时，即使工程成本费用有一定程度增加，也应尽量采用快速修补方案，尽量减小对正常交通的影响，这是社会对高速公路这个公共基础设施的要求，也符合高速公路收费企业提供优质服务的管理目标。因此在二灰稳定粒料和水泥稳定粒料比较时，一般选用养护周期短的水泥稳定粒料；在半刚性基层和柔性基层比较时，一般选用开放交通时间更短的柔性基层；并在结构组合时，注重选用技术先进、又较经济的泡沫沥青和乳化沥青冷再生基层等。

路面结构组合的选择，既要根据路况调查评价结论，又要充分考虑机械化施工的特点，在宽度、厚度的选择上，要注重和机械设备的技术参数相适应；同一结构层长度，为适应机械化施工及连续作业要求，应限定最短长度；并对相邻结构组合方案相近的合并为同一方案。

4、重视设计细节

大修工程路面结构设计同新建项目有着较大的区别，大修路面结构设计是在调查、检测和评价的基础上确定路面挖补范围和深度，形象地说是“缝缝补补”，这样在原有路面和新铺路面之间存在大量的横向和纵向接缝，这些接缝位置难以碾压，并且新旧路面由于模量和强度不同，往往容易出现裂缝并造成新的病害。例如：半刚性基层或底基层修补后，新旧结构层之间的接缝是薄弱环节，在行车荷载作用下，往往导致此处破坏或接缝反射到路面，在路面防水不好的情况下，此处就会很快形成挤浆等病害，因此在设计中，在基层顶面就应采取铺设聚脂玻纤部防裂土工布等措施；沥青砼面层处理不同层之间应错台，避免形成通缝，接缝处防水一般较差，在中下面层接缝处可用贴防裂贴或用改性乳化沥青灌缝等措施。

在路况调查或施工作业过程中，点病害或局部病害千变万化，有路基基底承载力不足问题，有路面压实不足问题，有路床顶面含水量大的问题，有基层或底基层纵横向裂缝或板体性差的问题，有面层纵横向裂缝、网裂、拥抱、堆移和坑槽的问题，也有桥面铺装层、通道梁板损坏等问题，因此在设计中，针对这些具体病害，也应有对应的设计意见，并注重在施工过程中，加强设计服务。对于路基基底承载力不足问题，一般采用打灰土桩等措施处理；对于路基含水量较大，一般采用干拌水泥碎石桩处理；对于砂砾路基压实不足等，一般采用注浆等措施处理；高速公路大修设计一定要注重“固基排水”，在路基加固稳定后，一定要完善排水系统，尤其是山区高速公路，建立完整完善的排水系统（包括路基盲沟、挡墙渗水孔等）减少水害。前期建设的高速公路通道，一般为空心板梁，设计标准低，由于重载交通损坏较多，也应在大修时一并处理，一般采用钢筋砼整体浇筑。高速公路个别桥梁也有承载力不足等问题，也应采用体外预应力，加贴钢板等措施处理；对于桥面沥青砼破损修补较多的问题，大多数为水泥砼铺装（或调平层）施工质量较差，横坡不顺，易形成局部渗水或界面有浮浆，两者粘结差等，也应对铺装层包括桥面防水一并处理到位，确保不再反复修补。

城市道路大修工程设计要点 篇3

1 道路现状调查

现状路面结构为水泥混凝土路面, 由于道路沿线企业较多, 在大量货运交通的作用下, 造成了路面的破坏。通过调查统计, 21%的板块存在线裂, 4.6%半角断裂, 51%存在交叉裂缝和破碎板, 合计约77%的水泥面板存在破坏。

为了获得现状路面各层的厚度和使用状态资料, 又选取典型路段进行了钻孔取样调查。结果如表1。

分析调查结果, 路面厚度0.8~0.9m, 由于现状路面结构强度配置不合理, 水泥稳定碎石层较薄, 仅17cm, 强度不足, 在车辆荷载长期作用下, 面板开裂, 基层松散。水泥碎石土底基层状况良好。

2 道路大修方案

2.1 路面结构方案

依据现状路面的调查以及钻孔取样的分析结果, 破损严重的路段新作路面结构, 路面较好的路段施做补强路面结构。

2.1.1 新建车行道路面结构。

新建路面结构为:4cm细粒式沥青混凝土 (AC-13C, SBS改性沥青) +6cm中粒式沥青混凝土 (AC-20C, SBS改性沥青) +8cm粗粒式沥青混凝土 (AC-25C) +20cm石灰粉煤灰碎石 (8:12:80, 掺加3%水泥) +20cm石灰粉煤灰碎石 (8:12:80, 掺加3%水泥) +20cm水泥石灰土 (4%水泥, 6%石灰) , 总厚78cm。铺筑沥青面层前, 应在基层上施做1cm应力吸收层。

2.1.2 补强车行道路面结构。

补强路面结构为:4cm细粒式沥青混凝土 (AC-13, SBS改性沥青) +6cm中粒式沥青混凝土 (AC-20, SBS改性沥青) +8cm粗粒式沥青混凝土 (AC-20) +20cm石灰粉煤灰碎石 (8:12:80, 掺加3%水泥) +20cm石灰粉煤灰碎石 (8:12:80, 掺加3%水泥) , 总厚58cm。

2.1.3 SBS改性沥青在面层中的应用。

路面结构面层细粒式、中粒式沥青混凝土采用SBS改性沥青。SBS改性沥青是一种热塑性橡胶共聚物, 聚合物改性沥青是一种技术含量和附加值较高的新型优质筑路材料, 其固有的广泛可塑性、强韧弹性, 能有效地提高沥青在高温下抗变形和低温下抗裂、抗松散能力和改善抗车辙性能。

2.1.4 针对冬期施工对石灰粉煤灰碎石配合比的调整。

由于本工程工期紧迫, 且临近冬期, 需在石灰粉煤灰碎石 (8:12:80) 中掺加3%的水泥, 以提高石灰粉煤灰碎石基层的水稳定性和抗冻性;同时根据现场试验掺入一定比例的抗冻剂, 进一步提高材料养生期的抗冻性。

