摘要:预防性养护是当前公路养护发展阶段的热点议题,受到了公路技术管理人员高度关注。预防性养护工作正在全国各地全面开展。该文深入调查分析国内相关省市运用和研究文献的基础上,总结了该技术运用情况,评述了相关研究工作成果。主要包括预防性养护宏观和微观判别指标、路段划分、养护措施选择、养护时机确定、路面使用性能预测、后评价等内容。从预防性养护实践情况看,该技术理念已深入人心,预养护措施也日益成熟,但具体决策流程操作性不强,仍有许多问题的认识还不统一,在运用层面上主观经验起着主导作用。该文提出路面使用性能长期观测机制、预养护后评价工作机制、公路超限治理等都影响着预防性养护体系的建立。
关键词:沥青路面;预防性养护;判别指标;养护措施确定;养护路段划分;养护时机;后评价
沥青路面预防性养护作为一个完整的概念于20世纪八九十年代提出,是在路面结构强度状况尚好,仅表面功能衰减的情况下,为恢复路面表面服务功能而采取的一种周期性的强制养护措施。沥青路面预防性养护(以下简称“预养护”)技术是随着沥青和沥青混凝土技术发展以及人们对路面养护工作内涵认识深入而不断发展的。我国于20世纪90年代末引进了这一概念,全国许多省份和科研院所纷纷开展预养护技术研究。十一五以来,交通运输部更是从落实科学发展观、建设节约型行业的角度出发,主导着全国的预养护发展,《“十一五”公路养护管理事业发展纲要》中明确提出要“全面推行预防性养护”,“抓紧研究制订预防性养护相关制度措施,积极推广应用预防性养护新设备、新技术和新工艺”。2010年交通运输部组织公路养护管理大检查,将预防性养护作为检查项目进行考核。《交通运输“十二五”发展规划》提出“基本建立国省道养护管理科学决策体系,主要路况检测指标基本实现自动化,路况评价及养护决策实现信息化和制度化”,“研究制订预防性养护指导政策技术标准”。2011年交通运输部组织召开《全国公路预防性养护专题研讨会》,对“十二五”公路预养护工作进行探讨。2007年上海市政工程管理局颁布《公路沥青路面预养护技术规程》[1]行业标准。湖北省公路管理局下发《公路沥青路面预防性养护技术指南》[2],2009年安徽省交通运输厅下发《公路路面预防性养护技术应用指南》[3],2010年广东省交通运输厅下发《广东省高等级公路沥青路面预防性养护技术手册》[4],2012年浙江省交通运输厅《沥青路面预防性养护技术研究》结题,浙江湖州市公路管理处编写了《湖州市公路沥青路面预防性养护技术手册》[5],2011年重庆市交委公路局《沥青路面预防性养护决策及应用研究》结题,2014年北京市交委路政局和交通运输部公路科学研究院下发《北京市沥青路面预防性养护技术指南》[6],江苏省公路管理局下发《江苏省普通国省干线公路沥青路面预防性养护应用指南》[7]等等,这众多的《规程》、《指南》、《手册》(以下简称“各省市文件”)正指导着全国沥青路面预养护工作向着更广更深的阶段发展。
1养护规范与预养护
我国公路养护规范不论是1985年版,1996年版还是现行2009年版,一直都把“预防为主,防治结合”作为指导养护作业的工作方针;应该说,预防这一理念一起根植于我国的公路养护实践中。在小修保养中许多作业项目,比如处理沥青路面的裂缝、松散,坑塘等路面病害都是体现了预防的理念;灌、封缝作业一般一年两次,在雨季前和入冬前实施。沥青路面松散、坑塘类病害要及时修复,“小塘维修不过夜”,要“圆洞方补”。在现行2009年版规范[8]中首次提出了预养护的说法,“对沥青路面应进行预防性、经常性和周期性养护”,“根据路面实际情况制定小修保养和经常性、预防性、周期性养护工程计划”。