董 僑, 姚 康, 黃夢(mèng)雨, 倪富健

(1.東南大學(xué)交通學(xué)院, 南京 211189; 2.東南大學(xué)道路交通工程國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心, 南京 211189)

道路工程是我國交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,截至2020年我國高速公路總里程已達(dá)16.1萬km[1],這標(biāo)志著我國公路發(fā)展已進(jìn)入建養(yǎng)并重的階段,養(yǎng)護(hù)管理工作也變得愈發(fā)重要與艱巨[2-3]。我國不僅公路總里程長,路面結(jié)構(gòu)類型也十分豐富,路面養(yǎng)護(hù)所涉及的材料、技術(shù)、工藝亦存在諸多種類。因此,如何科學(xué)地開展養(yǎng)護(hù)方案決策成為道路工程領(lǐng)域面臨的重要問題。

目前,大多數(shù)學(xué)者在養(yǎng)護(hù)決策流程中考慮了養(yǎng)護(hù)方案的成本效益和道路性能,并且提出了一系列衍生計(jì)算方法[4-6],但仍存在因素考慮不全、成本經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)選取單一、未涉及全壽命周期等問題。因此,全壽命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)(life-cycle cost assessment,LCCA)理論引起了諸多學(xué)者的關(guān)注。該方法是一種評(píng)估產(chǎn)品或方案全壽命周期費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)分析過程,可較好地解決傳統(tǒng)方法的不足[7]。Gorvetti等[8]基于LCCA方法評(píng)估了剛性和柔性路面的全壽命周期效益和成本。Leng等[9]引入LCCA方法量化了溫拌瀝青全壽命周期潛在的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響。然而,目前國內(nèi)相關(guān)研究十分有限,并且適宜于道路工程養(yǎng)護(hù)決策的LCCA框架也有待完善。

另外,交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展與資源環(huán)境狀態(tài)密切相關(guān)[10]。道路工程所涉及的環(huán)境資源,如石料、石油等,均為不可再生資源。隨著道路工程建設(shè)管理制度的日趨完善,資源屬性對(duì)建設(shè)成本、養(yǎng)護(hù)效益的影響也愈發(fā)顯著。目前,大多養(yǎng)護(hù)方案效益評(píng)估中,對(duì)路用材料的資源稀缺性仍少有體現(xiàn)[11-12]。無論從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度還是從環(huán)境科學(xué)角度,資源稀缺性都是自然資源最本質(zhì)的屬性[13],亦是道路養(yǎng)護(hù)綠色效益評(píng)價(jià)中的重要一環(huán)。因此,亟待構(gòu)建一套針對(duì)路用材料的、綜合性強(qiáng)的、可比性好的資源稀缺性評(píng)價(jià)體系,以期為相關(guān)研究或養(yǎng)護(hù)決策提供參考借鑒。

因此,本文基于LCCA理論,引入資源稀缺性的評(píng)價(jià)指標(biāo),建立適用于路用材料的項(xiàng)目級(jí)資源稀缺性評(píng)價(jià)體系,并將該指標(biāo)量化為貨幣當(dāng)量,與初期成本、車輛運(yùn)營成本、延誤成本共同計(jì)入全壽命周期成本清單。隨后,以江蘇省典型路面結(jié)構(gòu)為案例,依托路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù),將資源稀缺性、經(jīng)濟(jì)效益、性能發(fā)展3個(gè)維度統(tǒng)一,定量評(píng)估了再生類、銑刨重鋪類和罩面類共3類、12個(gè)常見養(yǎng)護(hù)措施的綜合效益。最后,以生態(tài)最優(yōu)的材料處理方式為例,開展各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)措施的綜合成本分析,提出基于全壽命周期成本視角的工程建議。

1 養(yǎng)護(hù)措施全壽命周期費(fèi)用組成及分析方法

1.1 資源稀缺成本

道路工程所涉及的資源,如石料、石油等,以及少量工業(yè)成品添加劑,如橡膠廢料、改性劑等,均為不可再生資源。其中瀝青與石料用量占比95%以上。目前,我國石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好,產(chǎn)量穩(wěn)定,銷售平穩(wěn),可基本維持瀝青市場產(chǎn)業(yè)鏈供給平衡。因此,本文僅考慮石料的資源稀缺性,但后續(xù)學(xué)者仍然需要對(duì)瀝青的資源稀缺性保持關(guān)注。