2.1.5 应力吸收层的应用。

基层上铺设1cm应力吸收层, 采用环保的废轮胎胶粉改性沥青施做, 充分发挥胶粉改性沥青黏度高的特点, 有效的起到消减应力和封水的作用。

2.2 路基设计方案

针对新建路面结构和补强路面结构, 对全线路基进行分段处理:

2.2.1 对路床进行处理。

采用新建路面结构的路段, 由于路基强度不足造成路面结构破坏, 所以不再利用原有路基。路基处理方式为:将破除的现状水泥路面进行粉碎, 作为粒料回填0.3m, 在粒料层顶面铺筑20cm水泥石灰土 (水泥3%, 石灰5%) , 总厚度50cm。

2.2.2 利用现状路面底基层进行路面补强。

采用补强路面结构的路段, 利用了现状底基层不再对基底进行处理。开槽至设计标高后, 对路槽进行整平压实, 然后铺筑路面结构。

路床顶面不要求进行弯沉检测, 待铺筑底基层水泥石灰土后对底基层顶面进行弯沉检测, 要求≤141.2 (0.01 mm) 。

2.2.3 对现状路面水泥混凝土板的利用。

根据本项目岩土勘察报告, 地下水位较高, 路基处于潮湿状态, 需设置粒料隔水层。同时由于项目处于城区, 现状水泥面板破除后弃运困难。结合现状路面为素混凝土材质, 设计考虑将水泥混凝土板破除后, 进行粉碎, 粒径符合路基填料要求后作为粒料垫层使用。这样, 既节省了工程投资废物利用, 也避免了工程废弃物污染环境的问题。

2.2.4 补强路面结构对基底弯沉的检测。

在一般的新建道路工程中, 路基完工后应对路床顶面进行弯沉检测, 满足设计要求后方可进行路面施工, 以保证路基具有足够的承载力。但在大修工程中, 路面补强时, 对基底的检测数据往往离散性较大, 甚至不满足设计要求。究其原因主要有:

(1) 现状道路使用多年, 各路段所承受的轴次存在差异, 造成路面破坏程度不同, 但是进行大修时难以准确根据损坏程度划分不同的处理方案。 (2) 施工中用气锤破除现状路面, 冲击力较大, 对原路面基层造成破坏, 强度降低。 (3) 开槽至设计标高后, 由于反复的扰动造成基层表面松散, 虽然经过整平碾压, 但是表面松散层已经很难与旧的路面基层形成整体, 造成检测数据偏低。 (4) 现状管道年久失修漏水严重, 由于水的浸泡造成现状路基含水量偏高, 强度下降。

针对这种情况, 本工程不再对利用的现状路面基层检测弯沉标准进行强制要求。施工中应去除开挖过程造成的表面松散层, 用新增的底基层进行补强, 同时在施工过程中也要加强降排水工作, 保证路槽的干燥状态。铺筑路面的下基层后, 对基层顶面的弯沉值进行检测。合格后进入上一层路面材料的铺筑。

3 结论

道路的大修是对城市道路的日常定期维护, 也是一种提高现有道路使用功能的经济有效的手段。随着城市道路里程的不断增长, 道路大修工程也会日渐增多。通过本工程实例, 可以为大修项目总结如下经验:

(1) 注重对现状道路情况的调查, 包括路面结构组成、路面损坏调查、路基干湿状态等。进行路面弯沉检测、岩土勘察和路面钻芯调查, 必要和条件允许时可进行坑探。 (2) 进行方案设计时, 充分考虑现状路基和路面材料的利用, 可以采用各种再生技术。在满足环境保护的同时, 又降低工程实施的难度, 也能够降低工程投资。 (3) 加强施工配合工作, 结合现场情况, 确定方案的可实施性。由于现状道路的离散性, 使结合现场情况更显重要。

摘要：随着近些年来我国城市化进程的推进, 城市规模和城市道路里程不断增长, 但是部分道路使用多年, 出现了各种各样的问题, 已不能适应城市发展的需要, 需进行大修改造。结合某城市道路大修工程, 本着理论联系实际的原则, 总结道路大修工程方案设计中存在的问题和解决办法。

大修总结 篇4

会上对这次检修与计划相比延迟4天完成进行了认真的总结及剖析，并对近期工作进行安排。要求机动部及检修中心要吸取Ⅱ系列检修进度延误的教训，利用一周时间重新梳理Ⅰ系列检修还存在的问题尽早提出，尽早谋划，细化检修项目，认真审核各车间检修方案，做好隐蔽工程的停工待检安排工作以及明确遇到突发的意外情景处理办法等。重点对特种设备检验工作进行安排，要求机动部专业人员要了解相关政策，吃透规范规程，明白办事程序，理清下一系列检验的工作量，提前与鄂尔多斯特检所进行沟通，做好准备工作。提出在大修结束后邀请鄂尔多斯特检所及中国特检院专家，对相关部门及车间进行培训，让大家都了解检修的政策及规范。

机动部各位从包片的车间及具体管理的工作上进行了总结，更多的是分享不足。经过分享后，让大家明白做事的方法，提高风险预判的本事及遇到同类事情的解决办法，避免在Ⅰ系列检修时重复出现，从而提高检修效率，方可保证保质保量完成公司下达的检修任务，为装置长周期稳定运行奠定基础。

今后，机械动力部将继续做好安全工作，确保检修期间人身、设备安全，为公司大修工作画上圆满句号。

大同某重工大修车间结构设计 篇5

1)工程概况。大同市同煤集团某厂在现有厂区内车间东侧扩建大修车间24.0 m×102 m,檐口高度15.2 m,南北方向为6.0 m+12×7.7 m+6.0 m=102 m柱距,新建厂房内设2台吊车(100 t/A6和32 t/A6)桥式吊车,轨顶标高10.5 m;新旧车间之间净距7.06 m,设非标跨度吊车(20 t/A5)用于日常小件设备的吊装存储,轨顶标高7.0 m。吊车布置见图1。2)自然条件。基本风压0.55 kN/m2,地面粗糙度B类,基本雪压0.25 kN/m2,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组,抗震设防类别为丙类,场地类别为Ⅱ类。3)工程特点。a.厂房吊车吨位大,100 t吊车为单侧4轮,最大轮压38.7 t,32 t吊车为单侧2轮,最大轮压32.4 t。b.结构计算复杂,原厂房为50 t和16 t吊车,新建厂房与原厂续接,结构计算需考虑新建厂房吊车动力荷载、地震荷载和单侧风压的变化对原厂房的影响。c.新建4层钢混凝土结构办公楼紧贴厂房,设计时要考虑厂房与办公楼间基础的碰撞,主体结构沉降差异和湿陷性黄土地基的处理。

