高速公路养护管理面临的问题及发展策略

2022-02-28 22:39何书进谢昌宏
交通科技与管理 2022年3期
关键词:养护管理发展策略高速公路

何书进 谢昌宏

摘要 文章从高速公路项目实际出发,结合当前高速公路发展的瓶颈和面临的问题,对未来的发展方向及策略进行分析。同时,结合多年工作发现和思考的问题,从管理体系、“五新”技术应用、养护数据平台建设、预防性养护等多个方面,为未来高速公路的高质量养护管理提供参考。

关键词 养护管理;高速公路;发展策略

中图分类号 U418.2 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)03-0174-04

0 引言

“十三五”以来,高速公路行业高速发展,高速公路养护管理初显成效。截至“十三五”末,全国高速公路里程达到11.4萬km,较“十二五”增加3.3万km,全国高速公路优等路率达到91.83%,全国高速公路PQI均值为94.4。图1为2016—2020年全国高速公路PQI均值变化。该文将以襄荆高速养护管理为例,分析当前高速公路养护管理面临的问题及发展策略。

1 项目情况

1.1 项目概况

襄(阳)荆(州)高速公路是国家干线二(连浩特)至广(州)高速公路的重要组成部分,全长185.415 km。全线采用双向四车道高速公路标准建设,计算行车速度采用100 km/h,路基宽度26 m。项目于2001年1月正式动工,2004年6月26日建成通车,至今已运营18年。

1.2 养护管理内容

养护内容涉及高速公路路基养护、路面养护、桥涵养护、绿化养护、房建养护、沿线设施养护。

高速公路养护工程按其工程性质、规模大小、复杂程度不同,可分为小修保养工程、中修工程、大修工程、改建工程。

1.3 项目养护特点

襄荆高速运营时间较长,养护工作重难点在于路面中修、桥涵专项修复、路面预养护处理等,行车舒适度对养护质量依赖度较高;车流量大,重载车比例高,对路面使用寿命有较大影响;车流量大对养护施工现场安全管理有较大影响;特殊天气对日常养护有较大影响;由于路段较长,养护施工线长点多,路面病害种类复杂。

2 高速公路养护管理面临的问题

2.1 养护人员综合素质不高

高素质施工人员组成的施工队伍将有效优化施工单位人员配置,合理减少施工成本,同时也将有效提升施工的效率和质量。在当前各项施工项目中,施工人员普遍综合素质不够高,主要表现为施工人员对养护工作不重视、忽略养护规范和施工要求以及缺乏相应的专业知识[1]。

2.2 养护施工机械化水平不足,安全风险较高

襄荆高速全长184.5 km,并且运营18年至今,路基、路面、交安设施、桥梁、绿化等各方面均不同程度出现较多的病害,需要投入极大的人力和物力去进行周期性的养护和不同程度的改造。无论是日常维护或者是专项维修,由于年复一年的积累,养护工作都具有业务量大、劳动强度高的特点,单纯以人工为主的养护方式,既不满足现场施工进度和计划的要求,也会加大施工的安全风险。

2.3 养护数据缺少大数据平台进行周期性的科学分析

随着运营时间的不断增加,运营期的各种养护数据也不断积累,这些数据既包括了巡查、养护、维修的现场管理资料,也囊括了检测、评估等第三方资料。这些资料对于未来的养护工作具有十分重要的指导意义,但就目前而言,从数据的统计、整理到后期的运用,均停留在初级阶段。以襄荆高速制定专项施工方案为例,在每年制定专项施工方案前,既需要对往年的铣刨段落和预防性养护段落进行统计和整理,也需要将当年徒步巡查资料、路面技术状况检测资料进行核对分析,从中挑选出两年内未进行过专项维修、徒步巡查发现病害较多的段落,然后将该段落同路面技术状况检测的各项指标进行对比分析,最后确定最终的维修段落。该项工作工程量大且分析过程复杂,所需要用到的数据均为历史数据或者检测数据,若能采用科学的统计方法对这些资料进行统计,并按照方案制定的实际需求,在大数据的帮助下,精准、高效的确定具体的段落,然后由工程师进行现场复核,那么将极大地提高该项工作的工作效率。并且,在一定程度上,由大数据平台进行这种复杂而重复的统计工作,误差往往比人工统计要小得多。

