瀝青路面預防性養護決策研究

陳興年，黃衛忠，江越勝

（1.湖州市中興建設開發公司，浙江 湖州 313000；2.核工業湖州工程勘察院，浙江 湖州 313000；3.湖州市交通規劃設計院，浙江 湖州 313000）

瀝青路面預防性養護決策研究

陳興年1，黃衛忠2，江越勝3

（1.湖州市中興建設開發公司，浙江 湖州 313000；2.核工業湖州工程勘察院，浙江 湖州 313000；3.湖州市交通規劃設計院，浙江 湖州 313000）

通過瀝青路面狀況評價，提出了預防性養護標準，確定了預防性養護對策的選擇方法與流程，研究了瀝青路面預養護措施實施的最佳時機和最恰當預防性養護措施。

瀝青路面；預防性養護；最佳時機

1　概述

隨著我國經濟的持續發展，道路交通運輸量迅猛增加，道路瀝青路面管理與養護面臨著巨大的技術、資金壓力。面對著交通基礎設施有效供給與區域經濟快速發展、道路服務綜合能力與服務主體的多樣性和高質量需要、交通管理科技主導能力與行業發展科技支撐需求等之間的矛盾，傳統的道路建設與養護管理方法與技術無以為繼，必須尋求新理念、新方法與新技術。

瀝青路面預防性養護是在不增加瀝青路面結構承載力的前提下，對結構完好的瀝青路面有計劃地采取某種有費用效益的措施，達到保養瀝青路面系統、延緩損壞、保持或改進瀝青路面功能狀況的養護策略。瀝青路面預防性養護是一項復雜的系統工程，強調前瞻性、科學性和計劃性，瀝青路面預防性養護核心技術包括路段選擇、最佳時機和最恰當預防性養護措施等三方面，即為對合適的路面，在最佳的時機上實施恰當的、費用效益比好的預防性養護措施。

2　預防性養護路段選擇

瀝青路面狀況數據是編制公路預防性養護計劃的依據，基于這些數據可判別路面狀況是否適于預防性養護并確定路網內哪些路段需要采取預防性養護，以及采取何種預防性養護措施較為合適。因此，路面狀況的調查及其數據的準確采取在很大程度上決定了路面預防性養護計劃及決策的成功與否。

瀝青路面的使用質量是路面行為變化的外觀表現，路面現有使用質量評價的內容包括：路面的破損狀況、行駛質量、車轍、強度及抗滑性能。

可進行預防性養護的路段基本要求是結構強度和承載能力滿足要求，路基、基層與中下面層性能良好，僅在瀝青上面層表現出簡單的病害。

預防性養護的主要指標選擇PCI、RQI、RDI、SRI與PSSI，實施預防性養護路段的各項技術指標要求見表1所列。

表1　瀝青路面預防性養護標準（建議值）一覽表

3　預防性養護措施的選擇

實施道路瀝青路面預防性養護是在恰當的時間對合適的路面運用恰當的預防性養護措施。針對不同的路面，綜合考慮技術、經濟和工程等因素，選擇最合適的預防性養護措施，是路面預防性養護的關鍵技術之一。道路瀝青路面預防性養護措施比較多，針對不同的路況及環境選擇與之相適應的預防性養護措施才能取得良好的效果。預防性養護對策選擇應遵循以下原則：

（1）技術上是滿足要求的，即預防性養護措施在技術上是適用的，能滿足路面狀況、交通量、公路等級等技術要求，且能充分發揮其應用的預防性養護性能。

（2）經濟上是比較節約的，即在滿足技術要求的前提下，應選擇費用效益良好的措施，使得所采用的措施具有較好的經濟性。

（3）性能上是符合工程特點的，即所采用的預防性養護措施反映具體道路管理單位對路面養護質量和效果的要求，以及滿足道路用戶對預防性養護路面適用性能的特點要求。

預防性養護措施主要包括霧封層、稀漿封層、微表處、同步碎石封層、超薄磨耗層、薄層加鋪、就地熱再生等。

采用等效年度費用法評價預防性養護措施的費用效益，其計算方法如式（1）：

使用費用效益分析法確定預防性養護措施的關鍵問題為：（1）根據特定路況條件和養護措施的技術特點確定初步合適的預防性養護措施；（2）根據可獲得的原材料費用、施工機械費用及人工費確定預防性養護措施的單位成本；（3）觀察并確定常用預防性養護措施的使用壽命；（4）確定各種預防性養護措施的等效年度費用，最小的等效年度費用具有最佳的經濟性，可在實際工程中優先考慮。

在費用效益分析的基礎上，確定預防性養護技術的等效年度費用，常規的預防性養護措施的等效年度費用見表2所列。對預防性養護對策庫中初選的措施進行費用效益分析，一般而言，EAC越低預防性養護措施費用效益越好。因此，應優先選擇EAC較小的預防性養護措施。但并不是具有最小的EAC措施就是最合適的預防性養護措施，還有其他一些因素影響。因此在費用效益分析的基礎上，選擇EAC較小的幾種措施，進行綜合評判。

表2　常用預防性養護措施等效年度費用（EAC）一覽表

在預防性養護措施選擇的工程中，決策者需要綜合考慮施工因素、用戶因素和環境因素對具體預防性養護工程的要求。其中施工因素包括當地可獲得的材料、施工周期和施工質量等；用戶因素包括施工對交通的干擾、行駛的舒適性、行駛的安全性等；環境因素包括噪音、美觀、反光與材料的環保性等。

預防性養護措施最終確定采用綜合評判法，即考慮以上8種影響因素，根據預防性養護措施的自身特點，制定出每種措施中每個影響因素的屬性值；然后針對具體的工程條件確定出每種因素的權重系數，以綜合評判系數k最大為標準，選擇出最合適的預防性養護措施，計算公式可按式（2）進行：

式中：K為綜合評判系數；Cij為第i種待選預防性養護措施第j種影響因素的特征屬性值；Wij為第i種待選預防性養護措施第j種影響因素的權重系數；n為影響因素的數目。

4　預防性養護最佳時機選擇

預防性養護最佳時機是指在最恰當的時間內實施預防性養護，從而獲得最好的養護效果和最佳費用效益。預防性養護最佳時機的選擇和確定必須進行決策分析，結合歷年路面數據、瀝青路面性能衰變模型，系統分析不同養護時間的養護費用-效益，并參考以往工程經驗進行決策，不可隨意確定。

最佳養護時間確定方法采用費用效益分析法，即是對預養護措施進行費用效益分析，費用效益達到最大的時間為最佳預養護時間。

瀝青路面最佳預防性養護時間的確定思路如下：

（1）首先根據路面預養護判斷指標路面性能的衰變曲線及其預養護標準確定預養護的時間范圍，并選擇一系列預養護時間方案；

（2）其次根據預養護對策所選擇的最合適的預養護措施，選擇相應的預養護效益分析指標；

（3）然后通過對效益分析指標的衰變曲線（或方程）進行分析，求出各時間方案的預養護效益面積，對于多指標的情況進一步考慮預養護效益面積的標準化；

（4）最后計算各預養護時間方案的當量年度費用和效益費用比。

瀝青路面使用性能預測模型主要有確定型模型和概率型模型兩大類，通常采用歷年數據回歸預測模型。

U418.6

B

1009-7716（2016）06-0046-02

2016-03-08

陳興年（1974-），男，四川閬中人，工程師，副經理，從事土木工程建設管理工作。