瀝青路面養(yǎng)護(hù)首選方案確定方法研究

李彩霞

(陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路工程系)

1 引 言

瀝青路面在行車(chē)荷載和自然因素的作用下，其使用性能和結(jié)構(gòu)性能將逐步下降，因此對(duì)路面進(jìn)行及時(shí)有效地維修與養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。瀝青路面養(yǎng)護(hù)時(shí)有多種方案可供選擇。每一種修復(fù)方案有其最佳的使用條件和適用范圍，由于受到各種條件的限制(有限的資金、工期、設(shè)備等)，往往并不存在真正“最佳”的解決方法(即效益最大而成本最低)。然而，實(shí)際工程中通常存在一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效的“首選”解決方案，該方案包含一些符合修復(fù)策略要求的特性，而且能滿足現(xiàn)有的限制條件。針對(duì)道路養(yǎng)護(hù)工程中，首選方案難以確定的問(wèn)題，將提出簡(jiǎn)單而容易的確定方法。

2 經(jīng)濟(jì)因素在首選方案確定中的影響分析

確定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)，需要結(jié)合具體道路的病害情況、交通組成情況、交通增長(zhǎng)率、預(yù)期效果以及使用壽命等綜合確定。面對(duì)各種技術(shù)上可行的方案，確定經(jīng)濟(jì)合理的首選方案是至關(guān)重要的。費(fèi)用分析是選擇首選修復(fù)方案時(shí)的一種輔助措施，也是最重要、最客觀的決策依據(jù)。如果道路養(yǎng)護(hù)部門(mén)不進(jìn)行深入的分析，僅僅針對(duì)眼前的需要，隨意的選擇“速效”或“美容”的方法簡(jiǎn)單的處理路面病害，往往難以從根本上解決問(wèn)題，而且會(huì)導(dǎo)致修復(fù)后的路面在短期內(nèi)再次損壞，不得不增加養(yǎng)護(hù)維修次數(shù)和費(fèi)用，導(dǎo)致修復(fù)方案的壽命周期成本增加。因此，在修復(fù)方案決策過(guò)程中應(yīng)特別注意壽命周期成本的理念，同時(shí)盡力做好修復(fù)方案的壽命周期成本分析。進(jìn)行壽命周期費(fèi)用分析確定首選修復(fù)方案的流程如圖1 所示。

圖1 壽命周期分析確定首選修復(fù)方案流程圖

然而，在道路養(yǎng)護(hù)工程中，如果只考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素，而忽略其他因素的影響，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)“治標(biāo)不治本”的結(jié)果。壽命周期費(fèi)用分析是確定首選方案的必不可少的環(huán)節(jié)。

3 瀝青路面養(yǎng)護(hù)“首選方案”確定步驟

首選方案應(yīng)滿足以下幾方面的要求。(1)成本效益最優(yōu)，滿足經(jīng)濟(jì)和非經(jīng)濟(jì)的限制條件;(2)能夠準(zhǔn)確反應(yīng)路面病害原因及形成機(jī)理并修復(fù)路面病害;(3)能夠防止路面病害的復(fù)發(fā)并盡量降低未來(lái)病害出現(xiàn)的概率。查閱大量研究成果，提出采用“多屬性決策法”確定首選方案。

3.1 確定主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重

對(duì)具體的養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首先需要確定反映養(yǎng)護(hù)方案“屬性”的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的權(quán)重。根據(jù)大量的文獻(xiàn)資料，道路的大中修養(yǎng)護(hù)方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括以下內(nèi)容:初期投資、施工時(shí)間、施工期間道路通行能力、設(shè)計(jì)使用壽命、預(yù)期效果、技術(shù)可行性等，在實(shí)際工程中，可以根據(jù)具體道路的情況進(jìn)行增減。指標(biāo)確定后，需要根據(jù)各指標(biāo)對(duì)養(yǎng)護(hù)方案的重要性來(lái)確定其權(quán)重系數(shù)，該項(xiàng)工作還需要根據(jù)經(jīng)專家論證討論來(lái)確定(按百分制確定，總和為100%)，如表1 所示。

表1 養(yǎng)護(hù)方案評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重表

3.2 確定各方案中同一評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)取值

確定各方案中同一評(píng)價(jià)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的每一項(xiàng)因素的相對(duì)取值。如表2 所示。

表2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)取值表

上述表格中，同一評(píng)價(jià)指標(biāo)在不同方案中的具體取值不同，將各方案中同一因素最大值轉(zhuǎn)換為100，由此推算其他方案的相對(duì)值，即在每一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，都將一個(gè)最大值換算為100，其他值取相對(duì)值，換算關(guān)系如表2 所示。

3.3 計(jì)算確定首選修復(fù)方案

確定了各方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)、權(quán)重系數(shù)、方案中各因素的相對(duì)取值后就可以計(jì)算確定首選修復(fù)方案。用每種方案中各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)取值乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)后算出一個(gè)“得分”。……最后，將同一個(gè)方案的各指標(biāo)的得分進(jìn)行相加，得到方案的分值排名順序，總分值最高的方案就作為候選方案中的首選方案。

4 瀝青路面養(yǎng)護(hù)“首選方案”確定實(shí)例

通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明該方法的具體步驟。假設(shè)在進(jìn)行方案篩選之后，剩下可供選擇的修復(fù)方案共有五種，如表3所示。具體步驟如下。

對(duì)于施工時(shí)間這一列，根據(jù)候選的五種修復(fù)方案的具體需要的施工時(shí)間，所需時(shí)間最長(zhǎng)的那一項(xiàng)取值為100，其他方案所需時(shí)間換算為相對(duì)取值。五種方案中最長(zhǎng)的時(shí)間為為80 d，另一方案為64 d，換算為相對(duì)取值時(shí)分別為100 與80，換算系數(shù)為0.8。其他各項(xiàng)影響因素的相對(duì)取值方法與此類似。按照上述步驟，表4 中對(duì)各候選方案利用此方法進(jìn)行了排序，方案一即為首選方案。

表3 修復(fù)方案選擇方法示例表

續(xù)表3

首選方案確定后，應(yīng)進(jìn)行該方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)及各項(xiàng)預(yù)算，在此階段，對(duì)于某些因素發(fā)生較大的變化(費(fèi)用、設(shè)計(jì)或其他條件等)的情況，應(yīng)該重新調(diào)查該方案的可行性。

5 結(jié) 論

綜上所述，瀝青路面養(yǎng)護(hù)時(shí)有多種方案可供選擇，每一種修復(fù)方案有其最佳的使用條件和適用范圍。通常情況，技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上可行的養(yǎng)護(hù)方案能夠保證道路良好的使用性能，減少長(zhǎng)期維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用支出，得到良好的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)收益。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體工程，并通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，提出最優(yōu)的“首選”方案。通過(guò)工程應(yīng)用舉例，提出的采用“多屬性決策法”確定道路養(yǎng)護(hù)時(shí)的首選方案對(duì)于道路養(yǎng)管部門(mén)來(lái)說(shuō)具有較好的可操作性。

［1］李彩霞.高速公路瀝青路面大修技術(shù)研究［D］.西安:長(zhǎng)安大學(xué)，2007.

［2］張爭(zhēng)奇.高速公路瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2010.

［3］公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ 073.2—2001)［S］.北京:人民交通出版社，2001.

［4］陳華友.多屬性決策中的一種最優(yōu)組合賦權(quán)方法研究［J］.運(yùn)籌與管理，2003，(2).

［5］慕長(zhǎng)春，何兆益.道路養(yǎng)護(hù)改建項(xiàng)目決策的一種新方法［J］.重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，(9).