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10.2对本项目的特点、关键技术问题和难点的认识及对策10.2.1本项目的特点（1）专业覆盖范围广本次规划研究对为湖北省交通运输厅武黄高速公路管理处所管理的武黄高速公路，研究内容包括其路面、路基、桥涵、沿线设施等众多专业，需进行养护时机、养护措施、养护费用及养护资源配置的研究，涉及内容较多。（2）项目研究成果受外界条件影响大，需动态调整。本项目养护规划的制定是基于武黄高速现状、交通量分析、路用性能预测及养护需求等客观条件，在现状条件下合理，但在规划期内可能遇到养护需求变化、养护技术革新以及国家或地方政策方针变化等情况，可能对养护规划方案造成较大影响，因此当上述影响因素出现时，需对规划成果进行动态调整。（3）本项目养护规划的适用程度高由于养护规划是道路现状基础上，结合未来所承受的外界条件、病害发展趋势等因素综合确定的，而其后期发展状况具有一定的可变性，较难以准确预测，因此分析期越长，养护规划方案后期的适用程度越低。本项目规划分析期为2016~2020年，属中期规划，可有效提升对未来情况预测的准确性，提高养护规划方案的实用性和可操作性，适用程度较高。10.2.2关键技术问题和难点的认识及对策（1）关键问题之一：收集详实及准确的养护基础资料问题分析历年积累资料的详实与准确是科学制定养护规划的前提；本次养护规划需要收集的资料涉及武黄高速交通量、养护历史信息等诸多内容，具有资料种类繁多、涉及部门较多、跨越年限较长的特点，且有可能存在数据缺失或资料信息化程度不够的现象，基础资料收集难度较大。对策措施本次规划将综合项目实地调查、主管部门现场调研、地方科研及学术资料收集、道路养护部门及企业座谈、互联网信息搜集等手段，全面收集本次养护规划所需资料，主要包括：武黄高速建设历史（大修加铺资料、路面结构、构造物信息、原材料、施工数据等）、环境数据（气候、交通量、轴载谱等）、养护历史（养护时间、养护路段、养护措施、养护资金、施工数据等）、历年路况检测数据（路面破损、车辙、平整度、抗滑性能、强度；桥梁定期检测等）以及其他资料（养护管理体制、养护资金管理、养护设备管理及路政管理体制政策等相关文件）；对于定量数据资料缺失的情况，尽可能的以定性结论或其他方式替代，以保证资料的完整性，为道路性能的准确预测及养护时机的判定提供依据。（2）关键问题之二：历年养护规划经验总结及养护大数据分析问题分析历年养护期间，武黄高速每年养护工作的实施与原计划势必存在一定的差异，养护效果及费用也存在与原计划不同的现象；为有效降低本次规划期内计划与实际的差异性，提升规划的准确率，就必须对历年养护规划进行经验分析与总结。历年武黄高速养护工作产生的数据，包括检测数据、交通量数据、养护费用数据等，具有数据量大、价值密度低、数据多样的特点；要得到养护规划所需的数据，就必须对养护大数据进行分析，这也是本项目面临的一个主要问题。对策措施本次规划将通过深入分析武黄高速公路历年养护资料，对比实际养护工作与原计划的差异，研究差异产生原因；分析养护效果，对主要养护措施进行经验总结，并对养护计划的实现程度进行综合评估。结合评估结果分析历年养护工作主要存在的困难及问题，针对已经出现的问题提出解决办法，结合实施情况对潜在的困难和问题进行必要的预测，并提出预处理及补救措施，为下一阶段的养护规划提供经验，提高规划的准确性。对于收集到的养护大数据，结合我院承担的交通运输部建设科技项目“基于大数据的高速公路养护技术及模式研究”的研究成果，对武黄高速养护大数据进行分析，确定本项目养护规划所需的数据类型，明确数据的格式、采集及存储方法，提出各类数据的分析、处理手段，为本次养护规划的制定提供详尽的数据支撑。（3）关键问题之三：武黄高速性能变化及病害发展趋势的准确预测问题分析道路性能发展趋势预测的准确性是实现养护规划科学合理的基础因素之一，进行准确预测与多年数据的积累及合理的预测方法密不可分。