資源稀缺成本主要從存量稀缺、進(jìn)口稀缺和技術(shù)稀缺3個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià)[13]。存量稀缺通過宏觀儲(chǔ)采比進(jìn)行表征,其計(jì)算公式為

R=V/P

(1)

式中:R為宏觀儲(chǔ)采比;V為可供利用資源儲(chǔ)量,其為某區(qū)域內(nèi)開采企業(yè)占用保有資源儲(chǔ)量中允許開采、交易和使用的資源儲(chǔ)量;P為當(dāng)年產(chǎn)量。式(1)為通用公式,在實(shí)際計(jì)算時(shí)需要考慮石料的開采回采率。另外,需要將宏觀儲(chǔ)采比與其合理界限相比較,確定兩者之間的響應(yīng)關(guān)系,判斷該耗材是否需要計(jì)入稀缺性,詳見表1。

表1 儲(chǔ)采比的合理界限與響應(yīng)

確定該耗材需要計(jì)入稀缺性后,須進(jìn)一步開展技術(shù)稀缺與進(jìn)口稀缺維度評(píng)價(jià),根據(jù)不同來源、不同施工行為確定其耗材數(shù)量系數(shù),詳見表2?；谏鲜鲇?jì)算步驟,本文通過對(duì)江蘇省路用石料進(jìn)行存量稀缺、技術(shù)稀缺、進(jìn)口稀缺3個(gè)維度的評(píng)價(jià),最終確定耗材調(diào)整系數(shù)如表3所示。

表2 技術(shù)稀缺、進(jìn)口稀缺及其響應(yīng)

表3 江蘇省路用石料的耗材數(shù)量調(diào)整

最后,通過

(2)

計(jì)算資源稀缺成本。式中:C1為資源稀缺成本;ci為某種當(dāng)?shù)夭牧鲜袌鰞r(jià)格(見表3);ni為某種稀缺耗材數(shù)量。

1.2 初期成本

初期成本是指政府相關(guān)部門對(duì)初始路面建設(shè)和未來養(yǎng)護(hù)的投資,包含各項(xiàng)材料采購支出、設(shè)備租用與養(yǎng)護(hù)等,并且各類養(yǎng)護(hù)行為均被考慮在內(nèi),包含預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、功能性養(yǎng)護(hù)、修復(fù)性養(yǎng)護(hù)與日常養(yǎng)護(hù)活動(dòng)等。表4給出了常見養(yǎng)護(hù)方案單位造價(jià),對(duì)于未列出的方案,可依據(jù)該表進(jìn)行估計(jì),如銑刨重鋪M.SMA-13的方案造價(jià)可參考銑刨、M.SMA-13罩面得出。

表4 常見養(yǎng)護(hù)方案單位造價(jià)

1.3 車輛運(yùn)營成本

用戶成本包括車輛運(yùn)營成本及延誤成本。其中,車輛運(yùn)營成本主要包含燃油費(fèi)、輪胎損耗費(fèi)、過路費(fèi)、車輛折舊費(fèi)等[16-17]。其中,車輛折舊費(fèi)和過路費(fèi)與路面養(yǎng)護(hù)決策無關(guān),同時(shí),輪胎損耗相關(guān)成本占比較小[18],因此,本文僅考慮將施工過程中繞路或者路面性能惡化導(dǎo)致車輛運(yùn)行產(chǎn)生的額外油耗費(fèi)用作為車輛運(yùn)營成本,在本模型中采用使用階段的燃料成本進(jìn)行表征,以更好地比較實(shí)施不同養(yǎng)護(hù)方案的路面性能,其計(jì)算公式為

C2=N×Q×coil

(3)

式中:C2為車輛運(yùn)營成本;N為車輛數(shù),基于歷史數(shù)據(jù)的時(shí)間序列模型獲取;Q為單位額外油耗;coil為油價(jià),92#汽油為7.84元/L,0#柴油為7.55元/L。由于平整度和速度是影響油耗的主要因素,計(jì)算模型引入路面彎沉和抗滑系數(shù)進(jìn)行微調(diào)[19],不同車型Q的公式如下。

小客車:Q=m×(0.164eS×I+5.075e0.002L+0.004S),m=0.865λ2-1.280λ+1.408,λ=v/100

大客車:Q=m×(0.386e0.001L+0.002S×I+21.27e0.003S),m=1.277λ2-1.984λ+1.738,λ=V/90

小貨車:Q=m×(0.048L0.005S0.413×I+5.925L0.023S0.256),m=1.492λ2-2.260λ+1.805,λ=v/90

中貨車:Q=m×(0.170e0.004L+0.011S×I+13.886e0.004L+0.009S),m=2.933λ2-4.142λ+2.382,λ=v/80