2.4 巡查、检查数据有待信息化

襄荆高速路况巡查、检查的数据信息化比例较低,主要仍采用以人工统计、上报、汇总、复核的数据管理模式,配合应用养护管理信息化系统进行统计。但目前对养护管理信息化系统的应用仍停留在单纯的上传数据层面,即定期将日常巡查记录、病害统计、施工任务单、验收情况等上传至养护管理信息化系统,对数据既缺少整理,也缺少科学化分析,没有采用科学的统计手段对数据加以处理,无法直观地看出数据的特点,更无法进行对比分析;在桥梁信息化管理方面,襄荆高速每月将涉及桥梁的巡查、任务单、病害处理情况上传至桥梁养护管理系统,但同样仍未对相关数据进行深入的处理和分析。

以上养护管理信息化系统以及桥梁养护管理系统均是按照行业主管部门的要求进行填报,襄荆高速本身并无相关的养护管理系统。并且,相关系统的填报均为“十三五”以来行业主管部门提出的,故填报的数据也均为“十三五”以后的数据。在这种模式下,信息化系统除了无法对填报的数据做好科学、合理、准确的分析与指导,也未将更早的历史数据进行统计汇总,存在数据统计的断层。

2.5 运营多年的高速公路路面老化、破损严重

襄荆高速经过18年的运营,车流量和货车比重日益增加,各收费站车流量月均达14万辆左右。这样的交通现状,加剧了路面的磨损和老化,降低了使用寿命;再加上地处长江流域,雨水较多,极易造成各种类型的水损坏,路面陆续出现坑槽、裂缝、沉降、唧浆等各种病害,对路面功能造成较大影响。

根据2021年路面技术状况检测评定中路面破损状况(PCI)指标的统计,如表1所示。

图2为与之对应的路面破损状况(PCI)指标的空间分布图。

根据图表,可以发现,虽然整个路段的PCI平均值较高,可达到93.2,但极小值低于80,且波动较大,说明所检测的高速公路局部破损较为严重,且破损路段不连续。而这种情况,同襄荆高速运营多年、经过长期养护和局部修整的现状极为吻合。

2.6 预防性养护占比较低

近年来,各省均不同程度地开始引入预防性养护的理念,以襄荆高速为例,先后开展开普封层、微表处等多种预防性养护施工,但从总体上说,目前对预防性养护的认识仍停留在初级阶段。[1]传统的道路养护策略是不坏不修、哪坏修哪,道路的投资策略也是以坏优先。目前所采用的预防性养护的策略大多是传统养护与预防性养护交叉,并以传统养护为主,且存在分类不清晰、易相关干扰等问题。

无论是预防性养护工程量还是预防性养护资金投入,虽然呈现每年递增的趋势,但总体占比较低。以襄荆高速“十三五”期间为例,在2016年至2020年五年期间,襄荆高速的预防性养护工程量及投入如表2。

3 高速公路养护管理未来发展策略

3.1 建立智能化、标准化、规范化的养护管理体系

“十三五”以来,高速公路里程增加3.1万 km[2],可以预见,高速公路的建设任务繁重与养护管理压力均大幅上升,这也是目前乃至今后较长一段时间内高速公路发展所面临的一个主要矛盾。其中,高速公路养护管理主体分散、模式多样化,管理机制不完善,是长期以来制约养护管理发展的一个体制性障碍。所以,高速公路现代化体系的建设将是突破这一障碍的最佳途径[3]。

构建智能化、标准化、规范化的养护管理体系,一方面,智能化体系的运用将对养护管理人员及养护人员的综合素质提出了更高的要求,只有能熟练运用各种智能化、专业化设备,才能胜任未来的道路养护相关工作。[2]通过这些管理手段,可以从管理的层次上对养护人员进行一个培训和筛选;另一方面,标准化、规范化的养护体系将严格参考国家及行业等相关要求,对道路养护工作进行全方位的约束和指导,使养护工作流程更标准、养护资料更齐全、养护施工更有针对性。

