高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化分析

李強(qiáng)

（河北交通投資集團(tuán)有限公司，石家莊 050000）

1 引言

高速公路全壽命周期是指高速公路從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營到停止使用的全過程。 全壽命周期理念要求在全過程范圍內(nèi)考慮高速公路的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)管理， 以實(shí)現(xiàn)高速公路整體效率的提升、成本的降低和運(yùn)營安全的保障。 因此，研究高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化具有重要意義。

2 高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化的重要性

在高速公路建設(shè)階段， 一體化的管理能夠確保工程質(zhì)量和進(jìn)度控制，從而提供良好的道路條件。 例如，在施工過程中，通過科學(xué)的規(guī)劃和合理的設(shè)計(jì)， 可以減少交通擁堵和事故發(fā)生的可能性。 同時，一體化的管理還能保證道路設(shè)施的維護(hù)和更新，及時修復(fù)路面損壞、疏通排水系統(tǒng)等，提高道路的耐久性和可靠性，為人們提供更加安全和舒適的行車環(huán)境。

在交通方面，隨著城市化進(jìn)程的加快和車輛數(shù)量的增加，交通擁堵問題日益突出。 而高速公路作為重要的交通干線，其建設(shè)和養(yǎng)護(hù)管理的質(zhì)量直接影響著交通的流暢性。一體化的管理可以確保高速公路的擴(kuò)建和改造工程能夠順利進(jìn)行，提高通行能力，緩解交通壓力。此外，通過對高速公路進(jìn)行定期的巡查和維護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)并處理交通事故、故障車輛等問題，可以減少交通事故的發(fā)生和交通堵塞，提高整體的交通效率[1]。

3 高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化現(xiàn)狀分析

目前， 在高速公路建設(shè)方面， 我國已經(jīng)取得了顯著的成就。近年來，我國不斷加快高速公路建設(shè)步伐，完善交通網(wǎng)絡(luò)，提高交通運(yùn)輸效率。 截至2023 年年底，我國高速公路總里程超過17.7 萬km，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活提供了便利條件[2]。

在高速公路養(yǎng)護(hù)管理方面，目前，我國已經(jīng)建立了一套完善的高速公路養(yǎng)護(hù)管理體系，包括養(yǎng)護(hù)規(guī)劃、養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)技術(shù)等方面的規(guī)范和指導(dǎo)。 同時，我國還加強(qiáng)了對養(yǎng)護(hù)管理的監(jiān)督和評估，確保養(yǎng)護(hù)工作的有效進(jìn)行。 此外，隨著我國科技水平的不斷提高， 一些先進(jìn)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)和設(shè)備也逐漸應(yīng)用于實(shí)際工作中，提高了養(yǎng)護(hù)管理的效率和質(zhì)量。

盡管我國在高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化方面取得了一定的進(jìn)展，但仍然存在一些問題需要解決。

第一，由于高速公路建設(shè)規(guī)模龐大，投入資金巨大，養(yǎng)護(hù)管理工作的壓力也相應(yīng)增大。 特別是在一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，由于資金和技術(shù)的限制，養(yǎng)護(hù)管理工作難以得到有效的保障。

第二，由于高速公路的使用頻率不斷增加，路面損耗和設(shè)施老化問題逐漸凸顯[3]。 這就需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作的周期性和預(yù)防性，及時進(jìn)行維修和更新，以確保公路的安全和可靠性。

4 高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化的實(shí)施要點(diǎn)

4.1 全壽命周期成本分析

在全壽命周期成本分析過程中，需要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，從估算建設(shè)成本、估算運(yùn)營成本兩個方面去分析[4]。

4.1.1 估算建設(shè)成本

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙、施工方案和市場價(jià)格等因素，詳細(xì)估算高速公路工程建設(shè)的總投資額，包括征地拆遷成本、材料設(shè)備成本、施工成本等。 如按照項(xiàng)目占地面積、土地性質(zhì)、當(dāng)?shù)卣鞯匮a(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)等因素，估算征地拆遷成本，若征地面積為66.67 hm2（1 000 畝），當(dāng)?shù)卣鞯匮a(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為每畝6 萬元，則征地拆遷成本為6 000 萬元，從而得到征地拆遷成本。 材料設(shè)備成本是根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙、 選用的材料設(shè)備規(guī)格型號和市場價(jià)格等因素，估算材料設(shè)備成本，如結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案預(yù)估所需要的材料和設(shè)備數(shù)量、 具體型號， 再結(jié)合市場中的材料和設(shè)備價(jià)格，估算出材料設(shè)備的成本。 施工成本則是根據(jù)施工方案、施工圖紙、施工合同等，對工程量、施工工藝、人員費(fèi)用、施工變更、施工養(yǎng)護(hù)、施工管理等因素綜合考慮，估算出的施工成本。工程建設(shè)成本是對上述成本的總和體現(xiàn)。

