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近幾年來,城市基礎設施建設發展迅猛,城市的道路狀況得到了極大的改觀。城市經濟的發展,對城市道路交通的要求越來越高。鞏固和提高城市道路的工程質量及交通服務功能,道路養護是關鍵。路面預防性養護是近年發展起來的行之有效的先進的道路養護技術。
市政道路路面預防性養護的概念
市政道路路面預防性養護是指道路養護部門在城市道路路面結構良好或是路面病害發生初期,即對其進行養護,不讓道路病害進一步向更深層次發展,從而達到延長路面使用壽命、保持道路完好率和平整度、提高道路質量、降低道路壽命成本、延長中修或大修期限目的的作業方式和實用手法。它與傳統的市政道路養護遵循的“壞了才修、不壞不修”的原則截然不同,強調預防性。
經驗表明,預防性養護能延緩路面破壞,延遲昂貴的路面大、中修和重建;其最佳實施時機應該在路面尚處于良好狀況,或者只有某些病害先兆時進行,這時,僅需要投入小額費用,就能達到很好的效果,是一種效益費用比非常良好的養護措施。
市政道路預養護作業的必要性
對道路采取預防性養護,有利于降低道路的全壽命成本。道路全壽命成本,不僅考慮初期修建費和該路面結構的使用壽命,還應考慮預定分析期內可能采用的各種維修方案所發生的費用,這些方案包括各種養護和改建措施的不同組合。一條質量合格的道路在使用壽命前75%的時間內性能下降40%,這一階段稱之為預防性養護階段,如未得到及時養護,在隨后12%的使用壽命時間內,性能將再下降40%,從而造成養護成本大幅度的增加。通過對幾十萬公里不同等級公路的跟蹤研究和大量的養護維修實踐,調查統計得出,每投入1元錢預防性養護資金,可節約3~10元后期矯正性養護資金的結論。整個路面使用周期內進行3-4次的預防性養護,可節約養護費用45%-50%。
城市經濟的不斷發展、人民生活水平的不斷提高,人們對出行環境有了更高的要求。當道路嚴重損壞時,再采取措施進行養護的“反應型養護方式”已經不能適應目前城市經濟發展和道路交通的需求了。必須轉變工作思路,防患于未然,在道路狀況良好或是病害剛出現的早期就采取預防性養護的措施進行修復,以保證城市道路的完好和交通安全。
傳統的道路養護理念、方式與城市交通擁擠的現狀不相協調。城市道路交通的特點是車流量大,人均道路面積小。等到路面破壞后才考慮維修,此時的道路由于已經發生了結構性的損壞,需要對基層進行處理,維修時間長占用道路造成交通擁堵;而且在維修前,由于路況差、行車顛簸,車輛通行的速度受很大限制,道路原本提供的交通流量無法充分發揮而易造成擁堵。預防性養護大多通過對道路面層處理的方式來起到對道路補強的作用,施工方便快捷,對交通影響小;通過對路面預防性的養護,在道路行駛質量明顯下降之前就采取措施恢復道路通行能力,就能給道路用戶提供機動性大、擁擠少且更加安全、舒適和耐久的路面。
市政養護作業實行管養分開的改革。現在養護作業單位轉制為企業,為了追求利潤最大化,經濟效益替代社會利益成為它的第一追求。養護企業在經濟利益的驅動下,對那些剛出現的道路早期病害往往采取忽視的態度,以降低養護支出,而僅僅修復那些已經發展為深層次的、不得不修的病害,養護資金效益費用比較低,政府投入養護經費追求的道路平整的養護目標越來越難實現。擯棄“壞了才修”的傳統理念,實行預防性養護,在道路損壞的初期對病害進行修復,既保證了道路的完好平整,又延長了道路使用壽命、有效降低了養護維修成本,必將收到良好的社會效益和經濟效益。