2 结构布置与选型

根据生产工艺要求,考虑经济性和原有厂房的布置,新建厂房横纵向与原厂房采用同样的柱距布置和层高,以便新旧车间的互通和两主厂房间附跨的吊车安装和使用。办公楼采用钢混凝土结构,总尺寸为56.0 m×7.8 m。横向轴距为7.8 m,跨度较小,可采用单跨框架,但采用单跨框架有以下弊端:1)抗震的安全储备不高,在大震下容易局部破坏导致整体垮塌,多层建筑中抗震规范限制使用;2)新旧基础的限制,单跨框架无法解决原有基础与新建柱占位问题,双跨框架可拔掉靠近厂房部分占位柱,形成局部悬挑。综合考虑决定使用双跨框架并以伸缩缝与厂房分开。

2.1 主钢架

柱子为厂房的主要受力构件,支撑屋架墙面与吊车梁,可采用格构式或实腹式,格构式柱单个杆件断面较小但整体组合断面大,加工和下料工艺复杂,用钢量小,人工费高,占地大;实腹式组合柱为焊接型或国标型钢,施工简单,组合断面小但用钢量高。本工程由于吊车吨位大和场地工艺要求,决定下柱采用带肩梁的实腹式组合截面柱,上柱采用焊接H型钢。下柱为焊接组合:H500×400×18×14/1 000×300×14×12,上柱为焊接H型钢:H550×300×10×14,刚架采用Q345B钢,上柱刚架内侧与轨道中心距离为1 000-550=450 mm,满足吊车两侧最小宽度340 mm的要求,轨顶标高为10.5 m,檐口高度为15.2 m,吊车上部净距为15.2-10.5-0.7(梁高)=4.0 m,满足吊车上部净空3.74 m的要求。刚架梁采用变断面焊接H型钢H220×(500～700)×14×8,主体钢架的挠度控制在1/400范围内,满足设计规范要求。

2.2 吊车梁系统

吊车梁为支撑吊车的主要受力构件,直接承受动力荷载,吊车梁的设计主要考虑吊车吨位和工作制级别的影响。本工程2台吊车分别为100 t/20 t A6,32 t/5 t A6工作制,吊车吨位大且为重级工作制,不仅要考虑吊车梁的疲劳验算,同时要控制竖向和水平向的变位。综合考虑,本工程采用焊接H型钢吊车梁H1 300×500×300×22×16(见表1),Q345C钢,采用突缘支座,使吊车梁压力中心线尽量接近柱肩梁中心,吊车梁纵向设制动板和制动梁(槽钢)连接,并设角钢加劲肋以增强制动系统的整体刚度,沿吊车梁腹板两侧面设横向加劲肋间距2 000 mm,加劲肋距下翼缘50 mm。

2.3 支撑系统

1)支撑系统内力计算。

a.风荷载,按山墙受风面积的一半传递给屋架,经计算Fw=67.78 kN。b.地震力按底部剪力法计算,屋盖和吊车梁作为两个计算节点赋予质量G2,G1, H2=15.200 m,H1=9.000 m,G2(屋盖及刚架自重+上柱自重的一半+上柱高度范围内墙板自重的一半和雪荷载);G1(吊车自重及起吊重量+上下柱自重的一半+上下柱墙板自重的一半)。经简化计算F1=115.4 kN,F2=128.2 kN。c.吊车纵向刹车力Hk=0.1,Pmax=142.2 kN。

2)屋盖支撑系统。

a.屋盖支撑系统承受和传递山墙的风荷载,纵向地震荷载通过屋盖的支撑传递给厂房下部支撑结构。b.保证安装时的结构整体稳定,屋盖三道支撑分别设在两端开间和纵向柱间支撑的中间跨内。支撑节点风荷载为Fw=48.03 kN。屋面支撑斜杆按单拉杆设计采用角钢∠70×4,长细比不大于400,应力比0.880;刚性系杆按轴心受压计算,为圆管ϕ121×3.0,长细比不大于200。

3)柱间支撑。

厂房纵向分为三道上柱柱间支撑承受山墙风荷载和地震力,每道支撑承担1/3荷载,中部一道下柱支撑(门式支撑)承担全部风荷载+地震力+吊车纵向刹车力。上柱支撑斜杆采用单拉杆设计长细比小于400,柱顶纵向设水平刚性桁架,组成上柱支撑;下柱斜支撑按拉压杆设计,由于吊车吨位较重且为重级工作制,柱距较大,下柱设双片支撑2∠125×8,缀板间距1 000 mm,经计算下柱支撑应力比为0.821,满足要求(见图2)。

2.4 墙面和屋面

屋面和墙面用普通夹芯板,恒载不大于0.4 kN/m2,采用C型钢,按双向受弯设计,既承受墙板自重又承受水平风荷载。

3 地基基础设计

1)本工程地基为Ⅰ级非自重湿陷性黄土地基,且黄土地层分布不均匀,故采用换土垫层法处理地基,换填厚度为1.0 m 3∶7灰土至设计基底标高,换填后承载力要求大于160 kPa。柱基础为柱下独立基础,按主刚架受力方向控制基础长宽比不大于1.5,基地面积取荷载标准组合下Nmax,Nmax,Mmax,Mmax,Vmax,Vmax,分别计算最大底面积,按荷载基本组合下的Nmax,Nmax,Mmax,Mmax,Vmax,Vmax分别计算最大配筋面积,综合取最大值,独立基础间设拉梁平衡纵向柱底弯矩并承担上部墙体荷载。2)新旧基础的处理:a.原厂房柱下独立基础与新建办公楼框架柱多处互相占位碰撞;b.新建办公楼为4层,扩建厂房和旧厂房为单层轻型屋盖,相邻建筑基础差异沉降较大,故办公楼决定改为人工挖孔桩基础。人工挖孔桩基施工简单,不受场地限制,单桩承载力高,造价与其他基础差别不大。3)上部柱与原基础碰撞处处理:a.占位窄处设两桩托梁抬柱处理;b.占位较宽处,采取拔掉框架柱每层悬挑,很好的解决了基础碰撞的问题。基础平面布置图见图3。

