公路建养一体化理念深度剖析

 1 目前建养“两张皮”的现象原因何在？

      公路从规划到运营即开放交通，需要经历如下图所示的纵向5各阶段、包含横向3各部分、分为竖向4个层次。

      公路建设期：应该从宏观上包含了规划、勘察设计、施工阶段；微观上通常仅指公路施工阶段，本文建养一体化主要为宏观表述。而公路运营养护期：主要从通车零公里开始的运营、养护阶段。

       从规范、国家政策方面一直在提倡、呼吁建养一体化、建养并重，说明公路的建设期与运营养护期应该是密切关联、互相促进、相辅相成、无缝衔接的。但从目前两大阶段现状来看，实则相互独立、自成体系。建设期重在为建设方提供了一个尽量合格的“工程产品”，而运营养护期在对工程产品了解甚少的情况下进行修修补补，更多是是“带病运行”。本来公路工程交竣工验收期有一个质保期可以作为缓冲期的，但实际上交竣工验收仅是一个形式或过场而已。所以，公路工程自交竣工验收后从管理人员、机构、方法及数据采集等均转入了另一种“全新”的管理、运行机制，二者完全脱节。

1.1 建设期对运营养护期考虑不够

        a.  规划期如何体现运营期“用户”的安全、舒适性、耐久性、便利性等需求(运营商、行车用户)；

        b.  设计期路基路面一体性、路面结构组合、材料、巡检设施等；

        c.  施工期的控制指标均由试验获得，比如压实度(马氏击实-压路机碾压)、空隙率(设计孔隙率-通车15年后VV)等缺乏运营期真实、长期行车环境下的数据验证、控制、修正；

1.2 运营养护期对建设期的指导不够

        a. 公路MQI(路面PQI、路基SCI、桥隧BCI、沿线设施TCI)指数评价与建设期关系？

        b. 运营期养护资金分配与建设期关系

        c. 运营期效益回报(社会、经济、政治)与建设期关系

        d. 养护数据与不同用户的需求关系

2 公路建养一体化内涵何在？

      公路建养一体化系指通过分析公路运营阶段长期路用性能变化特征、材料性能衰变特征、环境及交通荷载变化等影响因素，建立其与规划阶段目标制定及措施提出、勘察设计阶段的结构、材料、防护、交安指标及施工阶段的质量控制指标、组织优化的相关模型或规律，并基于这些规律或模型指导、修正、调整公路建设期(规划期、勘察设计期、施工期)的方案实施；反之，通过对公路建设期的方案、多维数据、材料信息、控制指标、预测交通环境因素等进行实时、科学、合理地建档、汇总、分析，为运营养护期的养护规划制定、养护计划拟定、养护措施实施、公路病害处治提供科学、可靠的依据。也就是说“养护理念植入建设，养护数据指导建设；建设方案涵盖养护，建设信息服务养护”，真正地实现“建中思养，养后导建”，即“建养相辅相成”。

3 建养一体化的精髓何在？

3.1 运营养护数据指导建设

(1) 规划期

        a. 当地发展需求影响高速规划；

        b. 用户群需求(小车出行、农牧业区、经济开发区、资源密集区等)决定高速投资、规划、设计等；

(2) 勘察设计期

        a.  技术、经济、社会、环境需求影响养护检修通道(高护坡、高挡墙、高路堤、桥梁、隧道、交安等)、绿化修剪补种浇水、排水(或除冰雪)要求、应急抢险救灾需求等设计；

    比如：高墩桥设计桥墩检测通道、高塔悬索桥设计悬索检测通道、寒冷干旱地区设计耐寒抗旱绿化树种、多雪地区设计除雪或回收再利用冰雪设施(如绿化带、水窖等)、泥石流多发区设计抢险救灾通道；

       b. 道路运营需求(耐久性-运营养护管理者；舒适性、安全性、便捷性-行车用户；低碳、环保、再利用-政府)、经济投资、交通量、自然环境影响路基结构、路面结构(厚度、全厚/强基薄面、混合料类型)、桥隧类型的优选；

