基于养护定额的公路养护机械设备配置测算方法

杨瑞华，傅搏峰

(1.上海城建职业学院 土木与交通工程学院，上海 201999； 2.上海市路政局，上海 200023)

0 引 言

随着高速公路里程的增加，养护任务日益繁重，高速公路养护管理工作已经步入了“养护转型、管理升级、改革加速、服务提高”的新阶段。这将对高速公路养护管理的技术力量、机械设备等方面提出更高的要求。公路小修保养是指对公路及其工程设施进行预防性保养和轻微损坏部分修补，使之保持完好状态[1-2]。合理配置小修保养机械设备对保证高速公路安全畅通，降低养护成本，充分发挥和提高高速公路综合社会效益有着积极的意义[3-5]。本文以上海高速公路为例，提出一种高速公路小修保养机械设备配置的计算方法。

1 公路养护机械设备配置的顺序

公路养护机械设备在选择和组合过程中，应遵循先进性、经济性、适用性、配套性、可靠性、安全环保性等原则，按照以下顺序优先配置。

1.1 首要配足公路日常养护机械

日常维修保养是为保持公路及其附属设施的正常使用功能而进行的保养和轻微修补作业，主要包括：修剪路肩杂草、清除污泥杂物、排除沟槽积水、清理路肩塌方、填补局部缺损、路面清扫保洁、处理轻微病害和局部更换护栏等。

1.2 优先选用多功能综合养护型设备

公路养护的特点之一是养护作业的内容多种多样，而且因季节和区域不同而不同，这就要求养护机械能适应这种需要，发展多功能养护机，通过快换工作装置完成多种作业内容。

1.3 重点配置处治数量大的病害机械设备

公路的病害类型及数量因管养里程、交通量、结构、地域特点的不同而存在差异。从提高设备利用率、降低成本、提高质量来看，对于数量较大的病害及具有区域特点的病害处置机械设备要重点配置[6]。

1.4 专项工程所需机械设备着眼于社会化服务

专项工程是对公路及其附属设施的一般磨损和局部损坏进行修理、更新和完善的作业。专项工程所需机械若以满足公路养护要求配置，可能会造成机械的长时间闲置，因此应着眼于社会化服务，提高机械的利用率和经济效益。

2 公路小修保养机械配置数量测算方法

2.1 测算基本思路

根据公路设施养护维修年度定额中所规定的维修率，测算年度养护维修工作量。根据公路养护维修预算定额，可得到每一类小修保养机械作业每个台班工作的效率。据此，得到某类作业的年度台班量T为

T=G/P

式中：G为年度公路小修养护工作量；P为每个台班的工作效率。

结合每类作业的特点和当地的气候特点，估算得到每类作业的年度工作天数D。由于T=SD(其中S为设备数量)，则可以计算得到某类小修保养作业所需的机械设备数量。

2.2 测算依据

本次研究以上海地区为例，测算所依据的定额分别为《上海市公路设施养护维修年度经费定额》(以下简称养护年度定额)、《上海公路设施养护维修预算定额》(以下简称养护维修预算定额)以及上海路政管理部门对市属国省干线公路的要求，测算主要养护机械设备的数量。

《上海市公路养护维修年度经费定额》于2010年实施，适用于上海地区公路设施的日常小修保养工程，该定额采用“量、价”分离的形式，在对上海公路设施养护维修作业方法、养护机械配备、施工人员配置及本市道路养护维修特点进行调研的基础上，确定路面、结构工程等设施不同使用年限所对应的维修量，结果与养护实际较为符合。定额中的养护维修率与公路的等级、使用年限有关，公路等级越高、使用年限越长，养护维修率就越高[7-10]。考虑到上海国省干线公路的大中修周期一般为6～7年，故本次测算中小修保养工作量采用5年以上、10年以下高速公路所对应的维修率进行测算。

3 公路部分小修保养机械设备的配置计算

采用上文提出的机械设备测算方法对上海公路路面日常养护维修常用的清扫、灌缝、坑塘修补、铣刨、摊铺等小修保养工作所需的机械设备配置进行测算。

3.1 机械清扫设备配置

目前养护年度定额中清扫保洁频率为每天1 次，每天的清扫工作量为累计车道公里数，工作天数为365 d。根据养护维修预算定额，1个机械清扫作业班组1个台班的工作量为40 km累计车道。由以上的分析得到每100 km的累计车道要满足每日清扫的要求，必须配备2.5个台班，即需要清扫车2.5套。