4 新旧厂房的连接

原厂房为50 t/5 t+16 t/3.2 t 2台吊车,新建厂房为100 t/20 t+32 t/5 t 2台吊车,两主厂房间空隙7.06 m,设20 t吊车,两车间宽度高度和柱距相同;计算时需考虑后建厂房对原厂房主体结构的影响。1)刚架方向通过对连续3跨厂房整体计算,原厂房的安全度能满足要求;2)厂房纵向,原厂房外侧柱及支撑受力不变,中列柱增加荷载为屋盖重量的一半,20 t吊车自重及起重量的一半,减少量为中列柱原外墙荷载,分别折算为柱轴力、地震力、吊车刹车荷载,经核算中列柱柱间支撑均能满足扩建后承载能力。

5 结语

1)本工程办公楼与原厂房紧邻,通过合理的基础和上部框架柱布置,解决了相邻建筑的功能要求,通过办公楼设人工挖孔桩,厂房独立基础两种不同的基础形式,解决了高低跨基础沉降问题。

2)新旧厂房的连接,旧厂房中列柱拆除墙梁和板移至新建厂房边列柱,既减少了中列柱的荷载,又节约成本,减少造价;经过复合计算,原厂房中列柱刚架和柱间支撑设计能满足新增荷载的要求。

3)合理的结构布置方案、简洁的计算分析手段,完善的节点连接构造使整个结构设计更合理更经济。

参考文献

[1]GB50017-2003,钢结构设计规范[S].

[2]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S].

[3]宋曼华.钢结构设计与计算[M].北京:机械工业出版社,2003.

城市道路大修工程设计要点研究 篇6

城市道路在经过长时间的使用之后, 不免出现各种各样的问题, 所以需要对城市道路进行大修。道路大修通常可以分为两部分, 一是改善、修正道路的局部, 以增强道路的整体通行能力, 二是加固以及整修道路损坏程度较大的部分, 以城市道路质量达到相应的设计规范、标准为目的。从某种角度上来看, 相比于改建道路或者是新建道路, 城市道路大修项目的设计计算以及方案的编制、落实难度要远高于前者, 再加上城市道路的改善、大修工程往往会涉及到很多的问题, 需要考虑、分析较多的因素, 所以城市道路大修需要做到灵活处理, 细致认真, 确保道路的修整质量。

1 浅析城市道路大修项目的设计要点

1.1 问题道路地基补修办法

部分路面在经过长时间使用之后, 常常会出现沉陷或者是龟裂等问题, 就此需要对路面结构进行翻建, 或者是对其进行补丁处理。首先以相关设计规定、标准为基础, 对需大修路段施以铣刨处理。在铣刨处理之前, 设计人员需要设置铣刨深度, 并要求铣刨处理结束之后对处理质量进行检查。若铣刨处理符合设计要求, 需在该路段填铺二灰稳定碎石以及旧路粒料掺灰材料等进行道路底基层的铺设, 在铺设完毕并确定底基层强度达到相关规定要求之后, 需进行下面层的铺设施工。道路下面层一般需铺设沥青混凝土材料以及透层油, 上面层的铺设施工一般需要在整个下面层铺设完毕之后才能够进行。

在铺设底基层时, 由于底基层是由旧路粒料掺灰材料构成, 所以为了保证底基层混合料的含水量达到设计标准, 需要对其含水量进行及时的检查, 若含水量不够需提升底基层混合料的含水量, 也可以使用洒水车进行洒水。在对混合料进行拌合时, 一定要确保混合料的均匀。另外在铺设混合料的过程中, 需要先将其摊铺平整, 然后使用压路机对其施以多次碾压, 确保压实度达到规定要求, 在压实结束之后, , 需需要要使使用用平平步步机机对对底底基基层层施施以以找找平平施施工。在结束底基层施工, 并确保该基层成活之后, 需对该基层进行一个星期左右的保湿养护处理, 禁止所有车辆在该道路上通行, 防止道路受到再次破坏。

1.2 沥青混凝土铺设施工

在摊铺沥青混凝土时, 由于摊铺机一定要连续作业, 所以各个摊铺机前一定要停留五台以上装满沥青混凝土的运料车。摊铺机在工作时应尽量防止撒料问题出现, 并避免各台摊铺机发生碰撞问题进而导致摊铺质量受到影响。运料车在进行卸料施工时, 必须挂空挡, 只通过摊铺机的推动作用缓慢前行。

在进行碾压施工时, 由于碾压质量直接影响到道路的使用寿命以及密实度, 所以一定要注重路面的碾压施工。沥青混凝土路面通常需要碾压三次, 在进行初压时, 应确保温度始终保持在130℃以上, 并在初压结束之后检查碾压平整度;复压施工应在初压结束后马上开始。复压施工温度应保持在110℃以上, 要求表面没有较为明显的轮迹, 同时路面强度符合设计中的压实度;在终压施工阶段, 施工次数应不少于两遍。终压施工目的主要是为了消除路面全部的碾压痕迹, 保持路面平整。

2 工程实例

以太原市某区域需要进行大修处理的主干路为例。该主干道已投入使用了五年, 总厚度达到了64 cm, 主要包含石灰粉煤灰土、石灰粉煤灰碎石、中粒式以及细粒式的沥青混凝土材料、水泥稳定碎石等。