然而在养护分类中却未有更大的突破,没有提出包含预养护在内的新分类方法;在针对不同评价的单项路况指标应采取相应的养护对策中,也没有提及预养护的具体措施。《“十二五”公路养护管理与应急保障发展规划》中提出“力争到“十二五”末高速公路预防性养护比例达8%,普遍国省干线预防性养护比例达到5%,着力建立一个技术先进、节能环保、绿色高效的预防性养护技术体系”,可见预养护在实践层面已经超前于现行规范,预养护已从一个观念、一种措施上升到了一种技术体系。徐剑[9]提出了路面养护工程分类新方法,即分为日常保养、病害矫正、预防性养护、路面翻修和路面重建五类,给出相关定义,并论述了新分类方法与现行规范分类之间并不冲突的关系。
2预养护路面判别标准
2.1各省市文件标准
各省市关于预养护的定义都有各自表述,归纳起来都有4个共同点:(1)实施预养护主要针对非结构性的功能性病害;(2)以改善路面功能状况为目的;(3)需突出成本效益;(4)具有计划性、周期性和长期性。因此,各省市在确定预养护路面判别标准时,都以结构强度PSSI状况尚好为基本前提,辅以其他路况指标进行综合地或分步骤地判断,达到确定适合预养护的路段以及初步选择相应的预养护措施的目的。在选用具体路况指标项和相应的指标值以及判评方法上,各省市实践着不同的标准;总体上说,为确定适合预养的路段和初选预养护措施而设定了相关指标项及其阀值或触发指标。本文选择了上海、安徽、广东、浙江湖州、北京、江苏六省市的文件进行介绍预养护在各地的实践情况。2.1.1上海、安徽、浙江湖州、北京、江苏标准上海、北京等设置了宏观路况标准和微观路况标准,宏观路况标准用于筛选预养护路段,微观路况标准用于初步选择预养护措施,表1以一级公路沥青路面为例进行介绍:(1)宏观路况标准和具体指标值选用。(2)微观路况标准选用。路面病害以《公路沥青路面损坏程度分级标准》为依据进行分类和统计,筛选出主导型的路面损坏类型,并以此作为微观路况标准来筛选预养护的措施。上海、北京等地都列出了主导型路面损坏类型相对应的推荐预养护措施,各地微观路况标准选用和对应的措施也不完全相同,此处从略介绍。2.1.2广东标准广东[4]采用6个指标限定不适用预养护的路况,它们是PSSI<80,PCI<80,SFC<40,IRI>3.5m/km,RD>25,CR>50m/1000m2。PSSI、PCI两个指标值皆优于上述控制值的路段方可实施预养护。广东对预养护适用路段按照路面相应病害发展程度提出轻、中、重三种标准的预养护措施,并依据不同病害类型组合推荐了31种预养措施,建立了预养护措施决策树,决策树中以SFC为第一级指标,IRI和CD分别为第二、三级指标,RC为第四级指标;依据SFC、IRI、RD、CD四个指标值在决策树中选择预养护措施。2.1.3关于“一票否决”条件的提法由于沥青路面预养护对路况要求高,考虑到路面病害产生原因的多样性以及路面病害反映形式的复杂性,为确保实施预养护措施的使用效果,从预养护定义出发,上海、安徽、广州、北京在宏观和微观路况指标的基础上又增加了“一票否决”条件,进一步强调了不适合预养护的情况,上海[1]、北京[6]“一票否决”条件由定量和定性的标准组成,如“路面有超过10%的中等程度或2%严重程度的病害”,“具有因沥青混凝土不稳定引起的车辙”;广东[4]“一票否决”条件都为定量的标准,如“路面出现大面积严重坑槽”,安徽[3]采用路面非主导类型损坏类型的限值来定性地实现“一票否决”。2.1.4关于预处理的要求预处理(预修补)是指在预养护措施实施前,对原路面的一些其他病害进行处理,以保证预养护措施的可靠性。除浙江湖州外,各省市文件都提到了预处理(预修补)的要求,上海[1]、广东[4]、江苏[7]在预养护措施的章节中有预处理的要求,北京[6]在附录中列出“原路面病害处理”章节,安徽[3]则设定了非主导类型损坏类型和以此类病害的破损率限值,比如坑槽轻微的破损率≤0.15%,重度的≤0.05%等,对符合限值的此类病害入按养护规范要求处理完成后方可实施预养护。
