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摘要：按照高速公路路面维护特点，采用预期费用减少、路面性能提升等，对病害维修成本与路面状况指数衰减率关系进行分析。通过加权偏差平方和最小法，分析路面养护需求度，以此明确路面养护顺序。

【关键词】项目级高速公路;路面养护维修;路段选择方法

1.路面使用性能预测模型

通过分析和研究大修改造路况数据，结果显示该高速公路路面性能衰变呈现反S形态，前两年衰减速度比较慢，到第3年开始大幅度衰减，第五年衰减速度下降。按照预测模型所具备的条件，联合高速公路路面使用性能衰变特点，对不同预测模型曲线变化进行比较，选择负指数模型作为性能预测项目，模型参数分别为α和β，路龄设置为t，正常养护路况为PPI。

2.全寿命周期费用与效益

全寿命费用对养护维修对策成本和预期内成本进行分析，这样能够进一步分析投资效益。养护措施效益主要包括及时效益和全寿命周期效益。其中前者主要是维修后，可以瞬间提升路面使用性能。后者主要是延長路面使用寿命。不同维修养护方式按照不同特点，实施之后，路面性能衰减和病害增长存在差异性。

2.1实施养护对策后的性能预测修正模型

为维修养护措施对路面性能衰变曲线的影响。在实施养护措施后，养护时机、原衰变曲线以及养护措施等会影响路面使用性能，在实施不同养护措施后，按照跟踪观测情况，能够对寿命延长情况和性能提升情况进行分析，并且引入参数进行模型修正，通过养护措施，建立性能预测修正模型。

通过参数，可以表示出实施养护措施后，路面性能瞬间提升结果，按照养护措施实施前后，路面性能变化情况明确瞬间提升值，取值范围在0-1。

2.2计算效益

如下图所示，在初始时间应用不同养护措施，路面性能即时提高分值、寿命增长时间存在差异性，因此产生的效益也存在差异性。从图中能够看出，实施养护措施前后，性能衰变曲线与限值所形成的阴影面积代表效益结果，采用积分求解方式能够获取养护效益，进一步计算能够获得总养护效益。在计算费用和效益时可以按照以下公式进行，在下式中，表示养护效益，C表示费用总计;

2.3计算费用

在实施养护措施后，全寿命周期费用包含直接费用（C₁）、路面小维护投入费用（C_t）。在预估期内，年度路面破损程度会直接影响路面维修工程量，并且与路面破损率变化数值有关。当路面破损率变化数值越低时，就会缩小病害面积增加量，相应减少成本投入费用。在正常运行状态下，路面病害修补的使用寿命在3年左右，之后修补填充材料会逐渐失效和老化。路面维修工程量包含已有病害和新增病害，选择已修补病害的三分之一作为新增维修工程量，则有

在上式中，表示第t年预计维修工程量;A表示路面面积;D表示病害修补单价。在计算路面小维护投入费用时，可以应用以下公式：

3.养护路面排序和选择

现阶段，在选择养护路段时，主要是通过单项性能指数和综合评价指数所定。当高速公路养护水平高，通车时间短时，路面性能大于85分，养护预期能够维持高服务质量，通过单项性能指数或者路面损坏指数，就能够选择适宜的养护路段，此时就会忽略综合路况养护需求和性能。所以，应当按照不同段中路面性能提升需求度，不同破坏程度，选择适宜的路段进行维修养护。

3.1多指标群排序方法

路面性能评价内容包括路面损坏指数、行驶质量指数、车辙深度指数和路面抗滑指数等。通过加权偏差平方，合理排序路段系统中，不同车道路面的综合情况。获得以下矩阵：

不同路段按照大小进行排列，以此获得优化后群排序结果，，当数值越小时，则排序比较靠前，则表明该路段在路段系统中的养护维修需求比较高。

3.2分析排序结果

将该高速公路主线路段的检测数据为主，采用回归计算方式获取预测模型参数，以此预测下一年路面使用性能，根据群排序方法进行排序，结果如表2所示：

在路段系统中，相同车道不同单项指标排序存在较大差异，提示该车道不同路面性能之间存在优劣性。从整体上看，排序越靠前，路面行驶质量指数越低。所以，群排序结果可以反映出路段养护需求度，还可以反映出不同单项使用性能的提升需求，以此确保路面单项性能差、路面综合状况不佳的路段可以及时得到维修养护。

4.分析养护方案的效果

按照项目级路面养护规模，采用回归计算方法，预测路面使用性能，并且对模型参数值进行修正。通过沥青路面养护措施计算费用与效益比，根据性能修正模型对维修养护后路面性能预测值进行计算，并且通过路面性能综合评价结果、多指标群排序方法，分析费用和效益。结果显示，该路段路面性能提升效果为100%、行驶质量指数提升效果为95.33%、車辙深度指数提升效果为93.52%，抗滑指数提升效果为97.12%，综合性能评价提升效果为96.48%，采用超薄磨耗层养护措施，维护养护资金需求为215万元。

当路面养护规模比较小时，在选择养护路段时可以按照路面养护需求度选择，这样可以真实反映出路段养护重要性，提升路面使用性能，且费用与效益比较高，能够从根本上提升资金有效利用率，能够较好地应用到项目级高速公路养护中。

5.结束语

第一，通过全寿命周期费用效果法分析法，联合路面养护措施的长期效果和即时效果，分析路面损坏状况指数、病害维修工程量、路面破损率之间的关系，建立延长期内路面损坏状况指数与预测费用的计算公式，能够预估养护措施实施后，所用费用和效益，合理选择养护措施。

第二，通过多指标群排序法选择需要养护的路段，不仅可以及时掩护路面综合状况较低的路段，还能够展现出单项指标差路面的养护需求度，全面提升路面使用性能，并且应用到项目级养护管理中。通过加权偏差平方，合理排序路段系统中，不同车道路面的综合情况。

第三，在选择养护路段时，主要是通过单项性能指数和综合评价指数所定。通过单项性能指数或者路面损坏指数，就能够选择适宜的养护路段。

第四，当路面破损率变化数值越低时，就会缩小病害面积增加量，相应减少成本投入费用。在正常运行状态下，路面病害修补的使用寿命在3年左右，之后修补填充材料会逐渐失效和老化。

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