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護通過宏觀路況標準結合微觀路況標準確定適合預防性養護路段,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反饋法確定預防性養護對策,最后采用價值分析法確定最佳預防性養護時機。
預防性 養護 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境的影響,路面的使用狀況會呈現逐年降低的趨勢。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,業主無法承擔,并導致資產折舊加速,巨額資產流失。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,這些為數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SHRP計劃估算,在整個路面壽命周期內進行3-4次的預防性養護可以延長使用壽命10~15年,節約養護費用45-50%。路面采取預防性養護措施與不采取預防性養護措施相比,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發展,積極地引進和推廣應用國內外先進的養護材料和養護技術,將預防性養護工作落到實處,是一項極具經濟效益和社會效益且利國利民的舉措。
預防性養護,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,如路面出現輕微裂縫,進行瀝青灌縫等措施,是一種有計劃性的養護。預防性養護(Pavement Preventive Maintenance,簡稱 PPM)有兩種觀點:(1)讓狀態良好的道路系統保持更長時間(Keep Good Roads Good),延緩未來的破壞,不增加結構承載能力的前提下改善系統的功能狀況;(2)在適當的時間,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)。預防性養護是一種主動的養護方式,即未出現破損就養護,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模修復劃算的多。預防性養護的核心理念是“三個適當的”,即在適當的時間,將適當的措施用到適當的路面上。
《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PCI、路面行駛質量指數RQI、路面車轍深度指數RDI、路面抗滑指數SRI及路面結構強度指數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則反映路面結構特性,因此,可將路況指標分為兩類即路面使用性能指數和路面結構性能指數。根據預防性養護定義,只有結構強度良好的路面適合預防性養護,因此,結構性能指數PSSI可作為路面是否適合預防性養護的基礎指標,即PSSI作為判定性指標。
對路面實施預防性養護,是期望通過預防性養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。從而路面功能指數中的一項或幾項指標可以作為路面預防性養護的判斷性指標。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。33,兩項指標性能系數明顯最為重要,可以作為預防性養護的宏觀路況指標。
4.1 常用預防性養護對策
預防性養護對策是預防性養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。某種預防性養護對策的選擇主要與其技術經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,對常用預防性養護對策的技術性、經濟性、適用性的明確界定和系統分析,是預防性養護對策選擇的基礎。多年來,經過國內外眾多公路養護工程的實踐,已經有十多種常用的預防性養護對策,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 預防性養護對策選擇原則與方法
預防性養護對策選擇是為適合實施預防性養護的路面選擇恰當的措施的過程。為了保證預防性養護對策的使用效果和技術優勢,預防性養護對策選擇需要遵循以下原則:
(1)技術有效性。即預防性養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,且能充分發揮其應有的預防性養護性能。
(2)經濟節約性。即在滿足技術有效性要求的前提下,應盡可能選擇經濟性更好的預防性養護對策,使得所采取的預防性養護對策相對于其它對策具有更低的養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護路面使用性能的特定要求。
依據以上原則,預防性養護對策選擇應該包括預防性養護對策庫的建立、預防性養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反饋法的預防性養護對策選擇3方面的內容。
高速公路瀝青路面進行預防性養護,養護時機的選取非常重要。采取養護措施過早,將造成養護費用資金上的浪費;采取養護措施過晚,會錯過最佳的養護時機,使得預防性養護的效果明顯降低,預防性養護的真正價值沒有得到充分的體現。所以正確的把握養護時機是很重要的,要利用有限的養護資金得到最大價值,才是預防性養護追求的根本所在。預防性養護時機的確定,需要根據道路的使用狀況,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,對其變化發展過程進行準確的跟蹤監測,并歸納分析判斷,得出預防性養護的合理養護時間,這是實現預防性養護措施實施系統化、科學化的前提條件。
本文針對高速公路路面預防性養護路況標準采用價值工程強制決定法選取結構強度指數PSSI和PCI、RQI兩項使用性能指數作為預防性養護的宏觀路況指標,提出了以視覺體感指數VSI 作為路面預防性養護微觀路況指標,最終得出了路面預防性養護路況標準綜合評價體系。采用預防性養護對策庫建立、費用效益分析法和價值系數反饋法作為預防性養護對策選擇的方法,解決了瀝青路面預防性養護對策選擇問題。結合價值分析法中功能的概念,采用性能效益表征預防性養護的經濟效益和社會效益,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護時機的問題。可以做到合理的利用有限的養護資金在適當的時間,將適當的措施用到適當的路面上,確保路面使用性能,延長路面使用壽命,保證公路養護的可持續發展。
[1]中華人民共和國行業標準.公路瀝青路面養護技術規范(JTJ 073.2—2001).北京: 人民交通出版社,2001.
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[5]中華人民共和國行業標準.公路技術狀況評定標準(JTG H20-2007).北京: 人民交通出版社,2007.
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1007–6344(2015)01–0210–01