2.2其他研究成果
全国科研院所(校)在预养护评判标准方面开展了大量的研究形成了成果丰富的结论,下面介绍一些典型的宏观指标研究成果。王玉顺[10]采用路面沥青老化(15℃延度8~10cm[11]),渗水(<10ml/min),PCI指标为优、良、中,IRI≥3m/km,SFC>40的路面状况评判标准。徐剑[8]提出宏观PSSI、PCI、IRI指标和微观指标的评判标准,给出了按交通量、养护目的、宏观和微观4个层面的预养护措施决策矩阵。王松根[12]提出达到路面设计年限30%~40%,通过累计当量轴载交通量达40%~50%,以及PSSI[85,90],PCI[85,90]、RQI[85,90]、RDI、SRI按养护技术规范相应要求的评判方法。王志超[13]提出路况指标曲线衰减临界点的概念,临界点前指标下降缓慢,临界点后下降加快,以此临界点作为预养护判断标准;提出PSSI≥90,RQI>90,PCI>80以及车辙为稳定阶段的标准。王朝辉[14]提出强度SSI为[0.83,1.5),裂缝度CR为(1%,5%),车辙RD为(10,25),除裂缝和车辙外的PCI为(70,85],平整度IRI为(1.6,3.5)和抗滑SFC为[40,50]共计6个指标项的标准。赵婷[15]提出强度SSI>0.83,裂缝度CR<25%,车辙RD为(5,15),修补率<10%,平整度IRI为(1.6,3.5)和抗滑SFC为[40,54]共计6个指标项的标准。总体而言,预防性养护的判别标准已经逐步的从单纯的养护规范的指标,发展到更为具体和针对性的病害指标,同时逐渐考虑了交通量的适应性和材料的变化特点,判别标准体系更加科学,但判别的阀值还应结合不同环境和结构类型的差异还需要进一步的针对性研究。
3养护路段划分
公路组成路段的空间特点、结构类型、修建历史、病害特征和养护需求各不相同,进行预养护路段划分就是按不同路段的属性,根据病害的反应形式、发展程度,确定不同的预养护需求,以满足实施预养护的需要。在《公路技术状况评定标准》[16]中明确以1km路段为基本检测单位,在CPMS路面管理系统都是按里程碑进行整公里分段。上海、安徽和北京三省市路段划分都采用了《路况评定标准》的划分方法。显然1km等分划分路段的方法虽简单方便,易于操作,但由于路况的变异性和复杂性,路面病害的随机分布会造成1km等分法判定的路况与实际路面状况大相径庭,比如1km路段内小范围路面破损率极高,平均到整公里上破损率就可能变得很小,得出的PCI值会产生偏差,从而影响预养护决策。广州[6]提出以能明确不同路段的病害特征,且同一路段各组成部分病害特征应具有统计性为原则,以200~500m为基本长度单元划分预养护路段,并建议有条件的单位,用聚类分析法划分路段,以划分路段单元数量的大小分别采用动态聚类或系统聚类法进行路段划分,并给出了具体计算模型。赵婷[15]采用基于模糊等价关系传递闭包的模糊聚类法划分路段,按照1km或500m为最小单位的路段划分来剔除不适合预养护的路段,再按更小的路段划分单位来确定各路段的预养护需求。白日华[17]以200m为最小分段单元,采用积累差值法结合折线拟合的方法划分路段,相比聚类法,差值法计算相对简单。预防性养护在具体路段划分过程中,从路网的角度,宜采用较大的段落划分单元,如按公里单元划分;在项目级的实施过程中,宜采用更为细致的段落划分单元,如200~500m为基本长度单元划分预养护路段。