3.2 裂缝灌缝机械设备配置

根据养护年度定额，1万m2公路每年的灌缝量为358 m ，灌缝工作每台班的工作效率为111 m，得到公路每1万m2沥青路面灌缝所需的年度台班量为3.2。

灌缝工作需在晴天进行，气温高时裂缝较小，密封胶不宜进入裂缝，通常在进入秋冬季节后(10月至次年的3月期间)进行灌缝[11-13]。上海的平均降雨量为1 151.6 mm，降雨天数为125～135 d，全年扣除雨天和节假日的影响，全年的灌缝施工天数取150 d。按照T=SD计算，每1万m2沥青路面需要灌缝类设备的数量为0.02套。故每100万m2路面建议配置2套灌缝设备。

3.3 沥青路面坑塘修补设备配置

根据养护年度定额，高速公路每1万m2沥青混凝土路面年度坑塘修补面积为95 m2，一级公路为176 m2，二级公路为158 m2。根据养护预算定额，坑塘修补每台班工作效率为176 m2，得到高速公路每1万m2沥青路面坑塘修补工作所需的年度台班量为0.5，一级公路为1.0，二级公路为0.9。

坑塘修补为全年日常性工作。通过查询上海历史气象资料，扣除不宜施工的雨天、节假日等特殊时段，施工的天数取200 d较为合适。按照T=SD计算，每1万m2沥青路面坑塘修补设备的数量为0.003套。故每100万m2高速路面的坑塘维修机械设备配置建议为0.3套。

3.4 路面铣刨摊铺机械设备配置

根据养护年度定额，高速公路每1万m2沥青混凝土路面年度铣刨摊铺面积为550 m2，一级公路为300 m2，二级公路为240 m2。根据养护预算定额，铣刨沥青混凝土面层每台班工作效率为286 m2，得到高速公路每1万m2沥青路面坑塘修补工作所需的年度台班量为1.92台班，一级公路为0.84台班 ，二级公路为0.98台班。

从施工工艺角度，低温天、雨天不宜实施铣刨摊铺沥青路面工作，上海适宜施工的季节为4月至11月，全年适宜施工日数取150 d较为合适。故每100万 m2高速路面的刨摊铺沥青路面机械设备配置建议为1.3套,一级公路为0.7套，二级公路配置建议为0.6套。

3.5 公路部分小修保养机械设备配置建议

通过以上计算得到高速公路部分小修保养机械设备的配置如表1所示。其他种类的作业，如基层翻挖修复、面层翻挖修复、水泥混凝土路面修复、路基小修保养、桥梁小修保养、交通安全设施小修保养、绿化小修保养等，也可采用以上方法得到相应的机械设备数量。

表1高速公路部分常见小修保养机械设备

设备量公路设施量设备测算数量清扫车100 km累计车道2.5辆灌缝设备100万m2路面2套坑塘修补设备铣刨摊铺设备100万m2路面(高速)0.3套100万m2路面(一级、二级)0.5套100万m2路面(高速)1.3套100万m2路面(一级)0.7套100万m2路面(二级)0.6套

4 结 语

公路养护机械设备配置受到管养设施量、交通量、交通组成、区域气候条件等方面的影响，养护机械配置应从实际出发，遵循先进性、经济性、良好适用性的原则。首要满足日常养护机械，优先选用多功能综合养护型设备，处治数量大的病害及特殊病害的机械设备需重点配置，专项工程所需机械应着眼于社会化服务。

本文提出了采用养护维修年度经费定额、养护维修预算定额进行高速公路小修保养机械设备测算的方法。以上海公路为例，根据《上海市公路设施养护维修年度经费定额》，测算出单位设施量的年度小修保养工作量；根据《上海公路设施养护维修预算定额》得到每类机械设备每个台班的工作效率，最终计算出单位设施量需要的机械设备数量。

根据新提出的机械设备测算方法计算了上海公路部分小修保养作业主要机械设备配置建议数量。该方法可为城市道路和农村公路小修保养机械设备的配置提供参考。