对于路面而言，目前国内外已研究出多种预测方法和模型，而武黄高速路面状况的发展趋势受结构条件、环境和交通量等因素的影响，需要根据其实际情况及总体发展趋势综合选择适宜的预测模型。针对路基、桥涵等工程的性能衰变，目前国内外并尚缺乏系统的研究成果。对策措施路面养护在道路养护权重中占相当大的比例，而且维修所需的费用最多，因此路面使用性能需要进行准确的预测。本次规划将根据武黄高速沿线路面病害类型及严重程度、交通量水平等因素，将其合理划分为不同路段，针对每一路段特点对性能预测模型进行调整，并采用我公司自主研发的路面智能化设计与分析平台（软件著作权登记号：2011SR097939、2011SR098001、2012SR136530、20121SR136524、2012SR136528、2012SR136540、2015SR035213）对路面车辙、沥青混合料疲劳裂缝、基层反射裂缝、路面破坏、平整度等分别进行预估，综合预测每一路段路面性能发展趋势。车辙曲线预测曲线图反射裂缝预测曲线图路面智能化设计与分析平台预测曲线除此之外，针对桥梁、路基、沿线设施等部分，由于使用性能没有明显的衰变或者发展规律，无法找到有效的、合理的数学模型对其使用性能进行预测，因此本次规划中将根据历年的典型病害形式、产生的数量以及较为有效的养护措施等信息，对规划期内的养护方案进行研究。（4）关键问题之四：确定科学的养护时机问题分析养护时机的确定一直是养护工作能否成功的关键指标之一，养护措施的经济性和有效性在很大程度上取决于采取养护措施的时间。如果实施的时机不当，不仅达不到预期的使用效果，而且还会造成本已紧张的养护资金浪费，因此确定合理的养护时机是本项目的关键所在。对策措施不同的养护绩效指标对养护时机的判断存在一定的差别，因此选择适宜的养护绩效指标与确定合理的养护时机存在很大关系。本次规划将通过分析武黄高速道路的主要破坏原因，根据不同的主导破坏类型选取不同的养护指标，合理确定各养护指标的最低可接受标准；并采用公司自主研发的路面智能化设计与分析平台，运用基于路用性能的寿命周期费用分析法，以效益费用比最大为原则，合理确定科学养护时机。养护规划分析图（5）关键问题之五：确定合理的阶段性养护措施问题分析武黄高速养护过程中，针对不同路段道路状况，可采用几种不同的养护措施，每种措施对道路的养护效果和投入费用不一样。在分析期内每个阶段的养护措施是相关的，上一阶段采取的养护措施的效果可能会影响到下一阶段养护措施的选择，如何合理地确定各阶段养护措施，使养护规划方案在全寿命周期内最优，是本项目的关键问题之一。对策措施首先次规划将根据武黄高速的历年养护实践、养护新技术应用等情况，分析不同措施的使用效果、性能变化趋势，制定适宜的养护措施库，并进行技术经济比较，明确不同措施的投资效益和适用范围，为养护措施的选择奠定基础。其次，本次规划将根据每一阶段不同的养护策略，采用动态规划的方法，结合养护措施库确定每个阶段可采用的养护措施方案，并通过计算规划期末各方案的残值，对每一方案进行经济评价，确定合理的养护措施；使得规划期内养护成本最优化、残值最大化，为下一阶段养护打好基础。（6）关键问题之六：武黄高速公路白加黑路面病害识别、评价及处治方案研究问题分析武黄高速公路是在旧水泥路面加铺沥青面层的“白加黑”式复合式路面，其病害特点与普通沥青路面相比具有特殊性及差异性。因此，武黄高速路面病害的识别、评价及处治方案需更具针对性及有效性，需对其进行深入的研究。对策措施板底脱空、水泥板损坏及水泥板接缝反射等由下而上产生的病害是“白加黑”复合式路面的典型病害，因此对此类路面来说，下部病害的识别及评价尤为重要。在后期养护过程中，可采用声效检测仪对其进行识别及评价。声效检测仪可用于水泥路面板底脱空、复合式路面的层间不连续检测；其原理为采用多齿状激励轮实现对路面连续激励发声，通过检测分析声效特征值识别路面是否出现脱空及不连续，可实现连续、精确的检测，为路面脱空处治提供判别依据。武黄高速在大修加铺已经过去13年，随着车流量的增多和外界环境的作用，规划期内路面病害将会呈现几何状的增长。