常用的市政道路路面預養護手段
灌縫。由于不均勻沉降、施工搭接、過大荷載、溫度變化及反射裂縫等原因,路面在使用一定時期后容易產生不同程度的反射裂縫;路面開裂后,路表積水在高速行車的作用下,順著路面裂縫滲透反復侵蝕瀝青和集料的界面直至擊穿面層破壞路基。為了防止裂縫擴展引起基層的進一步損壞,應及時對裂縫進行灌縫處理。
就地熱補。針對路面出現的局部破壞如裂縫、坑塘、松散、龜裂、擁包、沉塘等病害,可以采取就地熱補的方法。過去通常的做法是將破壞區域的舊瀝青混合料全部清除,然后用熱瀝青混合料重新填入壓實,這種修補方法由于冷接縫,冷熱相間的瀝青邊緣會留下縫隙的隱患,一旦碾壓不到位會使路面在短時期內再次受損,且大量的舊瀝青混合料被廢棄,造成了資源的極大浪費和環境污染。目前,可利用各類紅外線養護修補設備,對損壞的瀝青路面就地加熱修補,不僅節省工時,實現快速修補,還最大限度地利用了舊瀝青混合料,保護了環境。
稀漿封層。瀝青稀漿封層是近年來國內外發展較快的一種新的封層技術。它可以有效地治理路面的裂縫,提高路面的平整度和防水、防磨、抗滑的能力,具有施工快、造價低和節能等優點,主要起改善、恢復路面表面功能的作用,尤其適于用作瀝青路面的預防性養護。
路面再生密封。在頻繁交通荷載和溫度脹縮的反復作用下,瀝青會發生老化,油份逐步向膠質、碳質轉變,各項性能指標下降,可采用瀝青路面再生密封劑對路面進行涂刷,補充瀝青組從中的油份,恢復老化瀝青的活性,恢復路面性能。
瀝青混凝土罩面。城市道路與高速公路不同,地下埋設了各類管線,管線溝槽由于壓實度不足、新老基層不成板體等原因,往往會發生沉降不均勻等現象,造成各類路面病害。為了維持道路平整度及標高,可以根據需要對原路面進行銑刨加罩。
城市道路養護管理工作的基本內容可以概括為:規劃、設計、施工、養護、路況監測和評價等方面。
(一)規劃
評價現有路網狀況,提出需改善的項目,確定需改善項目優先次序,制定計劃并編制預算。
(二)設計
收集原材料、交通、環境、費用等數據,對需改善項目提出設計方案,進行結構分析和經濟評價后,提出費用-效益最佳方案。
(三)施工
編制招標文件,提出施工要點,組織道路工程施工,控制施工質量。
(四)養護
提出養護要點,編制養護計劃。
(五)路況監測和評價
進行道路日常巡檢,確定控制或評價路段,定期監測路況變化。城市道路養護管理工作分屬不同的管理層面。如規劃活動主要指整個路網的投資決策和計劃安排,設計和施工活動則涉及各個工程項目的技術管理。城市道路管理部門的日常工作,就是在監測路況取得道路服務狀態數據的情況下,不斷做出與道路有關的各項管理決定,并加以實施。
二、城市道路養護管理的作用
城市道路養護管理的目的是為了經常性保證道路及其附屬設施處于良好的技術狀態,從而保證道路安全快速通行和服務等功能的實現。通過對城市道路的養護管理,起到以下作用:
(一)及時了解和正確評價道路狀況和服務水平
根據道路狀況和服務水平,及時安排維修保養、中修、大修等工程,合理安排維修養護資金,保證道路完好。通過養護調查建立相應的技術狀況數據庫,為城市道路的運行管理提供完整、科學的技術數據,并將數據分析處理后為決策服務。
(二)提前預防道路設施病害發生
及時治理隨時出現的損壞,防止微小病害的進一步擴大,盡可能延長道路設施的使用壽命,延緩大修周期,降低運行管理成本。
(三)及時發現并彌補道路設施先天不足或使用缺陷道路設施在建設期間,由于設計或其他原因,造成使用過程中出現道路排水、通道設置等方面問題,只能通過后期的養護維修加以彌補。
