天津地區瀝青道路路面預防性養護研究

高慧英

摘要：本文以天津實際工程作為對比研究對象，分析預防性養護在天津道路中的具體應用和產生的效益，根據文中提出的最佳養護方法，分析天津地區傳統養護和預防性養護成本差別以及養護完之后瀝青道路路面各種性能的區別。

關鍵詞：天津地區 瀝青道路 傳統養護方法 預防性養護方法

0 引言

傳統修護方法工作時間長，需要的人力和機械量大，對交通的影響大，新料使用量大，廢料多，空氣污染嚴重，效率低，環境污染嚴重。預防性養護具有養護成本低、施工周期短的特點，連續采用預防性養護措施，則可以把瀝青道路路況維持在一個令人較為滿意的水平，從而使瀝青道路路面獲得長期良好的使用性能，并最終實現延長瀝青道路路面使用壽命的目標。本文根據多年實際道路的養護經驗，提出了道路養護好壞新的評價指標標準，此方法把道路養護性能指標和成本造價完美的結合在一起，為未來道路養護的評判方法提出了一個全新的方案。

1 金鐘路維修和預防性養護效益分析

1.1 工程介紹（金鐘路大修改造工程） 工程概況：金鐘公路是我市東部的一條重要通道，是連接中心城區與東麗區東麗湖地區的主要干線道路，東起東麗湖東金公路，西至津蘆公路。路線全長7.615km，現狀為二級公路。金鐘公路于2002年大修，路面寬18m，路基寬21m，路面結構為15cm爐灰三合土+18cm石灰粉煤灰碎石+7cm厚瀝青混凝土。本次工程起點與在建的路段相接，延舊路向西，道路向兩側加寬。加寬路段長度1.3km，加寬改建路段為一級公路雙向四車道標準。設計樁號k1+300后，對舊路進行現狀大修，大修路段為二級公路標準。最終到達本次工程終點津蘆公路。路線全長3.378km。

1.2 金鐘路預防性養護工程 金鐘路工程起點位于現狀金鐘路下穿北環鐵路地道口處，修筑樁號為K1+200；路線沿既有金鐘路的線位向東北方向，終點與既有躍進路平面交叉，修筑樁號為K3+748.107，路線全長2548.107m，道路為舊路拓寬改造。

1.3 性能效益分析 成本效益分析：兩種養護方法對比1.3.1 傳統養護性能指標分析：二級瀝青道路路面設計使用壽命是10年，根據各方案的路面性能指標衰變曲線方程，取[PCI]=70，即：100e-0.0473x=70，x=7.54。近似取為7.5a，即不采取預防性養護措施時達到最低可接受水平時的路齡為7.5a；未采取預防性養護措施[PCI]的性能衰變方程y=100e-0.0473x。

采取傳統養護措施時按照遞減趨勢指標瀝青道路路面的性能曲線面積計算如下：ADN（-）=（QDN-LBC）dx，即，

ADN（-）=（100e-0.0473x-70）dx=106.40。

根據遞增趨勢指標的路面性能指標衰變曲線方程，取[IRI]=6，未采取預防性養護措施[IRI]的性能衰變方程y=

1.73e0.06x。采取養護措施時按照遞增趨勢指標瀝青道路路面的性能曲線面積計算如下：AND（+）=（UBC-QBN）dx，即：

AND（-）= （6-1.73e0.06x）dx=26.95。

1.3.2 預防性養護性能指標分析：根據上一節天津市今年來瀝青道路路面預防性養護所統計的結果，本文采用第2種養護方式對金鐘路面進行養護，其性能指標分析如下：根據方案2的路面性能指標衰變曲線方程，取[PCI]=70，即：100e-0.0456x=70，x=6.3。

采取預防性養護措施時達到最低可接受水平時的路齡為6.3a；采取預防性養護措施[PCI]的性能衰變方程y=100e-0.0456x。

采取傳統養護措施時按照遞減趨勢指標瀝青道路路面的性能曲線面積計算如下：ADN（-）=（QDN-LBC）dx 即：

ADN（-） =（100e-0.0456x-70）dx=124.12。

根據遞增趨勢指標的路面性能指標衰變曲線方程，取[IRI]=6，采取預防性養護措施[IRI]的性能衰變方程y=

1.75e0.058x。采取養護措施時按照遞增趨勢指標瀝青道路路面的性能曲線面積計算如下：AND（+）=（UBC-QBN）dx 即：

AND（-）=（6-1.75e0.053x）dx=24.49。

方案的效果費用比與最大的效果費用比的比率表示。效用指標為Eui=×100%=×100%=116.5。

傳統維護方法和預防性養護方法成本和性能指標對比：通過金鐘大橋的兩次分別采用傳統維修方法和預防性養護方法的對比分析發現，采用傳統的維修方法的成本為146.52元/m2（金鐘公路中修），而采用預防性養護的成本為16.01元/m2，而換算成平均每年的成本則是，采用傳（上接第126頁）統的維修方法的成本為78.26元/m2，而采用預防性養護的成本為4.03元/m2。通過其性能指標的計算發現，傳統維護方法的AND（-）=104.60，而采用預防性養護方法的APT（-）=124.12。所以兩種養護方法的優劣不言而喻。2 新評價指標模型

傳統評價指標中，只有性能的對比，這就把性能指標和造價成本各自孤立開來，所以本文提出一個把路面維護的性能指標和造價成本聯系在一塊組成一個新的評價指標。如圖1所示，假設從x1到x2的積分面積為A1，其造價為M1，當養護完成后，采用養護部分所圍成的面積為A1′，則總面積為A2=A1+A1′，建設和養護每平方米道路的總造價為M2；我們用如下公式作為評定道路養護的優劣的指標：Px=，現假設x1=6.0，x2=10，x3=14，建設一條道路的單位面積總成本為400元，在沒養護之前，道路性能衰變指標函數為：y=100e-0.0473x，A1=100e-0.0473xdx=796.77；采用預防性養護道路的性能指標衰變函數為：y=100e-0.0456x，A2=100e-0.0473xdx+100e-0.0456xdx=1192.69。

未養護之前道路的總造價成本M1=400，采用養護后，道路造價和養護總成本M2=400+x。養護成本從0～280變化時，M/A的變化規律先降低后升高，其中采用預防性養護時，x=0時，P0=0.502；x<20時，Px<0.34；x≥20時，Px>0.35；預防性養護的成本區間一般為（0，20），即：Px

一般情況下，傳統的道路養護x在100～300元之間，其指標完全大于普通預防性養護指標，所以建議養護指標P越小越好。除此之外，可知當x=200時，維修道路的性能指標和新建道路的性能指標是一樣的，所以當路面養護費用超過每平方米200元時，建議新建。

3 結論與展望

通過金鐘大橋的兩次分別采用傳統維修方法和預防性養護方法的對比分析發現，采用傳統的維修方法的成本為146.52元/m2（金鐘公路中修），而采用預防性養護的成本為16.01元/m2，而換算成平均每年的成本則是，采用傳統的維修方法的成本為78.26元/m2，而采用預防性養護的成本為4.03元/m2。通過其性能指標的計算發現，傳統維護方法的AND（-）=104.60，而采用預防性養護方法的APT（-）=124.12。所以兩種養護方法的優劣不言而喻。

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