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1養護措施的費用－效益分析

費用效益分析主要考察的是養護措施的經濟因素，它是養護對策選擇的經濟合理性的重要保證。每一個方案其總的費用效益可根據分析期內每種措施的效益總和與費用現值總和的比值來確定。由不同養護措施隨機組成的養護方案中，效益費用比最大的方案被認為是最優的養護方案。費用效益計算涉及的內容如圖1所示。預養護措施所產生的效益為采取預養護措施和不采取預養護措施時路面使用性能曲線下的面積差，如圖2中的黑色部分所示。該面積差（Aj）由預養護實施的時間（x＝xjs）、預養護宏觀路況標準（y＝yjo）和使用性能的衰變曲線［y＝fjo（x）和y＝fj（x）］共同確定。

2全壽命周期養護成本分析

高速公路全壽命周期養護成本理念的核心，即是在公路設計使用年限的整個運營周期內，通過科學合理的檢測預警、養護決策和養護生產機制，以全壽命最低的養護成本，實現高速公路服務的最優化，以及經濟效益與社會效益的最大化。

2.1全壽命周期路面病害發展歷程（1）形成潛狀期：路面竣工后2～3年，由于行車荷載（尤其是超載重車）的反復作用，溫度變化和水的影響，以及各結構層混合料不均勻導致的強度非均勻變化等因素，使得結構內部的細微缺陷因局部應力集中或變形失穩發展形成病害，但未顯現或少量局部顯現。（2）發展暴露期：路面竣工后5～6年，疲勞破壞進入穩定發展階段，加上瀝青性能衰減加速，甚至出現老化現象，路面各種病害開始集中出現。（3）破壞階段：路面竣工后8～10年，路面整體結構進入極限疲勞狀態，瀝青材料嚴重老化，各類病害尤其是深層病害充分發育并顯現，路面結構的承載性能、路面性能均嚴重惡化乃至破壞，如圖3所示。

2.2不同處治工藝的最佳實施窗口及預計使用年限（1）就地熱再生：其最佳實施窗口應為路面病害大多屬于淺層病害，且瀝青材料老化不嚴重，一般應為竣工通車后4～5年。其預計使用年限受環境溫度、行車荷載等因素影響較大。根據國內外有關資料統計顯示一般為7～10年，根據2012年侯禹高速公路已實施路段跟蹤觀測結果，預計在6年以上。（2）銑刨重鋪：其最佳實施窗口應為路面狀況指數處于中及以下等級，一般應為竣工通車后6～8年。其預計使用年限不僅與環境溫度、行車荷載有關，而且由于此階段深層病害已經充分發育，加上不可避免的冷銑刨弱接縫的存在，根據以往養護經驗，一般為3年左右。

3全壽命養護舉例分析

以侯禹高速公路為例，本文在分析了各項檢測數據的基礎上，采用綜合性指標～路面使用性能指數PQI（PavementQualityIndex）作為評價路面使用性能的綜合指標。根據費用～效益原理，擬定兩種養護規劃方案，闡述瀝青混凝土路面養護措施的最優選擇。由養護全壽命模型，初選兩個方案為：（1）就地熱再生型：竣工后5年就地熱再生，然后霧封層。（2）銑刨重鋪型：竣工后6年銑刨重鋪。對兩種方案進行費用～效益分析，在進行費用計算時考慮當地狀況，效益計算為各個方案的PQI曲線與原PQI曲線所圍成的面積，見圖4所示。兩種方案的效益～費用比見表2，從表中可以看出方案Ⅰ的效益費用比為0．073，要好于方案Ⅱ的0．036。所以最優養護方案為方案Ⅰ。

4經濟對比分析

以2012年5月實施的侯禹高速公路上面層壓密性車轍就地熱再生為例，對該路面的68025m2的路段進行處治，實際費用對比見表3所示。由表3可知，就地熱再生與銑刨重鋪在工程消耗上相差不多，但前者的時間、環保以及社會消耗均遠遠小于后者，另外，根據本案例施工統計分析，隨著就地熱再生的大量推廣應用，其工程費用將會在現有基礎上下降約10％左右。

5結語

本文基于全壽命周期理念，對瀝青混凝土路面的就地熱再生和銑刨重鋪兩種養護方案的經濟成本進行了分析。利用近年調查的數據，結合綜合指標～路面使用性能指標PQI，對其進行預測。通過費用～效益分析理論，確定出了最佳養護方案，對以后的公路養護決策優化具有重要的意義，為道路管理者提供科學理論依據和決策支持，使路面養護具有針對性和可操作性。

作者：薛國勝單位：山西省運城高速公路有限責任公司