(海南省公路管理局三亞公路局,海南 三亞 572000)
國內(nèi)交通體系逐漸發(fā)展,瀝青路面應(yīng)用廣泛。為了提高路面使用壽命,瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)十分必要。工程人員在選擇預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法時,應(yīng)重點考慮哪些因素仍不太清楚,如何根據(jù)路面病害情況,選擇合適的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法一直困擾著相關(guān)工作人員。
充分借鑒已有的研究成果,考慮到路面實際狀況,瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的具體決策環(huán)節(jié)主要有:結(jié)合道路勘查和調(diào)研數(shù)據(jù),分析瀝青混凝土路面病害種類與破損狀況,完成路面技術(shù)情況判定,各指標(biāo)包括PCI、RQI、SRI、RDI、PSSI;結(jié)合路面技術(shù)評定情況,分析路段能否選擇預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略;充分結(jié)合路面病害種類與破損情況、公路等級、車流量各方面,初步選擇相應(yīng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略;選擇等效年度費(fèi)用法分析預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的投資成本,通過比較預(yù)選投資少的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略;結(jié)合施工現(xiàn)場和工程實際狀況,分析工程質(zhì)量、工程材料等因素,對預(yù)選出的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略完成評定,最后確定經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)過關(guān)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略。
根據(jù)養(yǎng)護(hù)策略的功效劃分成封縫類、表面封層類與薄層罩面3類。封縫類涉及填縫、灌封,通過封縫材料封閉裂縫,消除滲水引起的損害。表面封層涉及霧封層、碎石封層、稀漿封層、復(fù)合封層、微表處,通過封層材料不間斷加鋪路面,修復(fù)路面表面的較小病害。薄層罩面是將在原路面加鋪4.0cm以內(nèi)的熱拌瀝青混合料,提升路面的抗滑性。通常某一類病害與某一類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略并非一一對應(yīng),兩者可互相交叉。
利用費(fèi)用效益分析得方法,綜合考慮養(yǎng)護(hù)投資與實施效果,確定最優(yōu)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略。本文利用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的應(yīng)用時長來衡量其適用性且僅考慮到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)投資。通過等效年度投資來評價預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的費(fèi)用效益,其計算方式為公式1。
其中c表示某預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的費(fèi)用效益,元/(m3*年)。C表示某類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略總投資,元/m3。T表示某類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的使用時長,年。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的使用時長可根據(jù)已有的經(jīng)驗給定。
在初期預(yù)選、費(fèi)用效益分析后仍要綜合多個因素對剩余預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略進(jìn)行最終確定。本文綜合考慮工程質(zhì)量、工程材料、駕駛感受、耐久度、防滑性、觀賞性、環(huán)保、氣候、交通影響9個影響因素,為了避免人為主觀因素的干擾,利用綜合評價系數(shù)來分析各因素對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的影響。認(rèn)為最優(yōu)策略對應(yīng)的系數(shù)大。
表1 各影響因素的特征屬性參考數(shù)值范圍表
表2 路面各病害類型及位置數(shù)據(jù)匯總
其中k表示綜合評價系數(shù)。Cij表示第i類預(yù)選預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略對于第 j類因素的特性數(shù)值大小,要充分考慮工程實際狀況,取值范圍由專家打分確定。Wj表示第 j類影響因素的權(quán)重因子大小,要充分考慮工程實際狀況,取值范圍由專家打分確定。n表示影響因素的數(shù)量。
以某省的國道養(yǎng)護(hù)為應(yīng)用對象。該段為一級公路,設(shè)計時速為60km,瀝青路面。該路段自2011年竣工驗收投入使用,因建筑材料的車流較多且荷載較大,2018年路面出現(xiàn)多種病害。通過實地查看統(tǒng)計各病害類型與數(shù)目記錄在表2中,該路段以裂縫類病害為主,有少量的坑槽與修補(bǔ)現(xiàn)象。
結(jié)合區(qū)段路面病害情況,選定采用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的過程為:根據(jù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路況標(biāo)準(zhǔn),先選出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路段的瀝青路面的主要病害時橫縱向裂縫與龜裂;結(jié)合該區(qū)段的日平均交通當(dāng)量(7023),選擇預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略,橫縱向裂縫預(yù)選養(yǎng)護(hù)策略為封縫策略,路面龜裂預(yù)選預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略為微表處、復(fù)合封層與薄層罩面;利用公式1計算養(yǎng)護(hù)投資,整理在表3中,通過表3中數(shù)據(jù),微表處、薄層罩面、復(fù)合封層的等效年度費(fèi)用效益依次增大;完成多因素綜合評定,根據(jù)表1得出出微表處、薄層罩面與復(fù)合封層的綜合評定系數(shù)依次是4.05、3.99、3.42。微表處與薄層罩面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的綜合評定系數(shù)較高,且最為接近,即兩種策略的適用性較高;綜上所析,微表處與薄層罩面兩類策略可達(dá)到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)要求,同時兩類策略的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)指標(biāo)均合理,可選擇預(yù)防性養(yǎng)護(hù)為最終策略。
表3 成本分析匯總