2.1 具体检查方法

为了提升该道路大修设计方案的可靠性、科学性, 需要检查该道路路面当前的使用状态以及使用性能。通常需从以下几个方面来检测、判断道路路面的实际状况。

2.1.1 对该道路路面的实际破损状况进行检测

本项目主要使用Dr (综合破损率) 作为调查指标, 选取自动化的检测装置对该道路路面的实际破损状况以及数据资料进行检测、收集, 所有车行道均在该次检查的范围之内, 并以相关规定要求为基础, 将路面状况划分为五个层次, 具体如表1所示。

2.1.2 对该道路路面的结构强度进行检测

本项目主要选取自动弯沉仪检测装置对路面强度进行检查, 同时使用路段代表弯沉值 (LS) 作为调查指标。以相关规定要求为基础, 使用γ表示路面结构强度大小评价指标, 具体公式为γ=Ld/LS, 其中, Ld为路面设计弯沉值大小;LS为路段代表弯沉值, 并均为0.01。以γ为基础, 把道路路面的结构强度等级划分为五级, 具体如表2所示。

2.1.3 钻芯取样

本项目选取小钻机对道路进行取样, 各个断面的间距设置为200 m, 测量深度为1.5 m, 每个断面均取两点进行检测。钻芯取样的目的是为了检测路面路基的外观强度、厚度以及各结构类型等。

2.2 检测结果与评价结果

1) 该道路路面当前破损状况的检测结果见表3。

2) 该道路路面现阶段结构强度的检测结果见表4。

3) 钻芯取样结果。通过钻芯取样后发现, 该道路路面部分的沥青芯样基本保持完整;道路路基的石灰粉煤灰结构以及水泥稳定碎石部分的芯样基本呈现出碎块状态, 同时硬度较大;填土层主要是由粉质状态的黏土构成, 硬度比较大, 同时黏土中包含一定的石灰颗粒;道路路基的石灰粉煤灰部分, 其芯样呈现出碎块状态, 同时硬度较大。

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2.3 道路大修设计方案探析

首先需要将该道路划分成若干个大修处理部分, 各部分应当控制在200 m~500 m之间。以交通实况分析与评价结果为基础, 把大修处理方案分解成三个不同的等级, 也就是罩面处理部分, 补强处理部分以及路面结构新建整修部分。由于部分路段的路面结构几乎没有遭到破坏, 针对这部分路段需要对其施以罩面处理, 需注意的是若该路段的路面存在病害问题, 则需先处理好病害问题之后, 才能够开始罩面处理施工;如果道路路面的结构强度属于中等层次, 并在钻芯取样之后, 该路段路基仍旧处于基本完好状态, 则需对其施以补强处理, 也就是使用注浆技术将混凝土灌入到桩底松散部位, 以提升路基的抗渗性、抗压性以及抗剪性, 补强结构分别是上面层、下面层以及上基层;若部分路段的路面评价较差, 同时在经过钻芯取样之后, 发现其底基层基本呈现出碎块状态, 对于这部分路段, 需要将其路面结构完全去除掉之后, 再重新修建一层路面结构。

3 结语

自从进入到21世纪之后, 随着人们生活条件以及生活水平的不断提高, 社会经济的不断发展, 城市道路建设项目的设计工作只有不断增强自身要求, 才能够满足城市发展需求, 满足人们日益增长的生活需求。道路可以说是一座城市的血脉, 是城市发展的重要因素。所以为了推动城市更好更快的发展, 需要做好城市道路的养护、维护工作, 尤其是已出现问题, 需要进行大修的道路, 更需要对其进行及时的大修、优化, 以延长城市道路的使用年限, 增强其使用功能。

参考文献

[1]张可跃.基于绿化景观文化的城市道路生态环境构建浅析——以汉中市城市道路绿化建设为例[J].陕西农业科学, 2013 (3) :158-161.

[2]李军军, 黄有方, 许波桅.道路修整与应急车辆路径的集成优化[J].工业仪表与自动化装置, 2013 (5) :8-12.

[3]李伦, 沈竹, 焦成根.城市道路景观特点与人性化设计初探[J].现代装饰 (理论) , 2012 (6) :58-59.

[4]郑素兰, 李丽凤.中小城市道路入口景观设计特殊性的研究[J].漳州师范学院学报 (自然科学版) , 2009 (1) :94-96.

[5]隽志才, 罗清玉, 傅忠宁, 等.拥挤收费对城市道路资源配置公平性的影响研究[J].交通运输系统工程与信息, 2008 (1) :74-79.

大修设计 篇7

本文所述项目路线全长18.780km。全线共设22座桥梁, 主线及匝道桥梁合计长度1.643km;工程于1996年8月动工, 1999年1月建成通车。

全线桥梁以13m、16m、20m空心板及30m T、40m T梁为主。其中13m空心板有普通钢筋混凝土空心板、先张预应力混凝土空心板共2种类型;16m空心板、20m空心板有先张预应力混凝土空心板、后张预应力混凝土空心板共2种类型。30m、40m预应力砼T梁为后张法预应力混凝土构件。原桥未设整体化层, 铺装大多数采用18cm防水混凝土, 10cm防水混凝土兼做整体化层。

2 现状病害

根据路面大修设计前检测单位提供的检测报告, 旧桥主要病害如下:

⑴桥面系典型病害 (见表1)

⑵上部结构典型病害 (见表2)

⑶下部结构典型病害 (见表3)

3 大修方案及设计原则

路面大修方案以不过多增加恒载为原则, 铣刨一定厚度的原桥面铺装, 加铺5cm改性沥青混凝土GAC-16C。

由于本项目建设于90年代, 桥梁设计基于原有《JTJ 021-89公路桥涵设计通用规范》、《JTJ 023-85公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》 (此两本规范以下简称“旧规范”) , 与现行的《JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范》、《JTG D62-2004公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》 (此两本规范以下简称“新规范”) 在设计方法、车辆荷载、温度梯度取值等方面均存在较大出入。若完全按照现行规范执行结构验算, 原设计大多数结构均存在承载能力不能满足要求, 应力超限等情况, 大多数结构需要进行加固, 项目造价高。