(四)減少或杜絕意外損害和傷害
對道路設施進行科學、到位的養護管理工作,可以最大限度地減少或杜絕由于設施病害、維護不當等原因給道路使用者帶來的意外損害和傷害,避免由此發生的不必要的法律糾紛。
三、城市道路養護管理存在的問題
當前,城市道路養護管理存在的問題主要是:護管理體制落后、養護管理資金嚴重不足、養護管理體系不健全、養護機械化水平低和法規、標準建設滯后。
(一)養護管理體制落后
1、不能對道路設施實施統一管理
當前,許多城市存在著多個養護管理部門,這樣就人為把統一的設施劃分不同區域管理,顯然不利于道路設施養護管理的統籌考慮、整體安排。同時,由于各部門職責交叉,經常會出現面對問題、責任,互相推諉扯皮的情況。
2、管養不分,責任不清
現行管理體制下,養護管理部門既是城市道路養護的管理單位,又是養護的生產者。管理者責任不清,經常就養護計劃與養護資金的分配發生矛盾,一旦發生質量問題,很難追究責任。
3、有限養護經費用之不當
每個養護管理部門為了應對養護資金的不足,均成立了施工企業,造成冗員過多,養人包袱沉重。
4、缺乏競爭與創新
現行管理體制下,缺少市場壓力與變革的動力,容易導致資產流失、非生產人員膨脹、隊伍素質下降、行業管理職能削弱等問題。城市道路養護質量主要靠內部機制來保證,在缺乏有效的監督制約機制的情況下,直接導致養護管理技術不能創新、養護水平難以提高,道路完好率始終處于不理想狀態。
5、企業失去活力
許多養護管理部門成立的施工企業既具有企業身份,又要負擔部分行政事業單位的責任和義務,要服從以社會效益為主的行政指令,這就束縛了企業活力,不符合社會主義市場經濟原則,也無法調動企業積極性。
(二)養護管理資金嚴重不足
城市道路養護資金是保證城市道路養護管理工作正常開展、道路設施完好滿足功能需求的重要基礎條件。由于城市道路的公益屬性,其養護資金完全靠政府財政投入。但是,在大多數地區,城市道路養護資金每年的支出額只占所需資金的一半左右,每年城市道路增長的幅度遠遠高于養護維修資金的提高幅度,可以說養護資金處于嚴重不足的狀態。
(三)養護管理體系不健全
1、缺少完備的路況數據
正確、全面的路況數據可以反映路網使用狀況的實際水平,從而對路網的使用性能做出正確評價。許多地方缺乏完整而詳的城市道路歷史數據檔案,如各種路面結構、養護歷史數據、路面的使用性評價數據等,而這些信息對于科學的養護決策而言是必需的。
2、現有檔案信息管理手段落后
許多城市道路養護管理部門都存有該部門成立以來所管轄道路設施的檔案,但是檔案的借閱、查詢及保存工作仍然采用人工方法,工作效率低。由于借閱頻繁,資料破損比較嚴重。
3、沒有建立定期路況檢測、評價機制
多數城市道路路況數據的采集是以“道路完好率”為主,表征的是養護工作質量,并不能準確反映路面結構、損壞、平整、抗滑等多方面的使用性能。
4、養護決策制定的主觀性
許多城市道路養護管理工作由于沒有建立相應的信息化管理和輔助決策系統,缺乏決策方面的先進技術支持,以往的養護決策往往依靠經驗做出,無法從路網整體角度出發,對整個路面使用壽命周期進行對策類型和實施時間的優化,人為因素很強,所得出的決策無法保證最優。這樣的決策不能使有限資金得到最好利用,也不能提供最優的路面狀況。
5、缺乏養護工程監理體系
由于許多城市道路的保養小修和中修工程并未進入招投標市場,而是由養護管理部門直接實施,雖然具體施工時有養護管理部門的質檢科監督工程質量,但是缺乏第三方、無利害關系的專業監理公司的監督,工程質量的保證體系還不完備。
