浅谈高速公路沥青路面养护决策摘要]：沥青路面养护时有多种方案可供选择，本文提出路面状况的调查与评价、养护质量标准的确定、养护时机的选择、养护对策的制定依据等是选择合理养护方案必不可少的环节。
[关键词]：沥青路面；养护标准；养护时机；养护对策Abstract: Several programs could be chosen when the asphalt pavement needs maintenance. This paper proposes some factors which are absolutely necessary when making a proper maintenance program, for example: survey and evaluation of pavement condition, establishing the standard of maintenance, choosing the proper time, the basis of maintenance program ,and so on.Key words: asphalt pavement; maintenance standard; time of maintenance; maintenance program随着国内公路建设的迅速发展，愈来愈多的公路需要养护。
在资金相对缺乏、养护水平较低的情况下，面对多种养护方案，选出经济合理的对策有着重要的意义。
在选择养护方案时至少需要考虑以下3个方面的问题[1]：①路面现状。
即路面各项使用性能满足使用要求的程度,依据路面不适应情况和程度选择相应的对策；②路面需改善的方面和程度。
交通量大或者发展快的路段,要采取重要的措施；③效益或者经济性。
制定一项对策,应分析比较各种对策方案的经济性,并据此选择最佳方案。
要做到以上三点，作者认为应从以下几方面入手。
1 路面状况调查与评价沥青路面病害较多, 且各种病害的成因又较复杂, 不同路段、不同环境、不同交通量和原建设时设计、施工质量的差异性都会造成高速公路沥青路面的不同病害。
如果在制定沥青路面养护决策时不进行科学检测, 仅根据路面病害的表面现象, 盲目进行铣、刨、加铺等措施, 不但不利于节约投资, 还会造成养护质量降低, 陷入沥青路面病害重复出现的怪圈[2]。
因此，应对现有路面状况进行详细调查，了解路面的物理或结构状况，评定它对当前和今后路面使用要求（承载能力和使用寿命）的适应程度，以便确定需采取修复措施的路段和方案，并对各方案进行合理组合和优先排序[3]。
1.1 路况调查的内容根据《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ073.2—2001）的规定，路面状况调查主要包括：路面破损状况、路面结构强度、路面平整度和抗滑能力四个方面的内容。
路况调查的具体内容及分级标准详见该规范。
1.2 路况评定许多国家和机构开发了相应的路况评价模型。
在这些模型中，路面性能的评价被分为综合指标评价和分项指标评价两大类。
典型的路面使用性能评价模型包括四项指标：路面状况指数PCI、国际平整度指数IRI、路面结构强度指数SSI和横向力系数SFC。
路面性能评价流程如图1所示。
路面综合评价指标PQI是用分项指标加权计算得出，仅用于对路面质量的总体评价。
各指标的具体计算方法及加权时所用权重系数建议值详见参考文献8。
图1 路面性能评价流程图2 高速公路养护质量标准高速公路养护质量采用高速公路养护质量指数MQI（Expressway Maintenance Quality Index）和相应的分项指标确定。
根据MQI的计算结果分为优、良、中、次、差5个等级。
高速公路养护质量等级按表1-1确定。
表2-1 高速公路养护质量标准评价等级优良中次差MQI ≥90 ≥80，＜90 ≥70，＜80 ≥60，＜70 ＜60高速公路养护质量指数（MQI）应经常保持在80以上。
其各项分项指标（PQI、SCI、BCI、TCI）均应保持75以上。
养护标准的高、低影响路面的处治时间,间接地影响路面的大中修里程及费用(见图2)。
标准提高养护时间提前，标准降低养护时间推后。
养护标准是一种技术限值，在考虑了经济因素后往往最佳处治时间是较标准时间提前处治，这种情况往往发生在大交通量路段上。
在养护决策时，需要考虑多种标准，以便于分析不同标准产生的决策差别。
作为高速公路的一般标准，可采用80RQI、80PCI 和80PSSI。
图2 养护标准对养护需求的影响3 路面养护时机的确定不同的养护时机和措施对养护以后的性能会产生不同的影响,从而产生不同的经济效果,这就存在最佳养护时机的选择问题。
预算费用的分配不应该遵循“最坏的最优先”的原则,而是实施“急需者先行”的原则。
公路养护的实施时间和实施方案会对以后多年的养护资金投入、路面状况和用户费用产生持续影响。
目前路面养护时机的确定方法主要有：基于路况（PCI）的方法、行驶质量指数和破坏法、决策树法、排序法、路面使用性能预测法和基于老化的方法等。
3.1 基于路况的方法基于路况的养护时机确定的方法就是从路面的实际破坏状况出发，找出进行养护的临界破坏状态。
利用高速公路路面状况指数PCI与路面养护费用之间的回归关系，为路面养护决策提供科学依据。
美国PAVER路面管理系统采用路面状况指数PCI综合表征路面的结构完整性和行驶状况，并建立了路况等级、PCI值和养护对策间的关系如表3-1所示[4]。
从表中可以看出国外比较注重路面的预防性养护。
