張 澄

（江蘇寧滬高速公路股份有限公司，江蘇 無(wú)錫 214000）

1 高速公路概況

本次研究的高速公路工程項(xiàng)目是國(guó)家G5公路的組成部分，也是連接周邊城市、保證各地緊急網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵道路，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，該公路為雙向全封閉式道路，道路的設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h。

為了能更直觀地了解公路路面的病害，施工方采取實(shí)地考察的方式，對(duì)此高速公路的路面病害進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查[1]。根據(jù)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試點(diǎn)工程中出現(xiàn)的主要病害屬于修復(fù)型病害，但是也有少量的裂紋型病害。對(duì)修補(bǔ)型病害的構(gòu)成比例進(jìn)行分析，相關(guān)內(nèi)容如圖1、圖2所示。

圖1 高速公路中病害的分布情況（上行方向）

圖2 高速公路中病害的分布情況（下行方向）

2 高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理策略

2.1 高速公路瀝青路面使用性能計(jì)算

在對(duì)高速公路瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理前，對(duì)其使用性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，分別從破損程度、平整度、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和路面抗滑性能4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于不同的使用性能指標(biāo)來(lái)說(shuō)，其檢查的頻率隨著公路的不同設(shè)計(jì)等級(jí)變化而有所改變。不同公路等級(jí)瀝青路面性能的調(diào)查頻率見(jiàn)表1。

表1 不同公路等級(jí)瀝青路面性能的調(diào)查頻率

針對(duì)上述案例，對(duì)抗滑和強(qiáng)度指標(biāo)采取1次/1～3年調(diào)查頻率，對(duì)破損和平整度采取1次/1年調(diào)查頻率。結(jié)合高速公路破損發(fā)生的原理、破損外在表現(xiàn)等對(duì)路面破損進(jìn)行分析。將破損種類(lèi)分為裂縫、松散、變形和其他。將高速公路瀝青路面的綜合破損率作為性能指標(biāo)[2]。高速公路瀝青路面狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算如公式（1）所示。

式中：DR為高速公路瀝青路面狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)，即路面破損率；D為需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)段內(nèi)折合路面破損面積；A為養(yǎng)護(hù)段總面積；Dij為破壞類(lèi)型為i，嚴(yán)重程度為j的實(shí)際破損面積；Kij為破壞類(lèi)型為i，嚴(yán)重程度為j的換算系數(shù)。結(jié)合公式（1）得到路面破損率，按照公式（2）完成路面破損情況指數(shù)PCI計(jì)算。

式中：PCI的取值在0～100，如果PCI值越大，就說(shuō)明高速公路瀝青路面的情況越理想；如果PCI的值越小，就說(shuō)明高速公路瀝青路面的情況越不理想。

2.2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

在遵循目標(biāo)性、全面性、獨(dú)立性等原則的基礎(chǔ)上，構(gòu)建預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理評(píng)價(jià)體系。對(duì)現(xiàn)有常用的指標(biāo)體系進(jìn)行優(yōu)化，增加體系中原本沒(méi)有的指標(biāo)，例如RD、RDI值等車(chē)轍指標(biāo)[3]。RDI值可以通過(guò)公式（3）計(jì)算。

式中：RDI為車(chē)轍指標(biāo)；RD為車(chē)轍的深度；RDα為車(chē) 轍深度參數(shù)；RDb為車(chē)轍深度上限數(shù)值；α0為模型參數(shù)。在對(duì)原有評(píng)價(jià)體系進(jìn)行優(yōu)化后，評(píng)價(jià)體系某些方面發(fā)生改變，具體變化如圖3所示。

圖3 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理評(píng)價(jià)體系

對(duì)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)是權(quán)重模型中重要的組成部分，其體系會(huì)隨著指標(biāo)的不同而得到不同的結(jié)果[4]。根據(jù)該文高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理的需要，優(yōu)化后的綜合性能評(píng)價(jià)如公式（4）所示。