4预养护措施
根据预养护的定义,预养护措施铺筑厚度一般不超过3cm,徐剑[8]称预防性养护为0-3工程。(但广东[6]重强度预养护措施铺筑厚度2~4cm,强强度预养护措施铺筑厚度,2~5cm,上限突破了3cm)。目前主要的预养护措施有雾封层、碎石封层、复合封层、微表处、稀浆封层、超薄罩面、薄层罩面、就地热再生等,这些措施都有其适用范围,各省市都已形成了对预养护材料、设备、工艺流程和施工控制等方面成熟的应用成果。对于封(灌)缝,上海、安徽、广东、北京、江苏将封缝列为预养护措施,浙江湖州则明确封(灌)缝为小修保养措施;对于局部挖补,各省市仅作为预处理的作业内容,而非预防性养护措施,但徐剑[8]将其列在了预养护措施中。
5预养护措施的选择
5.1各省市文件方法
预养护措施选择必须对症下药。根据路面微观路况指标或决策树,一般可以初选出多种适用的预养护措施。影响预养措施选择的因素有材料获得难易、施工质量控制难易、交通影响大小、气候影响程度、行驶舒适度改善程度等多个项目,各影响因素权重系数Wj和影响因素对待选预养护措施的特征属性值Cij,都是根据实地情况由工程师具体确定的。上海[1]直接给出了上海地区的常用预养措施的EAC和K值,便于技术管理人员使用。北京[6]提出了综合考虑施工、气候等因素选择最优预养护措施,但未给出计算方法。安徽[3]有多项工程因素进行性价比评价的提法,但未给出性价比计算方法。广东[4]在短期预防性养护方案设计流程中提出了从养护寿命、业主成本、原材料、施工水平、交通影响、噪音和美观7个方面进行技术经济比较,确定短期预防性养护方案。但也未给出具体比较方法。江苏[7]采用计算年平均效益费用比E=S/(B•Δt),(E为年平均效益费用比,S为预养护的效益面积,B为预养护工程单价,Δt预养护的预期使用寿命),选取年平均效益费用比最大的为最佳预养护方案。S值由预养护后路面性能曲线的变化即性能曲线下增加的面积来计算。
5.2其他方法
许多现代数学方法都应用在预养护措施选择上,丰富了预养护措施选择研究成果,有的研究成果具有较强的实用性。肖利民[18]用价值系数法,将适用措施的EAC值和K值分别加权计算出成本系数CR和功能系数FR,通过计算VR=FR/CR,得出价值系数VR,VR最大的即为最佳预养措施,是对上海等地方法的有效补充。伍松祥[19]采用寿命周期费用法中的现值法确定预养护措施,此法是比较不同服务寿命、初期建设费、养护费和残值的路面方案的当量平均年度费用(EUAC),取EUAC最小者为最佳措施。此法未考虑效益的问题。谢峰[20]在研究养护决策优化和多目标优化的基础上,对人工智能粒子群算法进行修正,建立带约束的多目标离散PSO养护决策模型,得到在养护资金等多个约束条件下的全局最优养护方案。宋永发[21]建立基于多目标灰色关联投影法的预养护方案优选模型;崔伟楠[22]基于灰色系统的灰靶决策模型,确定预养护最佳养护措施。官盛飞[23]建立预养护选择的物元模型,该模型以预养护对策关联度的大小来进行方案优劣的排序。凌建明[24]应用层次分析法并结合专家打分,建立多层次模糊决策模型,综合考虑预养护对策的技术、经济、环境等因素,采用层次分析法将定性指标量化,根据模糊运算结果,确定最佳与养护措施。曾峰[25]选择层次分析理论,建立了该理论的标准应用步骤,并以效益成本和风险为准则,以抗滑能力、平整度改善、修复裂缝、业主成本、用户成本、质量风险、资金风险和工期风险为子准则,分别利用层次分析法和可以考虑反馈作用的网络层次分析法对预养护措施进行选择,并对结论进行了敏感性分析。从目前的情况来看,预防性养护的寿命周期性能跟踪观测和效益分析仍有较多值得研究的问题,从技术和费用效益比的角度来更加科学的确定养护措施。