大貨車:Q=m×(0.147e0.007+0.015S×I+12.739e0.005L+0.016S),m=3.071λ2-4.133λ+2.348,λ=v/70

(4)

式中:I為國際平整度,m/km;S為橫向力因數(shù);L為彎沉,0.01mm;v為車速,km/h;m、λ為擬合因數(shù)。

此外,本文設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)狀態(tài),并取車輛運(yùn)營時(shí)各項(xiàng)成本的后來狀態(tài)與基準(zhǔn)狀態(tài)的差值作為評(píng)價(jià)指標(biāo),因?yàn)樵摬糠植攀强梢酝ㄟ^技術(shù)手段優(yōu)化的部分。因此,本文規(guī)定基準(zhǔn)狀態(tài)下的速度、平整度、橫向力系數(shù)、彎沉如表5所示。

表5 基準(zhǔn)狀態(tài)

對(duì)于后來狀態(tài)的各項(xiàng)指標(biāo),本文基于路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù),結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)及工程經(jīng)驗(yàn)[14-15, 20-21],確定不同養(yǎng)護(hù)措施實(shí)施后的平整度、橫向力系數(shù)、彎沉值的初始性能及發(fā)展趨勢(shì),結(jié)果如表6所示。

表6 養(yǎng)護(hù)后平整度、橫向力因數(shù)、彎沉的初始性能及發(fā)展趨勢(shì)

1.4 延誤成本

延誤成本是用戶成本的另一組成部分,是指受施工區(qū)禁行或限速的影響,交通流發(fā)生減速、排隊(duì)或繞行,從而造成交通延誤或使用戶被迫取消出行計(jì)劃產(chǎn)生的延誤時(shí)間成本與延誤運(yùn)營成本。其中,延誤運(yùn)營成本是指頻繁剎車、低速運(yùn)行或繞行而付出的額外油耗費(fèi)用,其計(jì)算思路與上述車輛運(yùn)營成本相同。延誤時(shí)間成本則通過單位時(shí)間價(jià)值乘以車輛延遲時(shí)間及車輛數(shù)進(jìn)行計(jì)算[22-23]。其中車輛延誤時(shí)間一般可通過交通歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真模擬獲得。對(duì)于單位時(shí)間價(jià)值,本文參考文獻(xiàn)[24]中總結(jié)的數(shù)據(jù),基于工資法對(duì)缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,最終確定不同類型車輛延誤成本計(jì)算參數(shù),如表7所示。

表7 延誤成本計(jì)算參數(shù)

2 案例背景

2.1 路面及交通條件信息

案例分析的功能單元定義為3 km半幅單向三車道路面,單個(gè)車道寬3.75 m,不涉及路肩、中央分隔帶。道路壽命分析期為35～45 a,其中包含已服役的9 a。同時(shí),該系統(tǒng)假定對(duì)于同一功能單元,天氣、溫度等外部因素對(duì)各養(yǎng)護(hù)方案的效益相同,故將其忽略后對(duì)最終結(jié)果不產(chǎn)生影響。舊路面結(jié)構(gòu)選取江蘇省典型路面結(jié)構(gòu),如圖1所示。此外,假定基層與路基均表現(xiàn)良好,無須進(jìn)行大修養(yǎng)護(hù)。

圖1 舊路面結(jié)構(gòu)

對(duì)于交通量數(shù)據(jù),本文基于路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng),根據(jù)2002—2021年的AADT與不同車型比例,對(duì)未來50 a的數(shù)值進(jìn)行預(yù)測(cè),最終結(jié)果見表8。

表8 不同車型的單向AADT

此外,本文還對(duì)該案例交通條件做出以下規(guī)定:

1) 第1車道為超車道,僅限小客車行駛,限速120 km/h;第2車道可行駛70%的大客車以及30%的小客車,限速100 km/h;第3車道可行駛?cè)康呢涇囈约?0%的大客車,限速100 km/h.