(四)養護機械化水平低
1、設備種類單一
目前城市道路養護管理部門擁有的設備大都是功能單一的小型維修機械,種類單一,缺乏大型多功能養路機械,致使道路養護維修機械化水平較低,制約了道路養護維修質量。
2、養護維修設備數量少
許多城市道路養護管理部門,道路設施技術裝備率距建設部1992年頒布的《城市道路橋梁和排水設施養護維修機械裝備標準》規定的1500元/千平方米相距甚遠。
3、既有設備工作性能不高
許多地方現有的養護維修設備都是國產養路機械,大部分購置年代較早,功能比較單一。經過十多年的使用,設備性能已經嚴重衰減,故障率較高,一些設備還超過了報廢期限,嚴重影響了養護維修工藝的可靠性和施工進度。
4、設備更新改造慢
近年來,隨著經濟建設和城市建設的迅速發展,交通量迅速增長,路面破損越來越嚴重,道路的養護工程量也越來越大。但是現在路政管理使用的機械設備多是使用20多年,甚至30多年的。
5、機械化程度低
由于設備的缺乏和陳舊,道路養護工程機械化程度較低,大部分養護維修工作處于半機械半人工操作狀態,相當一部分道路病害來不及處理,很多道路處于超負荷運行狀態。
(五)法規、標準建設滯后
1、缺少有針對性的規范、標準
目前,城市道路養護維修領域還缺少有針對性、具有地區特點的各類養護技術規范、操作規程、養護保障、養護定額等規范和標準技術體系,造成養護工程費支出缺乏嚴格的考量標準,隨意性較大;養護質量的考核仍沿用一般的“道路完好率”指標,缺乏整套完整的評價體系,不能滿足現今城市道路全方位養護的客觀要求。
2、《城市道路管理條例》急需修訂
建設部頒布的《城市道路管理條例》于1996年實施,距今已十多年之久,應該根據實際進行調整,尤其是體制即管理者是誰的問題,近十年的改革發展,市政工程的投資來源已經發生了很大的變化,工程養護主體條塊分散、獨立管理、各自為戰,工程養護的操作層沒有市場準入資格限制,造成水平參差不齊,任意隊伍都能披掛上陣,養護市場缺乏規范。
四、解決問題的措施
(一)擴大資金籌措渠道
從目前來看,可供城市道路養護管理的資金來源渠道主要有:土地有償使用收入中提取;有選擇地出讓部分基礎設施的使用權和經營權;合作路橋經營權;吸收增量資本;合理收取各種占道費;征收出租房稅;建立以養路費為主的道路用戶稅費籌資體制;國家或省支持的城市管理的專項資金;關鍵路段設置軸重檢測設備;居民收入調節稅的征管;修建具有優質服務設施的車輛清洗站;修建優質設施污水處理廠;修建地上或地下大型停車場;修建優質服務設施城市道路等。
(二)提高資金使用效率
提高城市道路養護資金的使用效率,花更少的錢辦更多的事,達到更好的效果,也是節省資金的有效辦法。可以從以下幾個方面著手提高資金效率:加強資金的使用管理;提高養護決策水平;應用新技術、新工藝、新材料節約成本;嚴格審批養護工程變更等。
(三)實現道路養護管理信息化
城市道路養護管理信息系統需要實現以下功能:
1、檔案存儲的電子化
存儲完整、系統、準確的路網基本數據和路況調查數據,能夠迅速、及時地查詢有關管理信息、數據、資料等,為道路的規劃、設計施工和養護提供依據,提高決策的科學性和效率。
2、對道路使用性能進行監測和評價
通過監測采集系統,定期采集城市道路動態數據,通過客觀資料對路面技術狀況進行評價,說明道路的現有狀況,以便及時采取適當的養護對策措施。
3、對道路的養護狀況進行評定