6预养护时机的确定
应该说预养护技术经过上述的步骤,已选择出了确定的养护时机、合适的预养护路段和合适的预养护措施了,可以开展预防性养护作业了。但作为预防性养护的核心———在合适的时间将合适的措施应用在合适的路段上,在选定的养护时机是否是合适的时间这一问题上,即养护时机判断上还未得到最终解决。预养护时机选择不仅会影响预养护措施实施的效果,更会按关系到预养护体系的效益;预养护时机对于预养护技术体系而言尤为重要。常用预养时机确定上有2种方法:一是以某些路用性能指标的触发值来确定,本文第二章预养护路面判别标准就是此种触发值法;另一种是建立在预测和理论计算基础上的,以预养护费用效益比最大等方法来确定预养时机,这涉及预养护周期性计划制定的策略。预养护周期性计划制定的策略也是预养护技术体系的核心内容。广东[6]把上述两种方法定义为两类时机,前者为养护需求时机,后者为最佳养护时机,定义准确,便于理解。上海[1]、广东[4]、浙江湖州[5]、北京[6]运用了费用效益评估法来确定预养护时机。安徽[3]、江苏[7]则未涉及预养护时机确定的内容。
6.1费用效益评估法
费用效益法是用效益与费用的比值(BCR=V/B)确定最佳预养时机。养护措施费用由管理部门费用和用户费用组成。管理部门费用包括设计费、初期建设费、养护费、改建费和残值等,用户费用包括车辆运营费、延误费、行程时间费和事故费等。上海[1]、广东[4]、北京[6]等对该费用进行了简化,仅计入了日常养护费、预养护费和大中修工程费用,计算在路面寿命周期内的年当量平均费用EUAC。效益则由一项或多项预养护后路况指标改善量加权计算而得出,每个单项预养护后路况指标改善量(标准化效益)根据预养护后所增加的路面性能曲线下的面积与常规养护情况下路面性能曲线下的面积之比来衡量。上海[1]、广东[4]、浙江湖州[5]、北京[6]采用此方法计算效益。计算各时间方案的费用效益比,最终以BCR值最大的时间方案所对应的预养护实施时间点作为最佳预养护时间。对于预养护措施只影响单项路况指标的,仅计算单项指标的标准化效益,对于预养措施影响多项路况指标,则分别计算各自效益增加值(或标准化效益)。并根据各单项路况权重计算总效益。上海[1]、北京[6]则具体地指出了非加铺措施采用PCI单指标计算标准化效益,对于加铺措施则用PCI、RQI和SRI三指标计算总标准化效益。上海[1]举例计算了各级代表性公路的效益与费用比值。浙江湖州[5]开发了运用软件计算效益与费用比值。广东[4]则未给出效益与费用比的具体计算方法。对于多指标权重确定的原则和计算方法,但各家都未给出。任勇[26]提出了以目的为向导的专家打分方法,得出了不同权重取值会影响最终养护时机选择。许多研究还把用户费用中占主要比例的车辆运营费纳入总费用内进行计算,给出了计算模型。王笑风[27]在运用效益和费用比分析费用效益最大化判断指标的基础上,增加了费用最小、综合效益最大和服务年限最长3个判断决策指标,决策者根据决策需要选用相应的评判指标。
6.2其他方法
上海[1]、北京[6]在给出费用效益法的同时,还给出了针对预养护措施的预养护时机推荐值(或范围),这是基于时间的预养护时机确定方法。姚红云[28]建立基于BP神经网络的多输入多输出的沥青混凝土路面预防性养护时机确定模型,解决路面单个指标存在关联的问题,确定预养护时机。王朝辉[14]在传统DEA模型基础上,提出重构优化DEA模型,建立了基于时段与数据包络分析方法的与养护对策和时机一体化模型。在预养护时段内对沥青路面在不同时机采取的不同与养护措施进行优化,得出最适宜的预养护对策和时机的优化组合。
7路面使用性能预测