2) 所有車輛行駛速度均為表9所示的恒定值。

表9 車輛行駛速度

3) 施工期間所有車輛有序繞行,繞行距離8 km(比原路程多出5 km);繞行時(shí)假設(shè)車輛速度保持不變,不存在擁堵、頻繁剎車、降速等行為。

2.2 養(yǎng)護(hù)方案信息

本文基于路面管理養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù),總結(jié)了目前江蘇省近年來主要的養(yǎng)護(hù)方案,并結(jié)合量化難易程度、可參考數(shù)據(jù)完整性、新技術(shù)新材料發(fā)展等因素,最終選擇銑刨重鋪、罩面、就地再生共3類、12種養(yǎng)護(hù)方案,對(duì)比不同材料、技術(shù)、工藝的綜合成本效益。各養(yǎng)護(hù)方案基礎(chǔ)信息見表10。

表10 養(yǎng)護(hù)方案基礎(chǔ)信息

3 結(jié)果與討論

3.1 稀缺性成本

不同養(yǎng)護(hù)方案的資源稀缺成本如圖2及表11所示。結(jié)果表明:再生類養(yǎng)護(hù)措施舊料利用率較高,其中冷再生可100%循環(huán)利用舊料,具有極佳的資源合理性;ECA-10薄層罩面處治厚度薄、耗材量小,相比普通罩面措施能節(jié)省50%左右的資源;廢棄舊料、消耗本地石材將使資源稀缺成本增加5～15倍,其中銑刨重鋪上中下面層可造成約500萬的經(jīng)濟(jì)損失,占綜合成本的20%。

表11 不同養(yǎng)護(hù)方案的資源稀缺成本

綜上所述,養(yǎng)護(hù)方案決策時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待石料的來源與去向,合理采用外來石材,提高舊料利用率。從節(jié)省石料的角度對(duì)養(yǎng)護(hù)方案的優(yōu)劣排序如下。

1) 上面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為罩面類、就地?zé)嵩偕?、銑刨重鋪類?/p>

2) 中下面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為就地冷再生類、銑刨重鋪類。

3) TFC作為抗滑專項(xiàng),處治厚度極薄。

3.2 初期成本

不同養(yǎng)護(hù)方案的初期成本如圖3所示,其中包含施工成本(人工費(fèi)用、設(shè)備租賃、拆建成本、燃油費(fèi)等),結(jié)果表明:

圖3 不同養(yǎng)護(hù)方案的初期成本

1) 不同類型的混合料初期成本差異明顯。SMA混合料單價(jià)比AC高10%;改性瀝青混合料單價(jià)比AC高7%;ECA-10薄層罩面(2.5 cm)相比于M.SMA-13罩面(4 cm)節(jié)省成本35%,相比于M.AC-13罩面(4 cm)節(jié)省成本25%。

2) 再生類養(yǎng)護(hù)方案具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。就地?zé)嵩偕途偷乩湓偕靸r(jià)相比于銑刨重鋪分別下降16.5%和56.5%,能顯著節(jié)省開支。

綜上所述,從節(jié)省政府開支的角度對(duì)養(yǎng)護(hù)方案的優(yōu)劣排序如下。

1) 上面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為ECA-10薄層罩面、AC罩面、就地?zé)嵩偕?、SMA罩面、銑刨重鋪。

2) 中下面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為就地冷再生、銑刨重鋪。

3) TFC作為抗滑專項(xiàng),成本高于普通微表處措施。

3.3 車輛運(yùn)營成本

不同養(yǎng)護(hù)方案的車輛運(yùn)營成本見表12,結(jié)果表明:

表12 不同養(yǎng)護(hù)方案的車輛運(yùn)營成本

1) 車輛運(yùn)營成本逐年下降。在圖1所示的典

型結(jié)構(gòu)下,平整度與彎沉增長緩慢,相比之下抗滑性能的衰變更為顯著,這導(dǎo)致車輛的額外油耗逐年減少。同時(shí),基于上述特征,在相同的路面性能衰變下,養(yǎng)護(hù)措施的服役年限越長,年均車輛運(yùn)營成本越小,用戶端性價(jià)比越高。

2) 車輛運(yùn)營成本與養(yǎng)護(hù)水平直接相關(guān)。路面性能的恢復(fù)能降低額外油耗,進(jìn)而降低車輛運(yùn)營成本。結(jié)合表6發(fā)現(xiàn):再生類養(yǎng)護(hù)的平整度依賴于壓實(shí)工藝,可能導(dǎo)致車輛油耗偏大;TFC針對(duì)抗滑性能,車輛運(yùn)營成本最高;普通罩面能有效改善路面性能,其年均車輛運(yùn)營成本受使用壽命影響;罩面類養(yǎng)護(hù)中,M.SMA-13罩面壽命更長,因此,其年均車輛運(yùn)營成本明顯優(yōu)于其他方案,用戶端性價(jià)比更高;銑刨重鋪能有效改善路面性能,并且使用壽命普遍較長,車輛運(yùn)營成本最佳。