      比如：运营商希望耐久性结构(结构层+表面/层间功能层一体化设计)；行车用户希望舒适(少铺高噪声微表处)、安全抗滑结构(排水式路面、OGFC、低噪声微表处等)及安全防护设施；太阳能隧道照明、温拌沥青混合料节能环保、可再生路面结构(SMA中纤维很难再生、微表处较难再生、改性沥青难再生)；经济发达地区多选厚结构；大交通量、高温地区要求抗车辙结构；

    c. 道路运营需求(耐久性-运营养护管理者；舒适性、安全性、便捷性-行车用户；低碳、环保、再利用-政府)、典型病害(或问题)特征影响道路材料选择(路基、路面、桥隧、交安、绿化等)；

    比如：运营商需要低温抗裂(SBR改性)、高温抗车辙(添加抗车辙剂)、耐久经济、耐疲劳、抗水损、可再生、易修复、低碳环保、就地取材的材料；

    d.公路MQI(路面PQI、路基SCI、桥隧BCI、沿线设施TCI)指数评价模型(模型函数形式、权重系数等)与构造物结构类型、路面类型及材料的关系；

    比如：运营期MQI-PQI-RDI三者关系模型中的权重、系数与路面结构组合、材料、交通环境荷载关系？RDI中的各种RD预估模型与结构层厚度、材料类型、累计交通量的关系？即如何通过优化结构组合、厚度、材料等因素来减小运营期的RD，从而提高RDI、PQI、MQI分值。

    e. 根据运营期的病害特征如何调整、优化在设计阶段的设计控制指标？

    比如：目前路面设计控制指标采用路表回弹弯沉(承载力)及沥青层、半刚性基层、底基层层底拉应力(疲劳开裂)，那么，回弹弯沉与承载力相关性有多大(比如壳牌设计法采用土基表面竖向压应变、路表永久变形等)？层底拉应力与路面破损、裂缝相关吗？

    h. 面使用性能的衰减规律优化筑路材料性能参数的选择

    比如：路面抗滑性能的下降主要与集料类型、形状及级配有关，同时也受到交通荷载、自然环境、线型的影响，但施工结束后要求TD≥0.55或SFC60≥54 (年均降雨量>1000mm)与 粗集料的PSV≮42%、磨耗损失≯28%有必然联系吗？改性沥青5℃延度、混合料低温弯曲极限破坏应变(με)与路面的开裂相关吗？沥青软化点、动稳定度要求与RD深度有必然联系吗？

(3) 施工期

        a.  营期行车用户对舒适性、安全性的要求需要施工严格控制平整度、护栏埋入深度、表面层构造深度；

    b. 避免一味追求降低造价，而要对不同结构、不同部位、不同构件进行分类设计；

    c. 施工质量控制指标(路面：压实度、平整度、抗滑、渗水)多由试验获得，缺乏通过运营养护期获得的长期行车、自然环境下的数据验证、控制和修正；

d.   如何采用运营期的渗水、泛油、车辙、IRI变化规律来提出合理的压实度(最大理论密度、马氏密度、试验段密度的92/96/98%)或现场空隙率、现场平整度(3～8%)控制标准。

    比如：比如压实度>100%(马氏击实-压路机碾压)、空隙率<3%(设计孔隙率-通车15年后VV)是否说明压实更好呢？过度要求压实度，有可能出现“过碾压”，造成不平整，反之，过度要求平整度，将降低压实度，容易造成压实不足、空隙过大渗水。                                                     

3.2 建设信息服务养护

(1) 运营期

        a.  运营期养护资金分配与建设期关系；

        b.  营期效益回报(社会、经济、政治)与建设期关系；

(2) 养护期

    a. 规划、设计、监理、施工质量控制、施工组织设计、设计变更资料、交竣工验收等资料归档(纸质档案、电子档案)、建立台账；

    b. 设计、施工等数据BIM化，为养护病害识别、评价、决策提供直观平台；

    c. 建设期伴随的新材料、新装备、新工艺、新技术及配套攻关成果移交运营商；

    d. 运营期的管理、养护人员要积极参与、了解、熟悉公路设计、施工、交竣工验收阶段的工作，充分了解数据的真实性；

        e.   养护数据与不同用户的需求关系。