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浅谈高速公路预防性养护

2015-04-07

四川水泥 2015年1期
关键词:使用性能封层路况

向 猛

(湖北工程学院新技术学院,湖北省 孝感市 432000)

浅谈高速公路预防性养护

向 猛

(湖北工程学院新技术学院,湖北省 孝感市 432000)

本文阐述了预防性养护通过宏观路况标准结合微观路况标准确定适合预防性养护路段,对选取路段进行对策库的建立,采用费用效益分析法和价值系数反馈法确定预防性养护对策,最后采用价值分析法确定最佳预防性养护时机。

预防性 养护 路况标准 对策 时机

1 前言

至2012年底我国高速公路总里程已突破9.56万公里,在已建的高速公路中80%以上都是沥青路面,沥青路面不仅要承受交通荷载的作用,而且要承受周围气候环境的影响,路面的使用状况会呈现逐年降低的趋势。对于高速公路沥青路面来说,如果等到路面完全破损无法使用时才修复,一方面严重影响通车,给路面使用者造成不便;另一方面工程庞大、资金配置严重不合理,业主无法承担,并导致资产折旧加速,巨额资产流失。目前,已有很多公路已进入大、中修期,每年所投入的资金不计其数,这些为数巨大的投资不能完全满足我国公路基础建设的要求,而且还要带来超过1500万吨废弃的旧沥青混合料。根据SHRP计划估算,在整个路面寿命周期内进行3-4次的预防性养护可以延长使用寿命10~15年,节约养护费用45-50%。路面采取预防性养护措施与不采取预防性养护措施相比,对遏制路面性能衰减有很好的效果。为保证公路建设的可持续发展,积极地引进和推广应用国内外先进的养护材料和养护技术,将预防性养护工作落到实处,是一项极具经济效益和社会效益且利国利民的举措。

2 预防性养护概念

预防性养护,是指在路面状况良好的情况下,采取一些必要的技术手段,使路面功能一直保持较好的状态,如路面出现轻微裂缝,进行沥青灌缝等措施,是一种有计划性的养护。预防性养护(Pavement Preventive Maintenance,简称 PPM)有两种观点:(1)让状态良好的道路系统保持更长时间(Keep Good Roads Good),延缓未来的破坏,不增加结构承载能力的前提下改善系统的功能状况;(2)在适当的时间,将合适的措施,应用在适宜的路面上(Apply the Right Treatment at the Right Time on the Right Pavement)。预防性养护是一种主动的养护方式,即未出现破损就养护,尽管事前要投入一笔资金,但从道路的寿命周期核算,要比等到道路无法正常使用时进行大规模修复划算的多。预防性养护的核心理念是“三个适当的”,即在适当的时间,将适当的措施用到适当的路面上。

3 预防性养护路段的选取

《公路技术状况评定标准》JTG H20-2007中沥青路面状况评价指标主要有路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI、路面车辙深度指数RDI、路面抗滑指数SRI及路面结构强度指数PSSI五项指标,其中PCI、RQI、RDI、SRI主要反映了路面使用性能特性,PSSI则反映路面结构特性,因此,可将路况指标分为两类即路面使用性能指数和路面结构性能指数。根据预防性养护定义,只有结构强度良好的路面适合预防性养护,因此,结构性能指数PSSI可作为路面是否适合预防性养护的基础指标,即PSSI作为判定性指标。

对路面实施预防性养护,是期望通过预防性养护来减少或阻止路面损害、提高路面平整度、减轻车辙,提高路面抗滑,改善路面一项或几项使用性能。从而路面功能指数中的一项或几项指标可以作为路面预防性养护的判断性指标。多项指标的选取则可借鉴价值工程中的强制决定法,针对不同地区不同道路的要求,采取强制决定法判定哪项指标作为判断性指标。其中强制决定法是采用 0-1打分法,将各个性能进行一对一的打分,对比时相对重要的性能得1分,不重要要的性能得0分,再合计总分后求得每项性能的性能系数。33,两项指标性能系数明显最为重要,可以作为预防性养护的宏观路况指标。