4.1.2 估算運(yùn)營成本

根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)營年限、交通量、管理模式等因素，估算高速公路運(yùn)營期間的成本，包括養(yǎng)護(hù)成本、管理成本、收費(fèi)成本、環(huán)保成本等。

1）養(yǎng)護(hù)成本：根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)營年限、養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、材料設(shè)備價(jià)格等因素，估算運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)成本。例如，假設(shè)項(xiàng)目運(yùn)營年限為30 年，按照每年進(jìn)行一次路面養(yǎng)護(hù)、每3 年進(jìn)行1 次橋梁養(yǎng)護(hù)的頻率，根據(jù)養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和材料設(shè)備價(jià)格，估算總養(yǎng)護(hù)成本。

2）管理成本：根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)營年限、管理模式、管理人員數(shù)量等因素，估算運(yùn)營期間的管理成本。

3）收費(fèi)成本：根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)營年限、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、收費(fèi)系統(tǒng)投資等因素，估算運(yùn)營期間的收費(fèi)成本。

4）環(huán)保成本：根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)營年限、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、污染處理技術(shù)等因素，估算運(yùn)營期間的環(huán)保成本。 例如，假設(shè)項(xiàng)目運(yùn)營年限為30 年，采用尾氣處理裝置和噪聲屏障等環(huán)保措施，根據(jù)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和污染處理技術(shù)，估算總環(huán)保成本。

4.2 智能檢測與監(jiān)測

在高速公路建設(shè)階段， 通過智能檢測與監(jiān)測技術(shù)對工程建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控， 確保工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和國家標(biāo)準(zhǔn)。 在運(yùn)營階段，運(yùn)用智能檢測與監(jiān)測技術(shù)對高速公路的路面、橋梁、隧道等設(shè)施進(jìn)行定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，為養(yǎng)護(hù)決策提供數(shù)據(jù)支持[5]。 智能檢測與監(jiān)測技術(shù)可完成以下工作。

1）路面檢測。 采用先進(jìn)的路面狀況檢測設(shè)備，如路面激光掃描儀、紅外熱像儀等，對路面的平整度、抗滑性、承載能力等進(jìn)行量化評估。 通過對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評估路面的服役狀況，為路面養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。 例如，路面平整度通常用國際平整度指數(shù)（IRI）表示，其數(shù)值一般在20～300，數(shù)值越小表示路面平整度越高。

2）橋梁檢測。運(yùn)用橋梁檢測機(jī)器人、超聲波檢測儀等設(shè)備，對橋梁的結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行詳細(xì)檢查，評估橋梁的承載能力、抗震性能等指標(biāo)。 發(fā)現(xiàn)問題后，及時采取措施進(jìn)行修復(fù)或加固，確保橋梁安全運(yùn)行。 例如，橋梁承載能力通常用極限承載力來表示，通常要求橋梁的極限承載力應(yīng)不低于設(shè)計(jì)要求的1.5 倍。

3）隧道檢測。 利用隧道檢測車、漏水檢測儀等設(shè)備，對隧道的照明、通風(fēng)、消防等設(shè)施進(jìn)行檢查，同時評估隧道的襯砌結(jié)構(gòu)狀況，防止隧道病害發(fā)生，通常隧道照明亮度應(yīng)確保駕駛者在隧道內(nèi)的可視距離不低于100 m。

4）交通流檢測。 通過視頻監(jiān)控、微波檢測等技術(shù)，實(shí)時監(jiān)測高速公路交通流量、車速等信息，為交通控制、事故預(yù)防和交通疏導(dǎo)提供數(shù)據(jù)支持。

5）環(huán)境監(jiān)測。 運(yùn)用空氣質(zhì)量檢測儀、噪聲檢測儀等設(shè)備，監(jiān)測高速公路沿線的環(huán)境狀況， 評估高速公路建設(shè)對環(huán)境的影響，為環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)。 一般建議高速公路沿線噪聲不應(yīng)超過70 dB。

5 高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化實(shí)施策略

5.1 做好信息系統(tǒng)建設(shè)

