向 猛
(湖北工程學院新技術學院,湖北省 孝感市 432000)
淺談高速公路預防性養(yǎng)護
向 猛
(湖北工程學院新技術學院,湖北省 孝感市 432000)
本文闡述了預防性養(yǎng)護通過宏觀路況標準結(jié)合微觀路況標準確定適合預防性養(yǎng)護路段,對選取路段進行對策庫的建立,采用費用效益分析法和價值系數(shù)反饋法確定預防性養(yǎng)護對策,最后采用價值分析法確定最佳預防性養(yǎng)護時機。
預防性 養(yǎng)護 路況標準 對策 時機
至2012年底我國高速公路總里程已突破9.56萬公里,在已建的高速公路中80%以上都是瀝青路面,瀝青路面不僅要承受交通荷載的作用,而且要承受周圍氣候環(huán)境的影響,路面的使用狀況會呈現(xiàn)逐年降低的趨勢。對于高速公路瀝青路面來說,如果等到路面完全破損無法使用時才修復,一方面嚴重影響通車,給路面使用者造成不便;另一方面工程龐大、資金配置嚴重不合理,業(yè)主無法承擔,并導致資產(chǎn)折舊加速,巨額資產(chǎn)流失。目前,已有很多公路已進入大、中修期,每年所投入的資金不計其數(shù),這些為數(shù)巨大的投資不能完全滿足我國公路基礎建設的要求,而且還要帶來超過1500萬噸廢棄的舊瀝青混合料。根據(jù)SHRP計劃估算,在整個路面壽命周期內(nèi)進行3-4次的預防性養(yǎng)護可以延長使用壽命10~15年,節(jié)約養(yǎng)護費用45-50%。路面采取預防性養(yǎng)護措施與不采取預防性養(yǎng)護措施相比,對遏制路面性能衰減有很好的效果。為保證公路建設的可持續(xù)發(fā)展,積極地引進和推廣應用國內(nèi)外先進的養(yǎng)護材料和養(yǎng)護技術,將預防性養(yǎng)護工作落到實處,是一項極具經(jīng)濟效益和社會效益且利國利民的舉措。
預防性養(yǎng)護,是指在路面狀況良好的情況下,采取一些必要的技術手段,使路面功能一直保持較好的狀態(tài),如路面出現(xiàn)輕微裂縫,進行瀝青灌縫等措施,是一種有計劃性的養(yǎng)護。預防性養(yǎng)護(Pavement Preventive Maintenance,簡稱 PPM)有兩種觀點:(1)讓狀態(tài)良好的道路系統(tǒng)保持更長時間(Keep Good Roads Good),延緩未來的破壞,不增加結(jié)構(gòu)承載能力的前提下改善系統(tǒng)的功能狀況;(2)在適當?shù)臅r間,將合適的措施,應用在適宜的路面上(Apply the Right Treatment at the Right Time on the Right Pavement)。預防性養(yǎng)護是一種主動的養(yǎng)護方式,即未出現(xiàn)破損就養(yǎng)護,盡管事前要投入一筆資金,但從道路的壽命周期核算,要比等到道路無法正常使用時進行大規(guī)模修復劃算的多。預防性養(yǎng)護的核心理念是“三個適當?shù)摹?,即在適當?shù)臅r間,將適當?shù)拇胧┯玫竭m當?shù)穆访嫔稀?/p>
《公路技術狀況評定標準》JTG H20-2007中瀝青路面狀況評價指標主要有路面損壞狀況指數(shù)PCI、路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI、路面車轍深度指數(shù)RDI、路面抗滑指數(shù)SRI及路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù)PSSI五項指標,其中PCI、RQI、RDI、SRI主要反映了路面使用性能特性,PSSI則反映路面結(jié)構(gòu)特性,因此,可將路況指標分為兩類即路面使用性能指數(shù)和路面結(jié)構(gòu)性能指數(shù)。根據(jù)預防性養(yǎng)護定義,只有結(jié)構(gòu)強度良好的路面適合預防性養(yǎng)護,因此,結(jié)構(gòu)性能指數(shù)PSSI可作為路面是否適合預防性養(yǎng)護的基礎指標,即PSSI作為判定性指標。
對路面實施預防性養(yǎng)護,是期望通過預防性養(yǎng)護來減少或阻止路面損害、提高路面平整度、減輕車轍,提高路面抗滑,改善路面一項或幾項使用性能。從而路面功能指數(shù)中的一項或幾項指標可以作為路面預防性養(yǎng)護的判斷性指標。多項指標的選取則可借鑒價值工程中的強制決定法,針對不同地區(qū)不同道路的要求,采取強制決定法判定哪項指標作為判斷性指標。其中強制決定法是采用 0-1打分法,將各個性能進行一對一的打分,對比時相對重要的性能得1分,不重要要的性能得0分,再合計總分后求得每項性能的性能系數(shù)。33,兩項指標性能系數(shù)明顯最為重要,可以作為預防性養(yǎng)護的宏觀路況指標。