维修加固项目设计时一个大忌就是:不顾结构使用现状, 生搬规范, 保守设计, 增加造价。根据检测单位提供的检测报告, 除少数几座桥因承载能力不足而出现底板横向裂缝外, 现状桥梁大多数使用状况良好。综合安全性及经济性后, 大修技术标准采用原高速公路技术标准, 桥涵设计荷载为汽车-超20级, 挂车-120级。大修加铺设计总原则:大修加铺后宜满足公路85规范荷载及承载能力, 对不能满足85规范的桥梁, 宜尽量不增加原结构恒载或维修加固后加铺。

根据对现状大多数桥梁的检测, 旧规范梯度温度偏小已基本形成共识, 故本次大修工程验算取04规范梯度温度中5cm沥青混凝土铺装层温度基数考虑。

4 大修加铺结构验算结论

根据上小节所述的大修设计原则, 依托于竣工图、维修加固图纸、检测报告, 采用单梁建模, 活载考虑横向分布系数, 本项目桥梁上部结构的验算如表4:

根据表4得出验算结论如下:

⑴13m、16m跨预制预应力混凝土空心板, 30m、40m跨预制预应力砼T梁, 原桥及采用加铺5cm沥青混凝土方案, 抗弯、抗剪承载能力均能满足规范要求。

⑵20m跨预制预应力混凝土空心板原设计及加铺5cm沥青混凝土方案, 抗弯、抗剪承载能力均不能满足规范要求。即在不增加自重的情况下, 梁板的抗弯承载力已经超过限值, 这与现状梁板反映的病害基本吻合。由此也可验证出本次设计采用的原则合理, 符合实际情况。

5 设计反思

依托本项目, 笔者反思如下:

⑴关于大修加固项目设计原则的选取:钢筋混凝土及预应力混泥土结构工程是一项基于基本力学理论, 结合试验指标, 材料力学性能, 来源于实践并用于指导实践的学科。在桥梁设计人员实际操作过程中采用的规范公式均是基于材料力学、结构力学、理论力学, 引入试验数据, 引入简化系数, 考虑材料特性得出, 使用公式时不能生搬硬套, 还需要结合实际结构的使用情况进行对照分析, 以理论指导实践, 再根据实践印证理论。在大修加固项目中, 设计原则的选取对结构承载能力及使用性能的评定, 选择合适的大修方案, 兼顾安全性及经济性, 均有着重要的意义。设计原则的选用不仅应该符合规范的要求, 还应结合当下的实际情况, 如道路的服务等级, 地区经济状况等综合确定。本项目采用的设计原则, 经过计算验证后, 与检测报告有较好的吻合度, 是合适且合理的。

⑵关于预制结构的使用:本次路面大修工程上部结构均采用预制装配结构。预制结构由于采用工厂化预制, 结构质量易保证, 同时兼具施工机械化程度高, 不需搭设支架, 施工速度快等优点, 在过去及现在的桥梁工程中得到普遍应用。根据本次检测报告, 预制结构上部梁板普遍处于良好状态, 大多数预应力砼梁板裂缝较少, 具有良好的服务性能。但是空心板绞缝失效现象比较突出, 横向分布弱, 单板受力现象突出。在现在的设计中, 空心板由于结构高度小, 在净空受限的地方仍大量应用。但是空心板绞缝失效问题一直难以有效解决, 影响结构使用的持久性。笔者认为, 在目前设计中, 应尽量少使用空心板结构, 在实际布跨时, 遇到13m、16m等空心板常用跨径, 可结合结构的实际地形及使用需要, 综合考虑缩小跨径采用涵洞的方案, 或加大跨径采用20m小箱梁等方案进行比选, 慎重使用空心板作为桥梁上部结构。

⑶关于桥梁下部结构的设计:本次路面大修工程没有对下部结构进行复算, 仅对下部破顺开裂处进行了结构的修复。从概念上定性判断, 下部结构重要构件, 如桩基础设计时一般承载能力有较多的富裕系数, 故增加的5cm铺装引起的下部结构受力增量一般不会对下部结构的承载能力和使用性能产生过大的影响。由于下部结构很多属于隐蔽性构件, 无论是检测还是维修加固, 其困难程度均远远高于上部结构, 所以在下部结构设计时, 相对上部结构设计, 偏保守设计, 取用较多的结构富余度是合适的。

⑷关于附属构件的使用性能:从本项目检测报告看, 附属构件如锥坡破损, 伸缩缝破坏, 桥面铺装坑槽、开裂, 支座脱空等现象普遍存在。在桥梁设计过程中, 附属构件由于不是主要受力构件, 设计人员普遍存在重视程度不够, 不追求精细化设计的问题。但根据实际项目的检测结果来看, 附属结构的耐久性不足已经影响了桥梁的正常使用, 这提醒了桥梁设计人员, 除了应该关注主要受力构件的安全性, 还应该在桥梁整体的使用性上倾注更多的精力, 只有这样, 才能促使桥梁设计向精细化发展。

参考文献

[1]贺拴海, 谢仁物.公路桥梁荷载横向分布计算方法[M].北京:人民交通出版社, 1999.

大修设计 篇8

1 力学模型的建立

本文采用GAMES程序进行力学计算，采用的是标准双圆垂直均布荷载，路面结构见表1，计算坐标系见图1。作用于路面表面的水平荷载计算公式为:q=f×P，其中，摩擦系数f=0.5(紧急制动时);P为车辆垂直荷载。

2 原路面当量模量对路面结构的影响

本文采用GAMES程序对原路面当量模量对路面各结构层层底拉应力和弯沉的影响进行了研究与分析，其中原路面当量模量取80 MPa～400 MPa。根据我国现行规范进行路面结构设计，结构层间粘结状态均假设为部分连续。

1)拉应力。原路面当量模量取值不同时，通过GAMES程序研究了沥青面层层底拉应力σ1、基层层底拉应力σ2和底基层层底拉应力σ3的变化趋势，见图2。由图2可知，沥青路面大修工程中，适当的增大原路面当量回弹模量，可以增大旧路基的承载能力，减小拉应力，降低路面开裂等病害。