信息系統(tǒng)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化的保障。 此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與傳輸層能夠?qū)崟r采集高速公路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和管理過程中的各種數(shù)據(jù)，如施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全、交通流量、氣象條件等，并通過無線通信技術(shù)（如4G/5G、NB-IoT 等）將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)中心能夠接收、存儲和管理從數(shù)據(jù)采集層傳輸過來的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。 數(shù)據(jù)中心可以采用云存儲技術(shù)確保數(shù)據(jù)存儲的安全性和可擴(kuò)展性；應(yīng)用層能夠?yàn)橛脩籼峁└鞣N應(yīng)用服務(wù)，如建設(shè)進(jìn)度管理、養(yǎng)護(hù)決策支持、安全預(yù)警等。 通過信息系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高速公路建設(shè)、 養(yǎng)護(hù)和管理全過程的信息共享和高效管理。 相關(guān)單位一定要重視現(xiàn)代化技術(shù)的引入，加大資金支持，結(jié)合高速公路實(shí)際情況與發(fā)展需求做好信息系統(tǒng)針對性研發(fā)和設(shè)計(jì)，并定期做好系統(tǒng)升級更新、維護(hù)管理，確保為高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化實(shí)施提供保障。

5.2 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)

高速公路作為國家交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分， 其建設(shè)和養(yǎng)護(hù)管理需要高度的組織協(xié)調(diào)和領(lǐng)導(dǎo)力量。 只有通過加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，才能確保各項(xiàng)工作有序進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)高速公路的高效運(yùn)營和可持續(xù)發(fā)展[6]。

因此，應(yīng)設(shè)立專門的高速公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理機(jī)構(gòu)，明確職責(zé)分工，形成科學(xué)高效的工作機(jī)制。 要注重培養(yǎng)和選拔具備相關(guān)專業(yè)知識和管理能力的人才，建立專業(yè)化的管理團(tuán)隊(duì)。 還要加強(qiáng)對各級領(lǐng)導(dǎo)的培訓(xùn)和考核， 提高他們的組織協(xié)調(diào)能力和決策水平。

高速公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)管理涉及多個部門和單位的合作，需要建立密切的溝通渠道和協(xié)作機(jī)制。 可以定期召開工作會議、座談會等形式，及時交流信息、解決問題，確保各方的利益得到充分考慮和平衡。 同時， 要加強(qiáng)與社會各界的溝通與合作，廣泛聽取意見和建議，形成共識，推動工作的順利進(jìn)行。

5.3 提升技術(shù)水平

在現(xiàn)代交通領(lǐng)域，技術(shù)是推動發(fā)展的核心動力，高速公路作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施， 其建設(shè)和養(yǎng)護(hù)管理水平直接影響著交通運(yùn)輸?shù)陌踩⑿屎涂沙掷m(xù)發(fā)展。 通過提升技術(shù)水平，可以提高高速公路建設(shè)的效率和質(zhì)量，延長道路使用壽命，減少維護(hù)成本，提高交通安全性，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

可以加強(qiáng)科研力量的建設(shè)， 鼓勵高校和科研機(jī)構(gòu)開展相關(guān)研究，培養(yǎng)高素質(zhì)的科研人才。 這可以通過建立科研項(xiàng)目和獎勵機(jī)制，提供資金支持以及加強(qiáng)國內(nèi)外合作等方式來實(shí)現(xiàn)。并引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，包括施工機(jī)械、監(jiān)測儀器等，以提高施工和養(yǎng)護(hù)效率。

要實(shí)現(xiàn)高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化的目標(biāo)，還需要注重技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新。 技術(shù)創(chuàng)新方面，應(yīng)加大對新材料、新技術(shù)和新工藝的研究和應(yīng)用力度，推動高速公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理向智能化、綠色化方向發(fā)展。 例如，利用智能交通系統(tǒng)進(jìn)行車輛管理和交通流量控制，采用可再生能源供電系統(tǒng)以降低能耗等；管理創(chuàng)新方面，應(yīng)優(yōu)化管理體制和機(jī)制，推行信息化管理，提高管理效率和決策水平。 例如，建立數(shù)字化平臺實(shí)現(xiàn)對施工和養(yǎng)護(hù)過程的實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，以便及時調(diào)整工作計(jì)劃和資源配置，并加強(qiáng)與相關(guān)部門和企業(yè)的合作與交流，共同解決公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中的難題和挑戰(zhàn)。

6 結(jié)語

綜上所述， 高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化對于車主和交通皆具有重要意義。 本文先闡述了高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化的重要性， 又對高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化現(xiàn)狀進(jìn)行分析， 后從全壽命周期成本分析、 智能檢測與監(jiān)測敘述了高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化的實(shí)施要點(diǎn)， 最后從做好信息系統(tǒng)建設(shè)、加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)、提升技術(shù)水平提出了高速公路全壽命周期建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理一體化實(shí)施策略。 希望對實(shí)現(xiàn)高速公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理的可持續(xù)發(fā)展，提高道路通行能力和安全性，促進(jìn)交通和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展具有幫助作用。