4.1 常用預防性養(yǎng)護對策
預防性養(yǎng)護對策是預防性養(yǎng)護計劃實施手段的選擇和確定的主體,它直接決定了在不同路面狀況條件下實施對策的有效性。某種預防性養(yǎng)護對策的選擇主要與其技術經(jīng)濟性及路面狀況密切相關,直接影響著對策選擇的合理性。因此,對常用預防性養(yǎng)護對策的技術性、經(jīng)濟性、適用性的明確界定和系統(tǒng)分析,是預防性養(yǎng)護對策選擇的基礎。多年來,經(jīng)過國內(nèi)外眾多公路養(yǎng)護工程的實踐,已經(jīng)有十多種常用的預防性養(yǎng)護對策,主要有同步薄層罩面、稀漿封層、微表處、碎石封層、復合封層、纖維碎石封層、薄層熱拌瀝青混凝土罩面、灌封和封縫、霧封層、溶劑型封層等。
4.2 預防性養(yǎng)護對策選擇原則與方法
預防性養(yǎng)護對策選擇是為適合實施預防性養(yǎng)護的路面選擇恰當?shù)拇胧┑倪^程。為了保證預防性養(yǎng)護對策的使用效果和技術優(yōu)勢,預防性養(yǎng)護對策選擇需要遵循以下原則:
(1)技術有效性。即預防性養(yǎng)護對策在技術上是滿足要求的,能夠滿足路面狀況、交通量等的技術要求,且能充分發(fā)揮其應有的預防性養(yǎng)護性能。
(2)經(jīng)濟節(jié)約性。即在滿足技術有效性要求的前提下,應盡可能選擇經(jīng)濟性更好的預防性養(yǎng)護對策,使得所采取的預防性養(yǎng)護對策相對于其它對策具有更低的養(yǎng)護成本或全壽命周期成本。
(3)性能服務性。即所采用的預防性養(yǎng)護對策是符合工程特點的,能滿足服務的公路用戶對預防性養(yǎng)護路面使用性能的特定要求。
依據(jù)以上原則,預防性養(yǎng)護對策選擇應該包括預防性養(yǎng)護對策庫的建立、預防性養(yǎng)護對策的費用效益分析和針對具體工程采用價值工程價值系數(shù)反饋法的預防性養(yǎng)護對策選擇3方面的內(nèi)容。
高速公路瀝青路面進行預防性養(yǎng)護,養(yǎng)護時機的選取非常重要。采取養(yǎng)護措施過早,將造成養(yǎng)護費用資金上的浪費;采取養(yǎng)護措施過晚,會錯過最佳的養(yǎng)護時機,使得預防性養(yǎng)護的效果明顯降低,預防性養(yǎng)護的真正價值沒有得到充分的體現(xiàn)。所以正確的把握養(yǎng)護時機是很重要的,要利用有限的養(yǎng)護資金得到最大價值,才是預防性養(yǎng)護追求的根本所在。預防性養(yǎng)護時機的確定,需要根據(jù)道路的使用狀況,利用一系列科學的檢測手段,得到路面使用性能的衰減變化趨勢,對其變化發(fā)展過程進行準確的跟蹤監(jiān)測,并歸納分析判斷,得出預防性養(yǎng)護的合理養(yǎng)護時間,這是實現(xiàn)預防性養(yǎng)護措施實施系統(tǒng)化、科學化的前提條件。
本文針對高速公路路面預防性養(yǎng)護路況標準采用價值工程強制決定法選取結(jié)構(gòu)強度指數(shù)PSSI和PCI、RQI兩項使用性能指數(shù)作為預防性養(yǎng)護的宏觀路況指標,提出了以視覺體感指數(shù)VSI 作為路面預防性養(yǎng)護微觀路況指標,最終得出了路面預防性養(yǎng)護路況標準綜合評價體系。采用預防性養(yǎng)護對策庫建立、費用效益分析法和價值系數(shù)反饋法作為預防性養(yǎng)護對策選擇的方法,解決了瀝青路面預防性養(yǎng)護對策選擇問題。結(jié)合價值分析法中功能的概念,采用性能效益表征預防性養(yǎng)護的經(jīng)濟效益和社會效益,并以性能曲線下面積將性能效益量化,引入價值分析法原理,解決了確定瀝青路面最佳預防性養(yǎng)護時機的問題。可以做到合理的利用有限的養(yǎng)護資金在適當?shù)臅r間,將適當?shù)拇胧┯玫竭m當?shù)穆访嫔?,確保路面使用性能,延長路面使用壽命,保證公路養(yǎng)護的可持續(xù)發(fā)展。
[1]中華人民共和國行業(yè)標準.公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范(JTJ 073.2—2001).北京: 人民交通出版社,2001.
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[3]于志新.預防性養(yǎng)護在高速公路養(yǎng)護中的應用效果評價.公路工程,2011(5): 72~76.
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1007–6344(2015)01–0210–01