表3-1 美国PAVER养护和改建方案同PCI值和路况评级的关系评级特优优良中差很差破坏PCI 100 85 70 55 40 25 10～0 养护方法日常养护日常养护、大中修、改建大中修、改建、重建改建、重建3.2 行驶质量指数和破坏指数法美国密西根州运输部在路网管理中应用破坏指数DI（Distress Index）和行驶质量指数RQI（Riding Quality Index）来确定路面养护时机。
密西根大学开发了一个采取预防性养护最佳时间的可靠模式—用RQI值和实际路面的RQI增长值来确定路面预防性养护的时机[5]。
该方法比较适用于刚性路面，这种方法没有解决路面预防性养护针对的其他主要路面问题，如裂缝、路面水损坏和抗滑性能等。
3.3 决策树法决策树根据不同的决策影响因素，通过建立一定的树结构形式，将决策方案不断进行细化、分枝，在各个分枝的枝末，给出各种组合条件限制下可能的处治对策。
该方法较直观，易于理解。
但是，随着养护决策影响因素的增多,决策树将变得越来越复杂，无论更改、增加或删除任何一种影响因素，决策树都必须重新修订。
这一过程造成了时间与资金的浪费，而且该方法通常不能从一个管理部门移植到另一个管理部门，限制了措施的革新和新措施的应用。
3.4 排序法排序法是世界各国路面管理系统普遍采用的一个重要方法。
排序法就是在初步确定养护项目的时间和对策后，再考虑资金等约束条件，根据路况、经济等数据计算出一定排序指标作为项目比较的依据。
然后，根据排序指标对所有需求项目进行排序，最后根据整个排列次序进行一年或多年的项目选择决策。
用于排序的指数[6]主要包括路面病害、路面行驶质量或平整度、交通量、经济因素、道路等级、事故、抗滑系数、几何线形、结构强度、工程判断、路龄及位置。
目前，各国应用最普遍的是：（1）根据病害排序；（2）根据病害和交通量排序；（3）根据净现值（NPV）排序；（5）根据效益费用比或其他工程经济指标排序。
3.5路面使用性能预测法为了在时间和空间上优化分配给定的养护资金，确定最佳的路面养护方案，必须预测一定时期内路面的使用性能[7]。
通过对路面现在和历史数据进行加工，建立预测模型，分析路面性能的衰减规律，结合养护标准，就可以决定路面何时需要养护。
合理准确的预测可以帮助公路管理部门对有限的养护资金进行优化配置，提高整个路网的路况，发挥最大的经济效益和社会效益。
国内外现有的路面使用性能预测模型，归结起来，不外乎确定性和概率型两种基本类型，相应的建模方法也不相同, 详见参考文献7。
此外，同济大学孙立军教授等提出了基于老化的路面预防性养护时机的确定方法等。
4 沥青路面养护对策的制定4.1 影响养护对策制定的因素及其所起的作用（1）路面结构承载能力结构能力的大小决定着路面结构是否需要补强。
（2）路面损坏状况路面损坏状况包括两部分，PCI及主导损坏类型。
PCI 的大小决定是否需要罩面以及罩面层的厚度，主导损坏类型是决定采取罩面措施前要采取什么预处理措施的主要因素。
即使PCI相同，若路面上的主导损坏类型不同，则所采用的对策也可能不同。
（3）路面行驶质量路面行驶质量反映了路面的平整度，在决定罩面厚度时，考虑原路面是否平整，平整度越差，罩面应该越厚。
（4）基层材料的影响当路面平整度很差时，基层类型对决策的选择有较大的影响。
当路面的基层为半刚性时，可采用更新措施，反之只能直接加铺或翻修。
（5）交通量交通量是路面所承受的最主要的外荷；交通量越大，罩面或补强层的厚度应越大。
4.2 养护对策路面养护对策选定的合理与否所造成的路面状况及经济上的节约（损失）是巨大的，目前在我国还是较为薄弱的环节。
在《公路沥青路面养护技术规范》JTJ073.2—2001中，根据路况调查结果，以强度是否满足要求为界限，提出了日常养护、中修罩面、大修补强等控制性养护对策，详细内容见该规范。
这些对策并不是在养护计划中要具体实施的措施，在制定具体的养护对策时，可参考上述步骤并结合当地自然条件（气候、土质、料源等）及施工水平进行经济、技术方面的合理组合。
5结语综上所述，合理的养护对策建立在对现有路况详细调查分析的基础上，养护标准设定、处治时间选择、养护方案组合和方案选择至关重要。
合理的养护方案可以帮助公路管理部门对有限的养护资金进行优化配置，提高整个路网的路况，发挥最大的经济效益和社会效益。
参考文献：[1] 姚祖康,路面管理系统[M],北京:人民交通出版社,1993.[2] 中华人民共和国行业标准. 高速公路养护质量检评方法(试行). 北京: 人民交通出版社, 2002.[3] 姚祖康.路面[M].（第二版），北京：人民交通出版社，1998.[4] 姚祖康. 路面管理系统[M]. 北京：人民交通出版社，2001.[5] Chatti K, Lee D. Development of a preventive maintenance strategy for minimizing roughness-related pavement damage [J], Transportation Research Record, Issue: 2001, 1769[6] Federico C.I. and Maze T.H.Status of pavement maintenance system and data analysis models at state highway agencies Transportation Research Record,National ResearchCouncil,Wsshington,D.C.1993[7] 潘玉利.路面管理系统原理[M].北京：人民交通出版社，1998.[8] 中华人民共和国行业标准. 公路沥青路面养护技术规范.北京：人民交通出版社，2001.。