路面使用性能预测就是定期采集路况各项数据,跟踪观测路况变化过程,利用各类数学工具,建立路面使用性能预测模型,推测路面衰减规律和预期使用寿命。路面使用性能预测在公路预养护技术体系中扮演着极为重要的作用,直接影响预养护最佳时机判定和预养护决策。上海[1]给出了利用回归法计算的PCI衰变方程参数,并指出RQI和SRI的检测数据规律性不明显的结论,在附录中,选择了有代表性的各级公路,以PCI衰变方程为依据,计算出PCI单一指标的预养护效益指数、当量平均费用以及效益费用比BCR,得出各级路面的最佳预养护时间推荐值。浙江湖州[4]给出了PPI=PPI0•e-(x/a)b的常规养护衰变过程,依据历年的路况实测值,运用已开发的预养决策系统软件,计算出衰变方程参数。北京和广东都未给出相应的路面性能曲线模型和决策实例,广东[5]提出要积累路况数据连续跟踪调查、建立科学合理性能衰减曲线的要求。从各省市文件中对路面性能预测的表述可以看出,路况衰减模型实用性不强。影响路面使用性能的因素很多,主要包括路面特征因素(路面材料、结构类型),交通因素(交通量、轴载),环境因素(温度、湿度),工程因素(施工质量、养护管理)以及路龄等等。如此众多的影响因素势必决定着路面性能预测研究的复杂性和艰巨性。确定型方法、概率型方法和现代数学方法,都在路面使用性能预测研究中得到应用。确定型方法中回归分析法,一般建立S型函数、多项式模型和指数模型3种形式。孙立军[29]建立了标准路面使用性能衰变过程PPI=PPI0(1-exp(-(x/y)β)),王玉顺[10]依据河北高速公路数据,按SSI、SFC、IRI、RD路况衰变采用为Y=aebx指数函数,CR和PCI路况衰变采用Y=axb幂函数,PQI路况衰变为Y=ax2+bx+c二次函数形式,确定了回归方程中的待定系数。概率性函数方法有马尔可夫模型、半马尔可夫模型等。现代数学方法有神经网络模型、灰色系统理论预测模型、模糊理论模型、遗传算法模型等等。章华金[30]采用马尔可夫模型和灰色GM(1,1)模型对上海地区高等级沥青路面使用性能进行预测,得出马尔可夫模型受养护水平与PCI频数的干扰大,而适用性不强;灰色GM(1,1)模型有较高的预测精度和较好的适用性的结论。李金龙[31]采用马尔可夫模型和BP神经网络模型通过加权平均的方法,组合预测路面使用性能衰减。何超云[32]用回归分析法和灰色GM(1,1)模型组合预测路面使用性能衰减,得出比单一模型预测精度更好的结论。崔文博[33]采用HDM-4模型,建立云南地区路面使用性能预测模型方程,HDM-4模型是考虑路面材料性能、路面结构性能、路龄、交通量、环境因素、施工质量、路面排水能力等多因素对路面使用性能影响的预测模型。郑家瑶[34]通过对四川路网大规模检测数据分析,结合对当地养护专家经验的调查,提出适合四川路面使用性能预测模型,建立了模型的参数库,并用于路网养护分析中。何征峰[35]在孙立军路面使用性能标准衰度方程的基础上,引入了不同交通流轴载的影响因素,提出PCI=(a0/b0)c•{1-exp[-(α/Y)β]}的衰变方程,基于八达岭高速公路的路况数据,测算出α、β、c及相关系数的数值。单景松[36]以山东国省干线实测资源为依据,得出孙立军标准衰变方程中α、β与沥青层厚度和车道每日作用大型车辆数2个影响因素之间确定的关系式。可见,各种方法都建立起相应的预测模型,应该说,由于用于建模的数据是有限的,且对影响路面使用性能的各种因素采用程度不同,决定着各种路面使用性能预测模型均有其各自的局限性,模型的适用只能在其各自的适用范围内进行,超过其适用范围,模型也就没有意义了;也就是说,预测模型的可移植性差,这也就是各省市文件中对路面性能预测表述不明确的根本原因,在预养决策的实际运用操作层面,对于路面性能预测模型的不可移植性,将直接影响预养技术体系的建立。
