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路面預防性養護費用與效益的中美比較
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從財政預算績效層面而言,路面預防性養護旨在花費更少的資金而達到延長道路壽命的目標。在當前我國路面維修養護不足的情況下,探討預防性養護問題有重要的現實意義。本文在闡述路面預防性養護概念的基礎上,通過對中美預防性養護進行比較分析,提出了對我國預防性養護的建議。
路面預防性養護 費用 效益 中美比較
預防性養護是一種新的路面養護理念,是指在不增加路面結構承載力的前提下,對結構完好的路面或附屬設施有計劃地采取某種具有費用效益的措施,以達到保養路面系統、延緩損壞、保持或改進路面功能狀況的目的。從定義中需要注意兩個關鍵詞:“費用效益”、“延緩損壞”。從財政預算績效層面而言,路面預防性養護旨在花費更少的資金而達到延長道路壽命的目的。由此,對預防性養護進行探討并通過國際比較,吸取發達國家先進經驗,反思我國當前路面維修養護的不足,則有了現實意義。
預防性養護理念出現于高速公路網建成以后,是由大部分發達國家在多年高速公路養護實踐中探索總結出來的。國際上對預防性養護的效果與技術經濟優勢進行了許多研究,其共同結論為選擇合適的時機和手段進行預防性養護,可以減緩路面狀況衰變,縮短大中修時間期限,延長路面壽命,進而降低路面全壽命周期養護費用。
大量實踐證明,預防性養護能有效減緩路況衰變,延長路面使用壽命。美國明尼蘇達州交通廳從1987年開始利用路面管理系統數據對預防性養護的效果進行評價,結果發現,采取預防性養護的路面,其性能采用SR(Surface Rating)表征,衰變速度顯著小于沒有進行預防性養護的路面,且路面使用壽命得到明顯延長,見圖1。
而美國的另一項戰略性公路研究項目(SHRP)H101和LTPP SPS3課題中對養護費用效益的研究表明,如果在路面壽命周期內,恰當地進行3~4次預防性養護,可以使道路使用壽命延長10~15年;同時相對于未采取預防性養護措施,節約養護費用40%~50%。
(一)中美預防性養護發展概況
預防性養護理念源自西方發達國家,在發達國家多年公路養護實踐經驗中產生,其中美國預防性養護是研究深入、應用廣泛的典型。
從預防性養護的發展歷史來看,美國預防性養護發展較早,我國則作為后起者學習相關經驗。美國聯邦公路局自20世紀80年代初調整政策,提出集中資金實施“4R”工程,即路面修復(restoration)、罩面(resurfacing)、再生(recycling)、重建(reconstruction)。至20世紀90年代,美國已有36個州建立了路面預防性養護體系,其中17個州的預防性養護計劃已經建成10年以上。至2004年,灌縫技術、霧封層技術、碎石封層技術、微表處技術、薄層罩面技術、超薄罩面技術、就地熱再生等各類預防性養護技術已經在多個州廣泛使用。
我國于2009年發布的《公路養護技術規范》(JTG H10-2009)提出了“預防為主,防治結合”的公路養護方針,從此開始了由傳統性維修到預防性養護的道路維修觀念轉變。而預防性養護技術也在北京、上海、陜西、山東、廣東、安徽等省市進行了實踐與推廣。各地高速公路大量使用微表處技術,目前每年微表處用量穩定在3000萬㎡左右。微表處技術已經成為我國目前高速公路應用最廣泛的路面預防性養護技術。

圖1 美國明尼蘇達州交通廳預防性養護減緩路面性能衰變速度*
(二)中美預防性養護費用與效益差異
為了解中美預防性養護應用效果差異,本文以我國A市的預防性養護實踐為例,與美國預防性養護典型單位費用與壽命進行對比,以此對中美預防性養護效益進行說明。
中美預防性養護費用與效益的比較,主要是對采取同一預防性養護技術措施所需的單位費用及采取此措施后實現的道路預期壽命進行比較。兩者比較的難點在于,數據統計口徑差異。為保證兩者可比性,本文會對部分數據進行適當處理,以保證比較結果的客觀性。
我國A市于2014年進行預防性養護,主要采取裂縫修補技術。根據統計數據,截至2014年12月底,A市預防性養護共完成坑槽修補13178.5㎡,開槽灌縫363115m。根據施工情況,開槽寬度在0.2m-0.5m之間,此處按平均值0.35m的影響寬度換算成損壞面積,計算出灌縫面積為127090.3㎡;從而灌縫工程維修面積為140268.8㎡,即13178.5㎡+127090.3㎡=140268.8㎡。A市2014年裂縫修補支出費用為10918868.05元,則A市裂縫修補單位費用為77.84元/㎡。就其預期壽命而言,據相關工程專家經驗估算為2-4年。
而根據美國路面預防性養護基金會(FP2)推薦的預防性養護措施典型單位費用與使用壽命,裂縫修補單位費用為0.6美元/㎡,期望壽命為2-5年。詳見表1所示:

表1 FP2推薦的預防性養護措施典型單位成本與使用壽命*
①以裂縫率0.27m/㎡計。
②1∶1稀釋的C22乳化瀝青,用量為0.2L/㎡。
③ISSAII稀漿封層,用量為7kg/㎡。
④ISSAII微表處,用量為14kg/㎡。
⑤用量為14kg/㎡。
⑥用量為30~40mm/㎡。
為方便與A市2014年預防性養護相比較,對表1中的數據做以下相應處理:
一是面積統一為實際處理裂縫面積。以A市2014年道路灌縫的裂縫寬度35cm為參考,實際裂縫面積為0.27m*0.35m=0.0945㎡。
二是統一單位費用定義為修補1㎡裂縫需要花費的費用。則表1中處理裂縫面積的單位費用為:0.6/0.0945=6.35美元/㎡。
三是統一費用單位為元。表3中單位費用數據的單位為2010年的美元價格,在此換算為2014年的人民幣價格。根據2014年中國統計年鑒,2010年美元兌人民幣的匯率為6.77,而以2010年為基期,2013年中國的消費價格指數為111.0。則2014年的人民幣價格=2010年單位費用(美元)*(2010年美元兌人民幣匯率)*(以2010年為基期的2014年消費者價格指數*/100)。
處理后的對比數據如下:

表2 中國A市2014年預防性養護與美國標準值的比較
②ISSAII稀漿封層,用量為7kg/㎡。
③ISSAII微表處,用量為14kg/㎡。
④用量為14kg/㎡。
⑤用量為30~40mm/㎡。
從上表易知,我國裂縫處理技術的預期壽命與美國相較差異不大,但我國單位費用偏高,比美國高30元/㎡。中美之間預防性養護的費用效益比差距較大。
(三)中美預防性養護費用與效益差異原因
筆者對中美兩國預防性養護成本、效益差異進行進一步的原因剖析,認為我國預防性養護單位成本偏高原因的關鍵是我國預防性養護水平偏低,而我國預防性養護水平偏低的主要原因有以下幾點。
其一,我國預防性養護技術條件欠缺。如前文預防性養護技術措施的介紹,一些預防性養護技術措施對專用設備、專用材料要求較高,甚至存在技術壁壘。在設備投入大,某些專用材料需進口、價格高昂的情況下,我國預防性養護單位成本自然比相對具有技術優勢的美國偏高。
其二,我國預防性養護標準欠缺。目前我國交通行業標準中尚未有關于預防性養護的確切定義,一些省市盡管制定了預防性養護技術指南,但多是出于相關經驗,缺乏量化基礎,離工程需求有一定距離。這在一定程度上制約了我國預防性養護的規范化、標準化發展。而規范化、標準化是優化預防性養護管理、提高預防性養護水平的重要前提。
其三,我國預防性養護機制尚不健全。自20世紀80年代以來的預防性養護實踐中,美國各州均十分注重預防性養護研究,在預防性養護方式選擇、預防性養護時機選擇、預防性養護效果等研究方向上做了大量基于數據庫的研究與分析,為美國各州預防性養護機制形成提供了決策依據。目前美國已基本形成從路段選擇與技術選擇、技術實施、質量評價、長期效果評價、技術數據與資料收集與分析、養護效果反饋等各環節相扣的完整養護機制。而我國當前對預防性養護的相關研究仍在進行,預防性養護技術指南與標準欠缺,制約了預防性養護機制的形成,尤其在質量評價、長期效果評價、技術數據分析等環節相對薄弱。由此未能建立起合理、科學的結果導向決策與管理機制,制約著我國預防性養護過程中的資源整合及配置,不利于提高預算資金使用效率。
綜合上文,結合中美之間預防性養護費用效益差異及其原因,筆者對我國未來預防性養護提出以下建議,以期對我國預防性養護費用效益的提高有所幫助。
其一,建立預防性養護專項資金,構建穩定財政資金保障。我國各省市目前尚未建立預防性養護專項資金,預防性養護沒有固定的養護經費來源,難以保證預防性養護工作的延續性,其長期效果也難以體現。建議建立穩定、充足的路面預防性養護專項經費,加大政府財政投入,這是實現預防性養護工作得以延續、長期效果得以保障的物質基礎。
其二,構建強大科技保障,推動預防性養護研究,改變當前預防性養護技術條件欠缺局面。要降低國內預防性養護成本,提高預防性養護效益,必須提高科技投入,加大公路預防性養護新技術、新設備、新材料、新工藝研究力度,加快科研成果轉化應用,以打破技術壁壘及專用材料欠缺局面;同時也要積極學習西方先進技術及理念,以加快推進國內預防性養護研究及應用,以有效改善我國預防性養護技術條件。
其三,建立完善科學的預防性養護技術標準體系。加快制定公路路面預防性養護相關技術標準和指南,構建科學完善的技術標準體系,推動預防性養護的規范化、標準化,實現道路的科學養護。
最后,積極完善預防性養護機制,尤其注重養護工程質量評價、效果評估環節。當前我國預防性養護決策的隨意性較大,預防性時機選擇滯后,而在過程實施階段也缺乏科學有效的投資控制、質量控制等管理,養護工程的質量檢驗評價、效果評估也還處于起步階段。因此,在繼續構建完善預防性養護機制的過程中,尤其要建立養護工程過程監督管理機制、養護工程質量檢驗與評估機制,以及養護工程效果評估反饋機制,從決策、過程、效果等三個方面對預防性養護工作進行有效管理,通過不斷反饋與改進,逐漸優化預防性養護效益,提高財政資金使用效率,充分發揮預防性養護技術經濟優勢。■
(作者單位:上海聞政管理咨詢有限公司)
1.李哲梁.2007.基于費用效益分析的路面預防性養護技術[J].公路交通科技,7。
2.資建民、王海軍、鄧海龍、周偉.2006.基于效用模型的瀝青路面預防性養護研究[J].公路交通科技,12。
(本欄目責任編輯:范紅玉)