王静 王囿莹
(中交资产管理有限公司湖北区域管理总部,湖北 武汉 430000)
养护规划主要是通过提前决策,针对不同路段状况采取不同的养护措施,预防性养护措施是养护规划的重要手段,尽早启动预防性养护机制和措施可提升公路的使用性能。
中交资产管理有限公司湖北区域管理总部根据所辖高速的基本状况和高速公路养护工作发展趋势,开展中长期养护规划(2021年至2025年)决策。中交资产管理有限公司湖北区域管理总部对所辖咸(宁)通(山)高速根据测算,制定了详细的长期养护规划,并提出了养护规划实施的保障措施。
咸通高速公路主线全长49.31公里,起于G4京港澳高速公路,向东跨过京广线、武广高铁、国道107线,至咸宁东互通与黄咸高速、武咸快速通道相接,折向南连接杭瑞高速、国道106线。咸通高速途经咸宁市区、崇阳县、通山县,按双向四车道标准建设,设计时速100公里,设置咸宁西、张公、咸宁东、马桥、桂花、南林桥等6处立体交叉式互通,分离式立交9座。咸通高速公路至今已运营6年多时间,目前路面反映的病害较为严重,主要为路面细集料散失现象。项目主要路面结构为沥青路面,具体路面结构型式如表1所示。
表1 咸通高速路面结构
1.决策目标
为保证高速公路良好的性能和安全的运营状况,提升项目应急处理能力、综合服务能力,全面打造“安、畅、洁、舒、美”的公路交通环境,结合行业主管单位要求,明确了道路的性能指标。咸通高速养护规划期内PQI≥92,无路况不合格路段(指PCI或RQI<80路段,或RDI<70),路况不达标路段(指80≤PCI/RQI<90路段,或70≤RDI<80路段)比例控制在10%以内。桥梁技术状况应保持在2类及以上。
在养护规划期内,何时开展小中大修等可以根据路面的运营状况和病害形态发展确定修复时期,预防性养护措施的介入需要在中长期养护规划中准确把控,何时启动预防性养护机制业内暂未有明确规定,确定各高速公路运营单位结合经验参数和自身的养护资金,也需要养护决策者和养护工共同探索确定最优值。
2.模型建立
根据道路统计的历年交通流量及当量轴载,以及历史车流量的年增长率,预测在中长期养护规划内车辆增长率,结合历年道路检测报告指标的变化趋势,提取最能反映路面性能衰减变化指标(主要指标为PCI、RQI),建立年累计当量轴载与PCI、RQI间的衰变模型,结合咸通高速实际情况,建立交通量路段路面性能衰变方程,衰变方程中x为年累计当量轴载(万次),y为路面性能指标(PCI、RQI等)。
图1 交通量路段的性能典型衰变曲线(张公至咸宁西)
表2 咸通高速各交通量路段路面性能衰变方程
根据衰变方程拟合道路随着车流量的增加PCI、RQI指标的衰变曲线。路面技术状况随着使用期的延长和轴载次数的累积会逐渐下降,一旦降至标准以下,则意味着公路路面需要开展预防性养护工作。参考公路沥青路面预养护技术规程分析,结合当地沥青路面养护习惯和原有路面的性能指标,预防性养护宏观路况要求可选择结构强度指数RDI、路面状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI3项指标。
鉴于PCI反映路面状况的综合性,在确定沥青路面是否需要预防性养护时,以PCI为判断性指标,以RQI、RDI为判定性标准,即在RDI、RQI满足要求的前提下,可以对路面采取预防性养护,结合咸通高速的实际状况和养护经费问题,确定规划期内预防性养护的触发值。
当路面状况指数PCI与行驶质量指数RQI,分别在85和80以下时,判定为无需预防性养护;当路面状况指数PCI与行驶质量指数RQI分别在88至92(包括88)和80至90(包括80)时,判定为适合预防性养护;当路面状况指数PCI与行驶质量指数RQI分别大于等于92和90时,判定为日常养护路段,需要落实远期养护规划。
高速公路养护管理规划的形成是一项涉及多方面、多层次的工作。在实际形成养护管理规划的过程中,养护管理工程团队应注重前期调查,组建或聘请专业化勘测团队勘测分析公路周围的自然地理环境,对路面病害状况调查登记、整理资料,形成科学化的、精确性高的调查结果。
在前期调查资料获得基础上,养护管理人员可结合社会经济成本制定养护施工时间、施工所运用设备、施工工艺及施工程序步骤等。
目前,将信息化、智能化技术运用至公路养护工作中已成为一种趋势,即搭建集成化的信息智能管理平台,依托于信息数据采集、数据挖掘等,实现全天候的公路养护管理,及时解决各类病害问题。
随着高速公路里程规模的不断增加,养护经费短缺将是一个长期存在的问题。因此,科学合理地安排使用资金,是确保养护规划得到有效实施的关键所在。
高速公路养护资金的安排要根据计划的不同阶段统筹考虑,也要根据不同路段的具体状况合理分配,不能撒胡椒面。资金来源则可以积极开拓渠道,有条件的可以发挥市场机制,比如资金筹措阶段将较为稳定的公路建设收益让利民间,或是落实税收优惠政策等,提高民间资本在公路建设养护中的参与度,调动其积极性的同时增加养护资金,减轻国家财政压力。
“十四五”时期是我国高速公路建设与养护高位运行的时期,为确保我国高速公路事业健康可持续发展,不断提升全寿命周期,更应以科学的养护规划决策体系为前提,依托于绿色、智能技术的融合运用制定合理的公路养护规划工作,以此提高公路运营效果,有效控制其养护成本投入,通过较少的资金注入延长公路运营年限,推动高速公路事业的可持续发展,助力交通强国建设。