8预养护效果后评价
预养效果后评价是预养技术体系中不可或缺的组成部分,后评价可以跟踪预养护路段的使用性能,对预养护效果进行总结和分析,对预养方案进行评价。在各省市文件中,仅北京指出了建立预养护效果后评价机制,提出以PCI为主要评价指标,判断路面使用效果是否达到了预养护预期目标,但没有提出具体的工作方案。胡国祥[37]认为开展预养护后评价是促进预养护技术尽快成熟的有效途径;建立了预养护后评价方案的制定原则,提出工程技术评价、管理技术评价、经济评价、环境影响评价等4个方面的评价内容,指出工程技术评价是预养护后评价的重点,通过跟踪对比预养护实施前后路面宏观、微观指标变化来评价预养护工程技术效果;管理技术评价是通过不同路段对比、不同预养护措施对比、不同时间实施预养护对比、行车道与超车道对比等方面的对比,考察预养护措施是否合理,时机是否恰当,针对的路面是否合适。关于预养护管理技术后评价的研究鲜有报道。
9对预养护相关的一些认识
预养是一种理念,是一种措施,更是一种技术体系,从近十年工程实践看,虽说预养护理念已深入人心,预养护措施也日益成熟,但作为预养护核心的预养护技术体系在各省市的运用却不能算是乐观。(1)从各省市文件可以看出,预养护技术不仅在宏观路况标准指标项及取值都存在巨大差异,相同的路况指标在不同省市会出现得出不一样的预养护结论;而且在预养护时机的决策方法上,实践操作层面上更是难以有效运用,2009年的安徽[4]和2014年[7]的江苏文件都有意或无意的忽略了预养护时机决策,从一个侧面反映出预养护时机决策问题的复杂性;再者缺乏路面使用性能长期观测的工作机制,导致路况预测分析工作难以有效开展,这会制约预养护技术的发展。总的来看,预养护在具体应用过程中主观经验起着主导作用。(2)我国公路超限严重,车辆轴载远远超过设计要求,带来公路累积当量轴载次数增加很快,很多公路不堪超限车辆重负,路面使用寿命大打折扣,许多路面还不到寿命时间就提前进入大修,在超限车辆作用下,路面性能衰减呈现出各路况指标不均衡的状态,许多路段车辙病害发展超前于PCI破损的发展,而超限车给车辙病害预测带来不可预知性,往往给预养护带来误判。(3)“十五”以来沥青路面自动化检测技术得到推广,数据采集比以往要来得迅速和方便;然而从公路养护基层单位的实践看,每年定期检测的数据在项目级上难以得到有效应用,一方面是多年积累的路况自动化检测收集的数据远不如预测模型那般有规律;另一方面从项目级的角度出发,自动化检测设备昂贵,检测费用高,且采集后的数据分析技术尚未解禁,基层养护部门复核难,这给路况长期跟踪检测分析和预养护工作带来困难。(4)预养护时机判断取决于原路况预测以及预养护后路况预测,再者,预养护措施效果与原路面结构型衰减的交互效应也不容忽视,预养护措施使用效果的可判别性也有难度,由此预养护时机判断在实践层面上还存有一些问题,这同时也给预养护多阶段优化决策带来了困难。10结语预养护代表公路养护事业发展的方向,在许多省市预养护已在养护工作中占据着越来越重要的地位。虽然国内已针对该技术体系开展了大量的研究工作,但许多问题的认识还不统一,许多关键性问题还没有得到很好的解决;客观说,距离形成具有可操作性的技术体系还有相当的道路要走。总之,自动化检测普及化、路面使用性能长期观测机制、预养护后评价等工作的有效落实,以及与预养技术体系相关的公路超限治理问题的逐步解决,都将有助于预养护技术体系的建立和完善。
参考文献:
[1]上海市政工程管理局.公路沥青路面预养护技术规程[S].2007.