式中：PQI為綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)；wPCI為當(dāng)量破損面積在PQI中的重要度；wRQT為行駛質(zhì)量在PQI中的重要度。wRID為車(chē)轍指數(shù)在PQI中的重要度；wSRI為橫向力系數(shù)在PQI中的重要度；wPSSI為回彈彎沉值在PQI中的重要度。高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和性能評(píng)價(jià)需要考慮高速公路的實(shí)際情況，不同指標(biāo)權(quán)重體現(xiàn)了不同評(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)結(jié)果[5]。結(jié)合當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)規(guī)范，該文在原有體系中增加了對(duì)車(chē)轍的評(píng)價(jià)指標(biāo)，得到綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見(jiàn)表2。

表2 綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.3 構(gòu)建預(yù)防性養(yǎng)護(hù)聯(lián)動(dòng)機(jī)制

一般情況下，高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)部門(mén)已經(jīng)積累了相當(dāng)豐富的養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建預(yù)防性養(yǎng)護(hù)聯(lián)動(dòng)機(jī)制能夠極大程度地發(fā)揮養(yǎng)護(hù)部門(mén)的技術(shù)積累和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在構(gòu)建預(yù)防性養(yǎng)護(hù)聯(lián)動(dòng)機(jī)制的過(guò)程中，首先，養(yǎng)護(hù)部門(mén)需要聯(lián)合項(xiàng)目管理方和業(yè)主方，構(gòu)建具有統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性的管理體系。當(dāng)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理實(shí)踐時(shí)，由該體系進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一實(shí)施。對(duì)相關(guān)方、配套人員以及物資等進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，促進(jìn)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作的資源配置，提升協(xié)調(diào)水平。其次，應(yīng)探索預(yù)防性養(yǎng)護(hù)聯(lián)動(dòng)機(jī)制在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目試點(diǎn)、實(shí)踐和招投標(biāo)管理方面的作用。以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程作為參照，將其在我國(guó)高速公路系統(tǒng)內(nèi)推廣應(yīng)用。同時(shí)，高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)聯(lián)動(dòng)機(jī)制也可以得到相關(guān)各方的支持，將項(xiàng)目招標(biāo)、項(xiàng)目協(xié)調(diào)以及項(xiàng)目實(shí)施等各環(huán)節(jié)都納入預(yù)防性養(yǎng)護(hù)聯(lián)動(dòng)機(jī)制的影響范圍內(nèi)，從而在更大的范圍內(nèi)調(diào)集更多的人力、物力，迅速提升整個(gè)高速公路的預(yù)防維護(hù)水平。

在前期養(yǎng)護(hù)單位的巡檢工作中，前期養(yǎng)護(hù)單位在進(jìn)行公路養(yǎng)護(hù)管理的過(guò)程中，應(yīng)整理路面資料。首先，要按照道路維護(hù)的需求開(kāi)展巡查工作，并制定巡查的數(shù)量和統(tǒng)計(jì)工作。一般來(lái)說(shuō)，1次/d，一周為一個(gè)工作周期，采用平均法計(jì)算，然后上報(bào)每月的工作進(jìn)度，由基層單位上報(bào)，養(yǎng)護(hù)管理部匯總，在移交的過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)交接。在施工前，必須對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，并對(duì)高速公路的養(yǎng)護(hù)方案提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。在施工過(guò)程中，監(jiān)理單位要進(jìn)行監(jiān)督，只有這樣才能發(fā)現(xiàn)施工中的問(wèn)題，并進(jìn)行糾正。

為保證全路的正常運(yùn)行，確保路面條件優(yōu)良，必須做好日常養(yǎng)護(hù)工作。盡管目前高速公路已開(kāi)始進(jìn)行預(yù)防維修，但是仍無(wú)法完全防止路面病害發(fā)生。為此，有必要采用專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)與預(yù)防養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的養(yǎng)護(hù)模式，以提高高速公路的使用壽命與服務(wù)品質(zhì)。專項(xiàng)工程維修是在不影響交通的情況下，對(duì)高速公路進(jìn)行的維修和加固工作，與常規(guī)的維修工作相比，專項(xiàng)維修不是日常的、頻繁的，但是可以根據(jù)路面狀態(tài)和質(zhì)量的變化，有針對(duì)性地進(jìn)行維修施工。在進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)工作的同時(shí)，對(duì)高速公路也要進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，這樣才能使養(yǎng)護(hù)工作更好地延緩公路的老化，從而維持公路的使用性能。在較高層次的組織和管理支撐下，可以根據(jù)實(shí)際情況，靈活地進(jìn)行預(yù)防性維修和專項(xiàng)維修，從而提高公路路面維修的整體水平。