綜上所述,從用戶端經(jīng)濟(jì)性的角度對(duì)養(yǎng)護(hù)方案性價(jià)比的優(yōu)劣排序如下。

1) 上面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為SMA罩面、ECA-10薄層罩面、AC罩面、就地?zé)嵩偕?、TFC。

2) 中下面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為銑刨重鋪、就地冷再生。

3.4 延誤成本

不同養(yǎng)護(hù)方案的延誤成本見表13,結(jié)果表明:

表13 不同養(yǎng)護(hù)方案的延誤成本

1) 應(yīng)重視延誤帶來的間接經(jīng)濟(jì)損失。延誤成本中,延誤時(shí)間成本占比高達(dá)99.6%,這說明交通延誤帶來的間接經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)高于直接的油耗支出。此外,在AADT∈[3 000,5 000]輛/d的中交通路段,交通流每中斷1 d,就將給用戶造成約25萬元的經(jīng)濟(jì)損失。

2) 當(dāng)交通量一定時(shí),大型車輛比例越高,延誤成本越大。

3) 施工工期對(duì)延誤成本有決定性作用。

綜上所述,有效組織車流避開施工區(qū)、合理優(yōu)化施工流程、縮短養(yǎng)生時(shí)間對(duì)交通流的影響非常關(guān)鍵,尤其在大型車輛比例較高的路段,該舉措可收獲顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

從駕駛者間接經(jīng)濟(jì)的損失角度,對(duì)養(yǎng)護(hù)方案的優(yōu)劣排序如下。

1) 上面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為TFC、就地?zé)嵩偕?ECA-10薄層罩面、普通罩面、銑刨重鋪。

2) 中下面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為就地冷再生、銑刨重鋪。

3.5 綜合成本分析

本文以生態(tài)最優(yōu)的材料處理方式(外地石材、舊料留存)為例,分析不同養(yǎng)護(hù)方案的綜合成本,如圖4及表14所示。整體來看,綜合成本以用戶經(jīng)濟(jì)損失為主(50%～60%),其次為政府投入成本(30%～40%),資源稀缺成本占比不超過3%。在用戶成本中,延誤成本由施工工期決定,車輛運(yùn)營成本與養(yǎng)護(hù)水平相關(guān)。這表明:施工特性,如施工工期、施工水平、工藝先進(jìn)性等,對(duì)用戶成本效益改善具有重要意義;政府投入與混合料種類、工藝選擇有關(guān)。

圖4 不同養(yǎng)護(hù)方案的各類成本占綜合成本百分比

表14 不同養(yǎng)護(hù)方案的綜合成本及其組成

此外,對(duì)比不同養(yǎng)護(hù)工藝,結(jié)果表明:

1) 對(duì)于普通罩面類、銑刨重鋪類養(yǎng)護(hù)措施,在上面層處治措施中,初期政府投入40%左右,油耗支出超過30%,延誤成本不到30%,這說明這類養(yǎng)

護(hù)應(yīng)謹(jǐn)慎進(jìn)行混合料種類和工藝的選擇;在中下面層處治措施中,延誤成本占比45%左右,初期政府投入40%左右,用戶油耗支出10%～20%,這說明這類養(yǎng)護(hù)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注施工對(duì)交通流的影響。此外,罩面類綜合成本相比銑刨重鋪方案下降20%,主要差異體現(xiàn)在政府投入和用戶的間接經(jīng)濟(jì)損失。

2) 對(duì)于ECA-10薄層罩面養(yǎng)護(hù)措施,其厚度薄、耗材量少,能有效改善路面性能并快速開放交通。2.5 cm ECA-10薄層罩面的綜合成本相當(dāng)于4 cm M.SMA-13罩面的75%,但其車輛運(yùn)營成本占比較高,接近40%。需要注意的是,實(shí)施ECA-10前需要進(jìn)行一系列既有病害處理,這些瑣碎的修補(bǔ)工作在LCA中被忽略,但累積作用可能對(duì)整體產(chǎn)生不可忽視的影響。

3) 對(duì)于TFC養(yǎng)護(hù)措施,由于對(duì)平整度和彎沉改善有限,用戶端油耗甚至超過銑刨重鋪,在綜合成本中占比接近50%。需要注意的是,實(shí)施TFC前需要進(jìn)行一系列既有病害處理,這些瑣碎的修補(bǔ)工作在LCA中被忽略,但累積作用可能對(duì)整體產(chǎn)生不可忽視的影響。