4 养护对策的选择

4.1 常用预防性养护对策

预防性养护对策是预防性养护计划实施手段的选择和确定的主体,它直接决定了在不同路面状况条件下实施对策的有效性。某种预防性养护对策的选择主要与其技术经济性及路面状况密切相关,直接影响着对策选择的合理性。因此,对常用预防性养护对策的技术性、经济性、适用性的明确界定和系统分析,是预防性养护对策选择的基础。多年来,经过国内外众多公路养护工程的实践,已经有十多种常用的预防性养护对策,主要有同步薄层罩面、稀浆封层、微表处、碎石封层、复合封层、纤维碎石封层、薄层热拌沥青混凝土罩面、灌封和封缝、雾封层、溶剂型封层等。

4.2 预防性养护对策选择原则与方法

预防性养护对策选择是为适合实施预防性养护的路面选择恰当的措施的过程。为了保证预防性养护对策的使用效果和技术优势,预防性养护对策选择需要遵循以下原则:

(1)技术有效性。即预防性养护对策在技术上是满足要求的,能够满足路面状况、交通量等的技术要求,且能充分发挥其应有的预防性养护性能。

(2)经济节约性。即在满足技术有效性要求的前提下,应尽可能选择经济性更好的预防性养护对策,使得所采取的预防性养护对策相对于其它对策具有更低的养护成本或全寿命周期成本。

(3)性能服务性。即所采用的预防性养护对策是符合工程特点的,能满足服务的公路用户对预防性养护路面使用性能的特定要求。

依据以上原则,预防性养护对策选择应该包括预防性养护对策库的建立、预防性养护对策的费用效益分析和针对具体工程采用价值工程价值系数反馈法的预防性养护对策选择3方面的内容。

5 确定养护时机

高速公路沥青路面进行预防性养护,养护时机的选取非常重要。采取养护措施过早,将造成养护费用资金上的浪费;采取养护措施过晚,会错过最佳的养护时机,使得预防性养护的效果明显降低,预防性养护的真正价值没有得到充分的体现。所以正确的把握养护时机是很重要的,要利用有限的养护资金得到最大价值,才是预防性养护追求的根本所在。预防性养护时机的确定,需要根据道路的使用状况,利用一系列科学的检测手段,得到路面使用性能的衰减变化趋势,对其变化发展过程进行准确的跟踪监测,并归纳分析判断,得出预防性养护的合理养护时间,这是实现预防性养护措施实施系统化、科学化的前提条件。

6 结束语

本文针对高速公路路面预防性养护路况标准采用价值工程强制决定法选取结构强度指数PSSI和PCI、RQI两项使用性能指数作为预防性养护的宏观路况指标,提出了以视觉体感指数VSI 作为路面预防性养护微观路况指标,最终得出了路面预防性养护路况标准综合评价体系。采用预防性养护对策库建立、费用效益分析法和价值系数反馈法作为预防性养护对策选择的方法,解决了沥青路面预防性养护对策选择问题。结合价值分析法中功能的概念,采用性能效益表征预防性养护的经济效益和社会效益,并以性能曲线下面积将性能效益量化,引入价值分析法原理,解决了确定沥青路面最佳预防性养护时机的问题。可以做到合理的利用有限的养护资金在适当的时间,将适当的措施用到适当的路面上,确保路面使用性能,延长路面使用寿命,保证公路养护的可持续发展。

[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2—2001).北京: 人民交通出版社,2001.

[2]姚玉玲,任勇等.沥青路面的预防性养护时机.长安大学学报,2006(6):34~38.

[3]于志新.预防性养护在高速公路养护中的应用效果评价.公路工程,2011(5): 72~76.

[4]阮小萍,黄海明等.沥青路面预防性养护规划技术研究.公路,2010(8):217~220.

[5]中华人民共和国行业标准.公路技术状况评定标准(JTG H20-2007).北京: 人民交通出版社,2007.

U445

B

1007–6344(2015)01–0210–01

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