3 養(yǎng)護(hù)管理實(shí)施效果與效益分析

3.1 養(yǎng)護(hù)管理實(shí)施效果

完成養(yǎng)護(hù)后，將上文計(jì)算得到的PQI作為檢驗(yàn)養(yǎng)護(hù)管理后，瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。根據(jù)上文分析內(nèi)容可知，PQI由若干個(gè)指標(biāo)構(gòu)成，以PCI為例，進(jìn)行指標(biāo)細(xì)分，如圖4所示。

圖4 PQI中PCI指標(biāo)細(xì)分

按照上述方式對(duì)PQI中的其他指標(biāo)進(jìn)行細(xì)分，掌握不同指標(biāo)在評(píng)價(jià)中的調(diào)查內(nèi)容，明確影響高速公路質(zhì)量、性能的因素，對(duì)路面改進(jìn)前、改進(jìn)后的各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果與對(duì)應(yīng)的優(yōu)良等級(jí)進(jìn)行分析，具體內(nèi)容見(jiàn)表3。

表3 路面改進(jìn)前、改進(jìn)后的各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果與對(duì)應(yīng)的優(yōu)良等級(jí)分析

根據(jù)上述結(jié)果可知，路面改進(jìn)前對(duì)應(yīng)各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)為“中等”，路面改進(jìn)后對(duì)應(yīng)的優(yōu)良等級(jí)為“優(yōu)等”，說(shuō)明提出的養(yǎng)護(hù)管理措施可以在應(yīng)用中起到提高路面質(zhì)量等級(jí)的作用。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析

從經(jīng)濟(jì)效益方面，分析養(yǎng)護(hù)管理措施應(yīng)用的效果。改進(jìn)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)不僅可以為公路養(yǎng)護(hù)管理提供豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，而且可以提高工程施工方的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，加強(qiáng)公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，也將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的全面發(fā)展。綜合對(duì)該方法的分析可知，提出的養(yǎng)護(hù)管理策略能降低公路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中出現(xiàn)大面積病害的概率，有利于節(jié)省公路的養(yǎng)護(hù)和管理費(fèi)用。目前，我國(guó)的高速公路正在飛速發(fā)展，很多路段將面臨維修、大修等問(wèn)題，因此對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性維修顯得尤為重要。從國(guó)際的高速公路養(yǎng)護(hù)實(shí)踐來(lái)看，不管是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家的道路建設(shè)，對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)施工都是一項(xiàng)巨大的投資，如果在高速公路正常運(yùn)行期內(nèi)，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間對(duì)其進(jìn)行3～4次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可以明顯地提高瀝青路面的通行能力，使其使用壽命達(dá)到15年以上，并且可以將總體維護(hù)成本降至原來(lái)維護(hù)方式的一半。因此，對(duì)高速公路上的瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。除了上文提出的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)等相關(guān)工作還能為工程方帶來(lái)巨大的社會(huì)效益：1）預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理計(jì)劃，不僅能夠保證道路交通狀況較好，還能夠確保道路的暢通，改善區(qū)域的投資環(huán)境，加強(qiáng)區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)往來(lái)。2）有利于改善道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保障道路網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行，對(duì)于提高道路網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性起到了很大的作用，有效地防止道路網(wǎng)絡(luò)的故障和失誤，有利于提高道路網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行能力。綜上所述，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)管理，無(wú)論是對(duì)經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益，都具有顯著效果。

4 結(jié)語(yǔ)

交通對(duì)于一國(guó)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，具有不可代替的作用，在已建成的公路上，每天都有大量的貨物運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)來(lái)往等。目前，市場(chǎng)內(nèi)各種交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)量和建設(shè)層次不斷提升，尤其是高速公路業(yè)更是在市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程中得到了嶄新的機(jī)遇。隨著高速公路建設(shè)總里程數(shù)的不斷增長(zhǎng)，公路網(wǎng)也日益健全，不僅為人民群體生活提供了便利，也對(duì)各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)起到了一定支撐。為發(fā)揮預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在公路中更高的價(jià)值與效能，該文進(jìn)行了此次研究，希望通過(guò)該研究，能夠在真正意義上提高高速公路工程的使用年限，帶動(dòng)城市的對(duì)外交往，提高地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。