本项目对武黄高速白加黑路面病害处治方案拟从上、中、下三个层次入手：①下层处治：板底基层病害（脱空及松散）处治；②在板底基层病害得到良好处治的基础上，进行中层处治：原水泥混凝土板接缝抗裂及防水处治；③在板底基层病害及水泥板接缝防水、抗裂处治完成后，进行上层处治：沥青面层处治。针对以上三个方面，结合武黄高速路面病害实际，提出适宜的处治方案。而三个层次中，以板底基层处治为基础，因为只有在板底基层病害得到良好处治的前提下，才能保证路面病害得到根治，不会重复出现。拖挂式连续性检测仪整车图曲线异常区与路面病害区对照（7）关键问题之七：养护新技术应用推广的标准化与科学化问题分析随着公路养护行业的发展，养护新技术也是日新月异。一项好的养护新技术对于提升武黄高速养护质量、降低养护费用、提高养护效率会产生很好的推动作用，然而由于目前养护技术更新快、种类多，养护效果更是参差不齐，如何甄别养护新技术的优劣，使养护新技术在武黄高速推广应用实现标准化及科学化就显得尤为重要。对策措施本次规划中，通过对各类型已有养护技术的分析，选取适合于武黄高速特点的养护技术；为加快新技术的推广应用，在其选用上可采用“低门槛，高标准”的方法。低门槛是指降低新技术准入的门槛，使更多的新技术可进入应用，允许厂家自费进行试验路铺筑。高标准是指建立一整套质量评价体系及标准，对新技术应用效果及厂家信誉进行评价，即严格控制新技术的应用效果，有可为养护新技术的推广提供更为公平、有效的平台。对于评价效果差的技术，在下次的产品应用时，提高其准入门槛，如在下次的应用中评价仍为差，则禁入市场；对于评价效果好的，准其进行小规模推广应用，并对其进行效果评价，评价效果好，则可进行大规模推广应用。10.3.预防性养护规划10.3.1路面预防性养护规划预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的，对现有道路系统进行有计划、基于费用与效益的养护策略；其实质是“在适当的时间将适用的养护措施应用在适宜的路面上”。因此为保证预防性养护规划的科学性与合理性，便要科学合理的确定预防性养护的三要素：●养护路段●养护时机●养护措施10.3.1.1预防性养护路段的选择预防性养护能减缓路面的破坏速率、维持或改善路面现有的通车条件，通过延长原有路面的使用寿命来推迟大中修工作。在实施预防性养护之前应对路面状况进行详细调查。我院结合大量的养护设计经验，提出了适合实施预防性养护的路段判断宏观标准及微观标准。（1）路面预防性养护宏观路况标准沥青路面预防性养护的宏观路况指标采用SSI、RQI和PCI三项，其中SSI和RQI为检验指标，PCI为判断指标。即在SSI和RQI满足要求的前提下，以PCI为标准判断路面是否需要进行预防性养护。高速公路沥青路面预防性养护宏观路况标准路况指标高速公路SSI0.82~1.00RQI80~100PCI82~90（2）路面预防性养护微观路况标准根据高速公路沥青路面常见损坏类型的严重程度划分标准，当路面病害类型和严重程度符合下表中“轻微的裂缝、麻面、轻微的松散、轻微的车辙、泛油、磨光”的分级指标要求时，可采用预防性养护。路面损坏严重程度分级标准破损类型分级定义分级指标裂缝类龟裂轻初期龟裂，缝细、无散落，裂区无变形块度：20-50cm中裂块明显，较宽，或轻散落或轻度变形块度：＜20cm重裂块破碎，缝宽，散落重，变形明显块度：＜20cm网裂轻缝细，不散落或轻微散落，块度大块度：＞100cm重缝宽，散落，裂块小块度：50-100cm纵裂轻缝壁无散落或轻微散落，无支缝或少支缝缝宽：≤5mm重缝壁散落重，支缝多缝宽：＞5mm横裂轻缝壁无散落或轻微散落，无支缝或少支缝缝宽：≤5mm重缝壁散落多，支缝多缝宽：＞5mm松散类坑槽轻坑浅：面积小（1m2）坑深：≤25mm重坑深：面积小（1m2）坑深：＞25mm麻面细小嵌缝料散失，出现粗麻表面脱皮路面面层层状脱落松散轻细集料散失，路面磨损，路表粗麻重粗集料散失，多量微坑