2)弯沉。原路面当量模量取值不同时，路表弯沉l1和旧路路表弯沉l2的计算结果如图3所示。从图3可以看出，随着原路面当量模量取值的增加，路表弯沉和旧路路表弯沉都减小。增大原路面当量回弹模量对减小路表弯沉和旧路路表弯沉都有很大的作用。

3)层间剪应力。原路面当量模量取值不同时，对基面层层间剪应力τ1和底基层与原路面结合面层间剪应力τ2的计算结果如图4所示。由图4可以看出，随着原路面当量模量的增大，基面层层间剪应力τ1随之增大，但是底基层与原路面结合面层间剪应力τ2却随之减小。原路面当量模量从80 MPa增大到400 MPa，基面层层间剪应力τ1增大了7%，底基层与原路面结合面层间剪应力τ2减小了33.3%。原路面当量模量的增大，对减小底基层与原路面结合面层间剪应力有较大作用，减少底基层与原路面结合面的剪切破坏。

通过以上计算可以看出，沥青路面大修路面结构设计不仅要注意原路面当量模量对新加铺路面结构层之间的各项应力指标的影响，更要注重其对新加铺路面结构层与原路面结合面的影响。

大修工程结构设计前，适当的增大原路面当量回弹模量，对减小路面病害，降低路面结构层厚度有很大帮助。

3 建立原路面路表弯沉与铣刨后原路面当量模量关系

我国现行规范原路面当量模量计算公式为:

此公式计算所得为铣刨前原路面当量模量，在沥青路面大修结构设计中若要使采用的各参数更符合实际，原路面当量模量应该采用铣刨后原路面当量模量。根据原路面当量模量对路面结构的应力分析可以看出，原路面模量对层底拉应力、路表弯沉、旧路路表弯沉和层间剪应力都有较大影响。借鉴长安大学王朝辉的分析思路，在分析过程中可将铣刨层看作一层，铣刨层模量记为EA，铣刨后剩余原路面当量模量记为Et，其泊松比分别为0.25,0.30，为更接近路面结构的实际粘结状态，假设铣刨层与铣刨剩余路面之间的层间粘结状态为部分连续。假设铣刨层模量EA的取值在500 MPa～1 500 MPa之间，铣刨后原路面当量模量Et取值在50 MPa～850 MPa之间。铣刨层模量、铣刨后原路面当量模量在变化范围内取21个典型水平(见表2)，分别计算铣刨层厚度为2 cm～20 cm(取偶数)时原路面路表弯沉值(见图5)，并分析原路面路表弯沉值与铣刨后原路面当量模量的相关关系[4]。

MPa

利用ORIGIN统计软件，对计算所得原路面路表弯沉值数据进行分析，发现原路面路表弯沉与铣刨后原路面当量模量之间相关性最好的是乘幂拟合关系式，见表3。

按照该分析思路，当铣刨厚度为其他值时，采用同种方法确定原路面弯沉值与铣刨后原路面当量模量相关关系式。

4 结语

原路面当量模量对沥青路面大修路面结构的层底拉应力、路表弯沉、旧路弯沉和新加铺结构层与原路面结合面层间剪应力有较大影响，随着原路面当量模量的增加，这几项指标都会随之减小，因而，在实际工作中，可以适当增大原路面当量模量。原路面当量模量的取值对路面结构设计的合理性有较大影响，铣刨处理后所进行的大修路面结构设计取用的应是铣刨后的原路面当量模量。本文建立铣刨前路表弯沉与铣刨后原路面当量模量之间的相关关系式，以提高铣刨后原路面当量模量的取值合理性。

参考文献

[1]JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].

[2]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]刘毅.湘西公路旧路面顶面回弹模量的确定[J].中外公路,2009(6):21-22.

大修设计 篇9

本项目起于石排与石龙交界处 (接改造完的莞龙公路) , 线位大致呈东西走向, 由西向东分别经过石排、企石、桥头三镇, 终于桥头镇与惠州潼湖交界处, 路线全长35.39km。

本项目是省道120的一部分, 现状路幅宽度约20～50m左右, 部分路段位于镇区中心区已扩建改造至四或六车道, 路况较好, 其余路段路基路面窄、排水不畅、技术标准低、纵坡破碎起伏大, 路况非常差;全线结构物大部分均为限载20t, 部分桥梁有加宽、加固史, 个别桥梁结构目前处于临界使用状态。道路所经区域已经城镇化, 道路两旁商铺林立, 平交路口比较多, 混合交通严重, 极大程度地阻碍了公路交通量的发展, 现状路况已无法适应现状交通及未来交通的需求, 明显制约、阻碍区域经济的发展, 成了经济正常发展及招商引资的瓶颈。

2 工程概述

目前, 东莞市的交通基础设施已形成了较大规模, 但配套的交通标志在系统性方面存在不完整、不连续、不规范的问题, 缺乏适时预告, 造成司机走错路或路口迟疑, 甚至有些路段信息发布突然中断, 造成外地驾驶员无所适从等问题。本工程作为旧路改造, 是对原有交通安全设施进行优化和升级, 以东莞市的相关背景为依托, 按照《东莞市道路交通标志设置指南》要求实施设计, 确保道路安全畅通和良好运营。

3 设计标准

本工程路段属于省道, 总长约35.39km。

(1) 采用一级公路标准进行大修, 主线设计车速分别为80km/h和60km/h, 设有辅道路段辅道设计车速为50km/h, 全线主线按双向六车道进行改造, 中间设分隔带, 路幅宽度根据既有道路及道路征地情况适当调整。

(2) 本次设计全面按照规范《道路交通标志和标线》 (GB5768-2009) 执行, 对无信号控制平交口、环岛交叉口以及主辅出入口均采用了确保交通安全的“路权”概念的设计方法。坚持“信息设置规范化”、“信息标准规范化”的原则, 对指路信息进行筛选和分类。更好地为驾驶员提供准确、便捷、安全出行的服务。

