高速公路路面的养护费用、成本与效益分析

郭建 崔培强 袁文钰

摘要 随着中国经济的持续发展，对于道路工程建设与维护单位而言，高速公路的路面养护成为一个越来越重要的问题。文章详细拆解了高速公路的养护费用，并在分析养护费用的基础之上，以某高速为例进一步分解和研究了高速公路的养护成本，最后得出了某高速路面养护管理的直接效益和间接效益。

关键词 高速公路路面养护；成本分析；效益分析

中图分类号 U418.2文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）23-0157-03

0 引言

隨着中国经济快速发展，进入21世纪以来，我国高速公路里程迅速增加，20多年以来，从2000年的16 300 km快速上升到2021年的169 100 km^[1]，形成了覆盖全国所有省份和重要经济区的庞大高速公路网络，在有力支持经济发展和人民生活水平提高的同时，也对高速公路路面养护提出了更高要求。

高速公路养护的目的是保证路面通行质量，维护交通安全，充分发挥高速公路的交通运输与互联互通功能^[2]。目前，国际通用的公路养护工程根据规模大小和工程施工难度以及特殊损坏分为以下几种：小修保养（Routine Maintenance）、中型修复（Intermediate Maintenance）、大型修复（Heavy Maintenance）以及路面改建（Road Improvement）四种，此外，还有针对特殊情况的专项工程^[5-6]。

文件《高速公路养护质量检评方法（试行）》中明确规定，高速公路养护质量指数EMQI（Expressway Maintenance Quality Index）适用于评价公路养护的质量。按照其评分标准，公路养护质量可以分为5个不同的等级，分数得分在0～100之间，一般情况下，EMQI得分最低应保持在80分（含）以上。

EMQI=ω_EPQI×EPQI＋ω_SCI×SCI+ω_BCI×BCI+ω_TCI×TCI（1）

式中，EPQI——高速公路路面养护质量指数；SCI——路基养护状况指数；BCI——桥涵构造物养护状况指数；TCI——沿线设施养护状况指数；ω_EPQI、ω_SCI、ω_BCI、ω_TCI这几个权重指标的取值一般设置为0.65、0.10、0.15以及0.10。

可以看到，EPQI在EMQI整体权重中占比高达65%，并且高速公路养护资金大部分用于路面，因此路面养护是高速公路养护中最重要的部分。

由于目前已有的高速公路里程巨大，每年的养护费用与成本对于相关单位和政府财政来讲是一笔巨大的开销。因此，如何合理分析高速公路路面的养护费用与效益，对于合理决策，提高资源利用率以及维护工程质量有着重大的意义^[2-4，7]。

1 高速公路路面养护费用

目前，高速公路的路面养护费用主要分为道路费用与用户费用两个主要部分，路面养护费用的构成如图1所示。

其中，道路费用主要包括道路初期建设费用与道路后期养护费用。具体来说，道路初期建设费用主要包括土建工程费用与各项管理费用。道路后期养护费用主要包括日常养护费用与中大型维修费用。

土建工程费用主要是指在项目建设初期由于材料、施工以及人工成本所带来的费用，管理费用是指在项目进行过程中由于项目管理和人员管理所带来的成本。日常养护方面，由于高速公路普遍存在车流量大，车辆类型多样，温度与降水条件复杂多变，里程较长，使用年限较久等客观因素，路面一般容易发生不同的破坏情况。比如，容易产生包括龟裂、横裂，不规则裂隙在内的裂缝，因为路面松散导致的坑槽，由于受压过大导致的沉陷、破浪等路面变形。另外，还有因为热胀冷缩等气温条件导致的冻胀以及混合料配比不合理导致的车辙破坏等。这些情况均需要在高速公路运行期间安排专门的养护人员和设备，对相应情况进行针对性地及时处理，否则不仅会影响道路的正常使用，影响通行效率，严重的情况下还会诱发安全事故。最重要的是，维护工作发生在日常，所以这是一笔固定开支而不是正常情况之外的额外开支，几乎是一项固定成本。

除此之外，在阶段性的使用期限到来之后或者因为意外发生重大交通事故以后，通常需要对高速路面进行中大型的维修，这种类型的维修往往需要更多的人力和设备，所需时间也会更长，因此费用会更高。

用户费用而言，占比最重要的部分是车辆运营费用（VOC， Vehicle Operation Cost），这一部分主要和车辆的行驶距离以及行驶年限有关。具体来看，油耗和维修占据了较大比重。一种典型的利用回归方程计算VOC的方法如下：

VOC=α+β+FY （2）

F=aV²+bV+c （3）

式中，FY——燃油消耗费用（元/100 km）；F——车辆燃油消耗（L/100 km）；V——车辆平均行驶速度（km/h）；α、β、a、b、c——回归系数。

考虑费用时，需要综合考虑道路费用与用户费用，理想的方法是以总费用最小为前提，优先考虑道路的保养与维修费用，用户费用的降低主要依靠道路自身质量的提高来间接改善。

2 高速公路路面养护成本

通过前文的分析，如果需要更合理地降低高速公路路面的养护成本，分析重点应该放在与路面直接相关的道路费用上，用户费用应该放在较为次要的位置。若要有效降低养护费用，需要对养护成本的结构进行深入分析。

