8.1.1 概述
预防性养护理念的核心在于防患于未然,基础在于经济性最优。也可以说,预防性养护就是指在道路技术状况衰减的初期,在最适当的时机,应用最适当的预防性养护措施,以最小的寿命周期成本,最大限度地延缓路况退化。美国于20世纪80年代初提出道路预防性养护概念,这种概念有别于传统的道路养护理念,其核心是要求采用最佳的成本效益,强调养护管理的计划性。主要有两个观点。
(1)让状态良好的道路系统保持更长时间,延缓未来的破坏,在不增加结构承载能力的前提下改善系统的功能状况。
(2)在适当的时间,将适用的措施,应用在适宜的路面上。路面养护符合“3R养护思想”,也就是预防性养护实际上是针对恰当的路面(right pavement),在合适的时间(right time),采取合理的措施(right treatment)实施的一项工程维修保值行为。AASHTO对预防性养护定义为:在公路寿命周期内,为了保证路况良好、延长公路寿命并将寿命周期内养护成本降到最低,而应用一系列的预防性养护措施的系统过程。而在这一系统过程中,要在不增设建成公路系统及其附属设施的条件下,达到延缓路况退化、保持或改进系统的功能性状况的目的。在良好的路面条件下对道路进行预防性养护活动将会有效延长道路服务寿命。
美国犹他州交通厅发现实施有效的预防性养护措施后可大大减少坑洞的形成和裂缝的进一步发展,预防性养护后的路面出现坑洞和裂缝扩展的仅为1%,而未加预防性养护的路面则达到75%。
SHRP的一个重要成果就是指出了预防性养护在延缓路面使用性能恶化速率、降低其使用寿命周期费用方面的重要意义。正确实施预防性养护可保持路面良好的使用性能,延长路面的使用周期,减少生命周期费用,节约养护维修资金。根据SHRP估算,在整个路面寿命周期内进行3~4次预防性养护,可以延长使用寿命10~15年,节约养护费用45%~50%。(https://www.daowen.com)
预防性养护具有计划性和周期性的特点。它的目的是修复早期道路病害、延迟路面破坏的出现,同时减少对矫正性养护和服务活动的需求。尽管采用这种类型的养护不是为了提高道路承载能力,但是它延长了道路的使用寿命,提高了道路的服务水平。通常,预防性养护更多是为了修复因环境造成的损害,而进行的路表的周期性更新。预防性养护需要周期性地进行路表密封(阻止水渗入道路内部结构),同时防止(或延缓)氧化、松散、裂缝等的影响。值得注意的是,预防性养护并没有路面补强功能,因而不应期望预防性养护具有改善路面强度和承载能力的作用。总的来说,预防性养护技术的作用归纳如下。
(1)养护方法和养护材料的改善。预防性养护和常规的养护方法不一样,需要采用改进的养护技术或者材料才有可能使预防性养护起作用。因此,这种需求将促使材料和设备供应商研发改进新材料和新设备,养护施工单位也会研究新的施工方法和技术来提高预防性养护的整体质量。虽然在某些情况下,采取新设备和新材料进行预防性养护初期费用较高,但是预期寿命远远大于使用传统方法进行的预防性养护,而且从长远角度来看,总的养护费用是减少的。
(2)整体路况得到改善。采用预防性养护方法可以在道路破损前使道路继续保持良好的使用性能,并延长整个路网的使用周期。
(3)节约养护费用。从养护单位的观点来看,预防性养护的优点是节约养护资金,延迟或减缓路面出现大的破损,延长道路的使用寿命。节约养护费用是以同时期养护费用的减少和良好的路况等形式表现出来的。
(4)增加了道路的安全性。从道路使用者的观点来看,安全是第一位的。预防性养护提供的路面安全保障是很明显的,如路表摩擦系数增大、路表水分散能力增强、噪声减少等。