通過對路面技術狀況進行監測和評價,以及階段檢查和年度檢查的結果,對道路養護狀況進行等級評定,以考察和評價設計、施工和養護工作,為改善和更新設計、施工、養護方法提供依據,并據此對承擔道路養護維修任務的養護作業公司進行獎懲。
4、科學制定養護計劃
根據道路狀況給出養護對策,制定養護全市道路整體養護計劃,并給出不同投資水平對路網狀況和服務水平的影響,以科學客觀的數據作為申請養護維修資金的依據。
5、根據養護資金的限制,給出最優養護策略
根據下達的養護維修資金數額,合理有效地分配投資,提供費用-效益最佳方案。
6、養護計劃所涉及養護項目的具體實施方案
養護計劃中具體養護項目給出最佳的養護實施方案,據此對承擔道路養護維修任務的養護作業公司的方案進行評價。
7、預測路網技術水平狀況
利用具有一定可靠度的道路使用性能預測模型,預測各種養護改建對策的后效,以及路網內的路況今后發展變化情況。
(四)機械化發展對策
1、需要配備完善的主要設備
(1)路況數據采集設備
路況數據采集設備主要是給城市道路養護管理部門配備,進行路況數據采集和評價。主要包括:多功能道路檢測車和FWD(落錘式彎沉儀)。
(2)日常養護與維修機械主要是承包小修保養作業的養護企業配備,進行道路養護維修作業。主要有:多功能瀝青路面養護工程車、稀漿封層機、瀝青補縫機、瀝青混凝土攪拌設備、瀝青混合料攤鋪機、路面銑刨機、路面切縫機、振動壓路機、挖掘裝載機、自卸汽車、平地機和多功能水泥路面維修車等。
2、發展機械設備租賃市場
為適應城市道路養護維修市場化的需要,提高設備使用效率,大修工程和改擴建工程及部分中小修工程所需的大型機械設備,由于設備復雜、費用高、閑置時間長等問題,一般從費用效益的角度考慮不予購置,而是通過社會租賃市場解決。其主要的實現方式有三種:
(1)養護機械的所有權與經營權分離
公路管理部門以在公路建設投資期和運營期內購置的養護機械為資本,采取投資入股或者委托經營的方式,由一些具有養護資質及信譽的公司進行開發經營。這種方式適用于公路專用養護設備。在保證自身正常養護的前提下,公路管理部門只負責檢查、監督養護質量和設備的使用、保養、維修情況。而經營公司負責機械設備的管理、使用、維護及經營活動。公路管理部門除享有設備的優先使用權和保證權外,還定期收取設備的折舊費和經營利潤分成。
(2)養護機械的所有權與使用權分離
公路管理部門將設備一次性分配給下屬的養護作業單位,設備的使用、保養、維護由下屬作業單位自行管理,或者對外租賃經營,而管理部門只負責對養護質量及設備運行情況進行檢查和監督。這種方式適用于公路管理部門內部運作,適合于保障型養護設備及部分專用養護設備。公路管理部門只收取設備的折舊費、大修費,不負責設備的保養和管理費用。養護作業單位的設備的保養和管理費用除依靠養護經費外,還可以通過對外出租或者承包工程獲得。
(3)依靠外租養護機械解決養護維修
這種方式適用于養護租賃設備資源比較豐富的地區。由于設備資源豐富,便于租賃,可以減少因購置設備支付的大量資金,節省設備的保養和管理費用。但是,如果因為某種原因設備無法及時到位,就會影響正常養護作業。
(五)法規、標準建設對策
《城市道路管理條例》是道路養護管理的根本依據,結合當前形勢發展和十余年的實踐,其第三章“養護和維修”部分應進行修改和調整,增加養護和維修招投標管理和實施監理制的有關條款,確立市場化的管理模式。