4) 對(duì)于就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)措施,其綜合效益與普通罩面接近。盡管就地?zé)嵩偕苎h(huán)舊料、節(jié)省耗材且快速開放交通,但其造價(jià)不低、施工階段過度排放、對(duì)平整度改善有限等劣勢(shì)使其不具有明顯的綜合效益優(yōu)勢(shì)。其中,初期成本占比接近50%,車輛運(yùn)營成本占比35%。但是,由于能夠較快地開放交通,該養(yǎng)護(hù)措施對(duì)用戶造成的間接經(jīng)濟(jì)損失較小。

5) 對(duì)于就地冷再生養(yǎng)護(hù)措施,其綜合效益良好,與同層位銑刨重鋪相比綜合成本降低40%,其中延誤成本占比約50%。可見冷再生技術(shù)的優(yōu)化重點(diǎn)在如何縮短再生層養(yǎng)生時(shí)間。

綜上所述,考慮綜合效益對(duì)不同養(yǎng)護(hù)方案的優(yōu)劣排序如下。

1) 上面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為ECA-10薄層罩面、就地?zé)嵩偕咏胀ㄕ置?、銑刨重鋪?/p>

2) 中下面層養(yǎng)護(hù)措施由優(yōu)到劣依次為就地冷再生、銑刨重鋪。

3.6 工程建議

本文基于考慮資源稀缺性下不同養(yǎng)護(hù)方案的綜合成本效益,對(duì)道路工程中養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)提出以下工程建議。

1) 加快推進(jìn)銑刨料再生利用,尤其應(yīng)杜絕舊料直接廢棄現(xiàn)象。相關(guān)監(jiān)管部門可引入懲罰機(jī)制,將其列為養(yǎng)護(hù)管理水平的考察項(xiàng)之一。

2) 優(yōu)化施工流程、選擇合理的工區(qū)封閉方式能夠減少施工對(duì)交通流的干擾,大幅降低用戶的間接經(jīng)濟(jì)損失。尤其對(duì)于就地冷再生,若能縮短其施工工期,將進(jìn)一步提高用戶端應(yīng)用效益。此外,施工水平的提高,如注重再生效果、充分有效壓實(shí)等,能有效改善路用性能,直接降低用戶的油耗開支。

3) 須重點(diǎn)開展長期的科學(xué)養(yǎng)護(hù)決策工作,關(guān)注不同養(yǎng)護(hù)方案在整個(gè)生命周期內(nèi)的應(yīng)用潛能,避免無效養(yǎng)護(hù)、重復(fù)養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)論

1) 基于存量稀缺、進(jìn)口稀缺和技術(shù)稀缺3個(gè)評(píng)價(jià)維度,建立了適用于路用材料的資源稀缺性評(píng)價(jià)體系,并將資源的稀缺性量化為貨幣當(dāng)量計(jì)入成本清單中,便于后續(xù)開展不同養(yǎng)護(hù)方案的LCCA。

2) 基于LCCA理論,將資源稀缺性、經(jīng)濟(jì)效益、性能發(fā)展3個(gè)維度統(tǒng)一為綜合成本指標(biāo),解決了養(yǎng)護(hù)決策過程中多目標(biāo)問題的難點(diǎn),并給出了不同養(yǎng)護(hù)方案單項(xiàng)成本及綜合效益的優(yōu)劣排序。

3) 在考慮資源稀缺性下,再生類養(yǎng)護(hù)措施舊料利用率較高,具有極佳的資源合理性;ECA-10薄層罩面措施與普通罩面相比能節(jié)省50%左右的資源;銑刨料直接廢棄、石料來源選擇不當(dāng)將導(dǎo)致額外支出10%～20%的當(dāng)量成本,其中銑刨重鋪上中下面層可造成約500萬元的經(jīng)濟(jì)損失,占綜合成本的20%。

4) 各養(yǎng)護(hù)方案與施工特性相關(guān)的成本效益接近60%,其中用戶間接的經(jīng)濟(jì)損失占比超過30%,直接由施工工期決定。

5) 基于上述分析結(jié)果,建議優(yōu)化養(yǎng)護(hù)施工流程以降低用戶的間接經(jīng)濟(jì)損失,提高施工水平以降低用戶的直接油耗開支,謹(jǐn)慎選擇材料、開展科學(xué)養(yǎng)護(hù)決策以節(jié)省政府投入成本。