[2]湖北省公路管理局.公路沥青路面预防性养护技术指南[S].2007.
[3]安徽省交通运输厅.公路路面预防性养护技术应用指南[S].2009.
[4]广东省交通运输厅.广东省高等级公路沥青路面预防性养护技术手册[S].2010.
[5]浙江湖州市公路管理处.湖州市公路沥青路面预防性养护技术手册[S].2012.
[6]北京市交委路政局.北京市沥青路面预防性养护技术指南[S].2014.
[7]江苏省公路管理局.江苏省普通国省干线公路沥青路面预防性养护应用指南[S].2014.
[8]JTGH10-2009公路养护技术规范[S].
[9]徐剑,黄颂昌.沥青路面预防性养护理念与技术[M].北京:人民交通出版社,2011.
[10]王玉顺,朱敏清.高速公路沥青路面预防性养护技术与应用[M].中国建材工业出版社,2008.
[11]董瑞琨.基于老化的沥青路面预防性养护时机[D].同济大学,2005.
[12]王松根.预防性养护策略与应用技术[OL].中国公路网,2011-12-08.
[13]王志超.沥青路面预防性养护决策支持系统研究[D].大连理工大学,2011.
[14]王朝辉,王丽君,白军华,刘延达,王选仓.基于时段的沥青路面预防性养护时机与对策一体优化研究[J].中国公路学报,2010,(5):27-33.
[15]赵婷.高速公路沥青路面使用性能评价及预防性养护决策研究[D].长安大学,2011.
[16]JTGH20-2007公路技术状况评定标准[S].
[17]白日华.沥青路面病害检测与养护决策研究[D].吉林大学,2013.
[18]肖利民,贾非,戴建华,齐辉.基于价值系数法的预防性养护对策选择研究.公路交通科技//应用技术版,2014,(3):14-16.
[19]伍祥松.高速公路沥青路面使用性能预测及预防性养护对策研究[D].重庆交通大学,2013.
[20]谢峰.基于GIS的高速公路路面管理智能决策模型研究[D].西南交通大学,2012.
[21]宋永发,方伟俊.灰色关联投影法在高速公路沥青路面预养护措施选择中的应用[J].价值工程,2009,(1):9经济投稿三类期刊9-102.
[22]崔伟楠.基于灰靶加权理论的沥青路面预防性养护措施决策研究[D].河北工业大学,2010.
[23]官盛飞,凌建明,赵鸿铎,高都镇.基于物元模型的沥青路面预养护对策选择[J].昆明理工大学学报,2007,(10):74-77.
[24]凌建明,官盛飞,赵鸿铎,高都镇.公路沥青路面预养护多层次模糊决策模型[J].公路交通科技,2008,(6):25-29.
[25]曾峰.沥青路面预防性养护决策方法的研究与技术应用[D].哈尔滨工业大学,2009.
作者:吉增晖 单位:扬州市公路管理处