從當前我國普遍使用的園林綠化植物種類來看,地被類的植物比較多。這些植被如果被用于道路綠化,城市內道路周邊的環境與這些植被在野外生存的環境具有較大的差異,所以需要從植被的生長習慣和植被使用位置的環境來確定供肥的次數和數量。如果在綠化帶建設中需要使用觀賞性植物,更加要注意其養分的供應,如果養分供應不足,會影響植物觀賞性。所有的綠化植物都需要按照一級標準對其進行養護,每年割草的頻率保持在10次左右,基肥施肥1次,后期追肥2次。以道路綠化植物生長情況與發展情況為判斷條件,每年在春秋兩季適當補植,保證行道樹或者是植被沒有明顯的空缺,提升綠化的美觀性。
2定時灌溉
因為城市所用的綠化植物已經脫離了野外自然環境,所以單純的依靠市區內部降雨對其進行灌溉必然不能滿足植物的生長需求,所以相關工作人員必須要按照“少灌、勤灌水”的原則,根據不同植物的生長特點和所在位置干旱程度制訂灌水周期表,合理安排灌溉用水量和灌溉次數,保證植物的正常生長。在實際工作中,要先對新栽培的植物進行灌溉,因為植物的幼苗生存能力與成年的植物相比,明顯不如成珠植物,必須特殊照顧。
3加強土壤排水工作
雖然要經常澆灌綠化植物才能保證綠化植物的正常生長,但是如果澆水頻率過高或者是雨季降水量過大,必然會因為土壤中水分含量過高而影響植被的生長。許多地區都曾出現過因為土壤的含水量過多,導致植物被淹死的情況,這會影響城市綠化與美化工作的正常開展。因此,必須時刻關注植物吸水量和土壤的含水量,通過多種排水方式來保證土壤含水量適中。在對園林景觀和綠化土壤進行排水時,需要先對植物生長地區進行檢查,保證地面上不存在任何的坑洼和死角,為排水設計減輕難度。如果遭逢連續降雨或者是暴雨天氣,且降水量會對植物產生較大的負面影響,可以通過開挖明溝的方式,起到排水減澇的作用。
4完善植被養護工作
園林景觀建設與道路綠化建設工作的核心內容就是綠化植被,綠化植被的生長質量與生長速度與養護管理工作有著直接聯系。想要保證園林景觀和道路綠化植被養護的科學性,可以從以下幾個方面入手:①在對樹木進行養護時,首先要明確樹木的最佳生長條件,保證樹木種植位置和成長過程中始終都是錯落有致的,根據陽光照射情況來判定稀疏程度,定期修剪樹木,去除掉影響樹木正常生長的部分,并在修剪的過程中對樹木進行檢查,看樹木是否遭受病蟲害的影響。各種病癥都有其特點,需循癥檢查、循癥治療。②負責養護園林景觀和道路綠化植物的工作人員需要及時清理落葉和枯死的樹枝,時刻保證園林景觀與道路綠化區域的清潔,降低病蟲害的產生概率,保證植物正常生長。③在對草地進行養護時,必須保證草地上沒有雜物,提升其觀賞性。從近年來草地綠化植被的生長情況來看,所有的草地都會經歷四個生長階段,工作人員也需要根據不同生長階段植被的硬性需求對其進行養護。④對于道路綠化花卉,要及時修剪枯枝枯葉,明確修剪時間和殺蟲時間,根據不同季節該地區的實際情況來控制修剪頻率與殺蟲頻率,提升工作效率。
5完善植被監測工作
種植植物比較簡單,但是要想保證植物后期的正常生長,就必須要長期對植物進行監測,及時發現存在的問題,這樣才能及時解決問題,最大程度地降低問題的負面影響。為了全面保護城市綠化成果,許多城市都已經成立了專門的綠化植物監管部門,通過完善綠化植物監管機制和提升巡查力度等方式來提升綠化植物的養護管理質量。將綠化植物的保護工作通過合同和相關條款的形式落實到具體的工作人員身上,讓城管、公安等相關部門成立聯合機制,互幫互助,完成綠化植物養護管理工作。
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