4 现状存在问题分析与对策

4.1 无信号控制平交口问题与对策

(1) 存在问题

现状部分路段的交叉口既无信号灯控制也没有设置对交通流“路权分配”的标志和标线措施, 这样会造成车流在无控制、无先后次序的混乱状况下行驶, 这往往是交通事故多发的“黑点”。

(2) 对策

对于无信号灯控制的交叉口, 本次设计坚持支路交通必须让主路交通“优先通行”的原则。支路路侧设置“停车让行”标志和地面标识;人行道两侧需设置人行过街标志和注意行人标志。在此原则上, 主路的交通流在交叉口可以不停留, 而支路交通流必须在交叉口停止线前先“停”, 再“视察”, 最后在安全条件下, 方可“通过”交叉口。

4.2 环岛问题与对策

(1) 存在问题

省道S120石排镇石崇大道是大型的转盘, 车道数为五车道, 现状标线已被磨损得模糊不清, 路侧既没有设置入环车辆“让”环内车辆的标志, 也没有环岛各出口方向的标志。因此, 造成车流在整个环岛内行驶混乱无序, 车辆相互穿插, 不仅大大降低了车辆通行的速度, 而且增加了交通事故的发生率。

(2) 对策

对于环形交叉口的交通流控制, 必须遵循环内车辆“优先通行”的原则, 环岛入口处需配备完整的“减速让行”标志和地面标识;而且需在此环岛的各个出口处设置指示出口方向的标志, 确保驾驶员不会错过信息, 继而安全有序地通行。

4.3 随意开口的问题与对策

目前, 我国在干线公路出入口方面还未建立一个严格有效的设计规范和审核制度。因此, 在我国各地干线公路的出入口均存在有非标准设计及随意开设出入口的问题, 从而引发交通事故的发生和交通控制混乱的问题。由于本工程所经区域已经城镇化, 随着当地经济的不断发展, 最近几年的招商引资, 促使大量私营企业的出现, 以致本路段两旁商铺林立。

4.3.1 存在问题

(1) 本工程为一级公路的设计标准, 车辆行驶的速度较快, 沿线随意所开的出入口都没有采取严格监管措施, 而这些开口往往是交通事故多发地和隐患点。

(2) 由于这些开口缺乏严格的审批程序和规范管理, 造成道路两侧开口过多, 甚至部分路段20～30m就有一个开口, 降低了公路的设计标准, 给道路的交通流控制带来一定负担。

(3) 沿线有些出入口的车流量较大, 而主路上没有设置专用转弯车道, 导致主路进入入口的车辆要停车等待转弯进入, 容易造成追尾事故的发生。

4.3.2 对策

(1) 设计出入口应根据交通量、行车速度、交通组织以及交叉口在本路网中的地位和作用来确定开口的数量;同时要控制出入口的间距和安全视距。

(2) 交通量较大的出入口应考虑设置专用的转弯车道, 并正确地分配主次道路的路权和设置相应的“路权分配”措施。

(3) 在出入口处确保有基本的交通管理措施 (如行人安全岛、人行过街标志、注意行人标志) , 并在开口路侧设置“停车让行”标志、在地面施划“停车让行”标线, 防止车辆不减速就直接通行。

5 设计中难点处理

5.1 信息点的筛选和分类

道路交通标志信息选取应根据道路等级、重要程度和服务功能等因素进行分级。

道路沿线同等级的信息较多时, 应根据道路性质、功能和主要交通流需求进行选取, 同一方向信息选取不可超过三项, 分别为最近端指向信息和最远端指向信息。

本工程为一级公路的设计标准, 但是所经的区域已趋于城镇化, 周边商铺林立, 同时途径数个村落, 人流较为密集。在这种情况下, 标志的使用效果需要更为突出鲜明。根据本工程的道路的等级、路网的地位及作用, 应采用一级信息点作为指路信息的根据, 并坚持“信息标准和信息设置规范化”的原则, 确保同等级的信息在同一标志牌上, 且统一、连续地提示信息给驶入省道S120的外地驾驶员, 使得指路标志信息具有完善的逻辑推演性。

本工程的地理位置和路网作用具有特殊性, 对于沿线的低等级的信息、村落信息、旅游和酒店等信息等等应单独设置在其他标志牌, 不宜与一级信息混合标示。这样, 既保证了省道公路一级指路信息的系统性和准确性, 也确保了周边村落居民的生活便捷和交通安全。

5.2 主辅出入口标志的设置

本工程位于石排镇镇中心, 周边经济发展迅速, 为了全方位地表达各个重要出入口的去向, 从而增加了交通标志设计难度。

其中的难点包括以下几个方面:

(1) 主辅出入口较多, 每个出入口都设置指路标志容易造成“信息过载”。

(2) 主辅出入口较多, 需简明地设置相应禁令、警告标志, 保证道路使用者的安全。

对于上述问题的相应解决对策如下:

(1) 需要对全线的路网进行分析, 而不是每个出入口都要设置指路标志, 筛选出关键出入口, 对其设置指路标志。图2为主线进入辅道的标志设置方案, 由于主线速度较快, 容易错过指路信息, 需提前设置指路预告标志, 并在出口处设置指路告知标志。图3为辅道进入主线的标志设置方案, 由于辅道速度较慢, 只需在出口处设置指路告知标志。

(2) 由于主辅道的车辆进出都会影响当前道路的行驶, 需要根据行车道的设计速度及合流位置设置一系列警告、禁令等交通安全设施, 确保驾驶员安全、有序地通行, 参考图4所示。

6 结束语

趋于城镇化的干线公路具有交通流量较多、设计速度相对较高的特点。作为设计人员需重视交通路权分配、信息点选取及设置等问题, 正确、完善地设计道路交通安全设施, 从而提高道路交通通行率和有效增强交通安全性。

参考文献

[1]马荣国, 杨立波.交通工程设计理论与方法[M].北京:人民交通出版社, 2002.

[2]李峻利, 郭秀成.道路工程设施设计[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[3]GB5768—2009, 道路交通标志和标线[S].

[4]JTG D81-2006, 公路交通安全设施设计规范[S].