与普通公路路面维护相比，高速公路的路面维护成本更高其构成也更加复杂，这是由高速公路自身建设标准高、养护范围广、养护内容多、机械化专业化程度要求高、养护新技术、新工艺、新材料的应用多、养护质量要求高等特点所决定的。

探讨成本结构的意义，目的在于更加合理而明确地进行路面养护成本管理，包括养护成本的计划、控制以及核算等一系列内容。要降低路面养护成本，提高工程整体质量和效率，通过技术上分析，可以开展预防性养护工作、提高养护技术和施工质量、制定合理的养护定额、推进高速公路路面养护工作的信息化水平等；从管理上看，可以深化管理体制改革、规范相关的养护市场、优化养护资金预算等，这些也是一套同样有效的办法。

高速公路路面养护的直接成本主要来自高速公路的巡查、小修保养、专项维修等工作内容。其中：

（1）路况巡查、桥涵经常性检查等工作内容均是按照一定周期频率开展的。以1条双向4车道的高速公路为例，每年路况巡查的费用为：4.5万元×12个月=54万元。每年桥涵经常性检查的费用为36万元。

（2）小修保养主要是针对高速公路的路基、路面、桥涵、隧道、交安设施等的维修，常用到的机械设备有：综合养护车、压路机、灌缝设备、混凝土浇筑设备等。维修费用与工作内容、工作量大小直接相关。例如：路面坑槽修补的单价为5 000元/m³。

（3）专项维修主要针对高速公路结构物使用性能修复，如路面专项维修、桥梁专项维修、隧道专项维修等，都需要使用机械设备大面积作业，涉及的费用往往也较多。如某高速公路是太（原）澳（门）高速公路的一部分，全长185.415 km，是国家规划建设的二连浩特至广州高速主干线的重要组成部分。全线采用双向4车道高速公路标准建设，计算行车速度采用100 km/h，路基宽度26 m。项目于2001年1月正式开工，2004年6月26日建成投入运营，如图2所示。

高速从运营期开始，每年会投入大量资金进行专项处理以维持路面的结构稳固，防止病害扩大，保证高速公路的畅通。高速近几年平均的路面专项养护资金如表1所示。

从表1可以看出，在目前路面预养护加上局部专项养护的模式下，2015—2020年，高速平均每年的路面养护费用为3 718万元。

3 高速公路路面养护管理的效益

路面养护作为一种增加高速公路路面使用期限、减少大规模维修非常有效的手段，日常情况中的预防性养护工作所伴随的正面效果是显著的，重点在于能在合适的时间对需要养护的路面采取针对性举措。美国明尼苏达州境内高速路段路面养护的工程实践显示：预防性养护不单是一项短期养护措施，还是优化资金分配的有效管理工具。在降低整体养护费用、平衡养护开支、平衡路网内路面使用寿命方面发挥了重要作用。

3.1 直接经济效益

以某高速为例，高速公路的壽命周期一般为12～15年，高速于2004年通车运营，如果未能采取预养护措施减缓路面衰减速率，则2016—2020年期间高速就需要进行全面的大修。按铣刨上中下沥青面层进行计算，大修1 km需要8 000 t沥青混合料（双幅宽度22.5 m，厚度18 cm），费用将近8 000×617元=4 936 000元；高速全长185 km，全面大修的费用将超过9.1亿元。

如果没有现有的预防养护技术模式及理念，就无法有效地采取预防性养护、及时处治深层病害，保持路面结构的稳固耐久，也无法延缓或减少高速沥青路面的大中修。从沥青路面全寿命周期进行考虑，则高速在2004—2020年这15年内需要进行至少一次大修，平均每年的沥青路面大修费需要91 000万元÷15年≈6 100万元/年。因此可以得出，在现有预养护模式下高速平均每年节约2 382万元的养护资金（6 100万元?3 718万元=2 382万元）。估算得知，15年左右节约养护资金的总额为3.57亿元。

3.2 间接经济效益

高速大修会给道路的正常通行及管理带来压力，施工组织及现场管理难度大，施工现场容易发生车辆事故。施工区间的交通封闭或分流会直接影响车流量，大大降低了运营单位的通行费收入，因此，延缓大修或不大修会减少通行费收入的损失，具有间接的经济效益。

4 结语

通过分析，如果需要更合理地降低高速公路路面的养护成本，重点应该放在与路面直接相关的道路费用上。进一步分析得到结论，某高速公路路面养护的直接成本主要来自高速公路的巡查、小修保养、专项维修等工作内容，以某高速为例，2015—2020年，其平均每年的路面养护费用为3 718万元。根据计算得到，直接经济效益方面，某高速2004—2020年期间节约养护资金的总额为3.57亿元，并且能带来一定的间接经济效益。因此，合理维护高速路面具有巨大的经济价值。

参考文献

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收稿日期：2023-08-15

作者简介：郭建（1993—），男，本科，助理工程师，研究方向：工程管理。