3.2 加强养护施工“五新”技术的引进和应用

“十四五”以来,大数据、物联网、云计算、5G等各种新名词逐渐走入我们的视野。5G技术的发展加速了数据的传输,也推动了各行各业进入物联网时代。当前,高速公路行业日新月异,预防性养护技术、路面材料循环利用技术、新型路面结构组合、新型沥青胶结料、新型路面养护机械等各种新技术逐渐成为道路养护新的代名词。[4]“十四五”规划中提到,要重点关注安全、绿色、智慧、经济等问题,这既是困难,也是机遇。

比如,面对新形势下不断提高的环保要求,以及用一点少一点的自然资源,如何将道路废料变成新材料,实现循环利用,都是未来道路养护永恒的话题,而路面材料循环利用技术正是“变废为宝”的一大突破;如何在有限的材料成本的前提下延长道路寿命,达到“降本增效”的目标,而预防性养护作为一种新的养护理念为此提供了新的解决思路。

3.3 建立针对性的养护管理数据平台

当今随着互联网的普及,各项需求无限放大,各行业管理信息化逐渐普及并运用,针对高速公路各项养护内容虽已陆续出现数据平台,但种类繁多,信息需求不统一、缺乏智能化,以及平台的不稳定性,导致平台在实际日常养护管理中难以起到指导性的作用[5]。

因此要根据高速公路实际建立针对性强、操作性强且能长期维护的数据平台,通过整合高速公路基础数据、检测数据、中长期规划、现有路况以及交安、路基路面、边坡、桥梁、绿化等各项养护信息,做到建设期信息齐全以及运营期信息准确。同时,通过日常巡查和线上数据的录入,可以减少重复性工作,并对录入的数据按照施工单位、里程桩号、施工内容进行筛选,进而进行更加精准的养护和监督管理[6]。

3.4 加强路面养护全寿命周期管理,推广预防性养护

采用预防性养护时,能够很大程度上降低道路全寿命周期养护成本。考虑到全寿命周期成本主要是从道路投入运营或者一次结构性整体维修后至下一次结构性整体维修的时间段内产生的建设费用和养护费用总和预防性养护作为一种提前养护的思维和手段,可以大幅降低这个时间段内各个部分的成本,从而节约养护的成本[7]。

预防性养护的及时开展和实施,既能够减少道路全寿命周期养护的工程量,进而减少养护的人力、物力和财力的投入,节约成本,也可以通过提前养护的手段使路面一直处于良好的使用状态,保证道路的交通质量。

有研究表明,按照道路全寿命周期的时间线来算,其中75%的时间里,道路会因为各种因素导致其使用寿命下降40%,而这个阶段就是预防性养护阶段。通过及时、适时的预防性养护,将这40%的寿命下降期加以延长、放缓,就能最大限度上在保证路面使用性能的情况下节约成本[8]。

4 结语

高速公路的养护其实就是高速公路的发展。全寿命周期养护就是全面发展,预防性养护就是可持续发展,精准养护就是科学发展。所以,未来高速公路的发展必定是围绕着科学、创新、精准、务实4个方面,而高速公路的养护管理也必然同高速公路的发展策略保持一致。在高速公路行業长期的发展和养护管理的过程中,及时发现问题和解决问题,不断调整发展策略,探索道路,对整个行业的稳定发展、可持续发展、高质量发展具有重要意义。

参考文献

[1]高志林.高速公路养护管理面临的现实问题及改善策略[J].建筑工程与管理,2020(1):2.

[2]红星新闻.新建改建高速公路通车里程3.1万公里,“十三五”规划硬性指标超额完成[EB/OL].2020[2021-10-21].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1681242597982414725&wfr=spider&for=pc.

[3]何显一.高速公路智能化监控体系的研究[J].建筑工程技术与设计,2016(36):1164.

[4]东南沿海消息通.关注|科技活动周——“十四五”公路养护技术发展趋势[EB/OL].2021[2021-10-21].https://www.sohu.com/na/468698807_121106994.

[5]陈蕊姗.高速公路路面养护管理系统决策优化的研究[J].科技与企业,2013(11):1.

[6]付岗武.提高高速公路小修保养管理的建议方案[J].建筑发展,2021(9):31-32.

[7]丛伟宏.预防性养护在公路全寿命周期中的应用[J].中国新技术新产品,2016(21):130-131.

[8]赵普明.预防性养护在公路全寿命周期中的重要性及决策[J].山西建筑,2016(9):152-153.

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