TruPave经济效益分析报告
截止到2002年,我国“两纵两横三条重要路段”基本建成,高速公路通车里程仅次于美国,跃居世界第二位;根据国家公路发展规划,预计到2010年, “五纵七横”国道主干线基本建成,到2020年,公路总里程将达到145万公里,其中高等级、次高级路面占公路总里程的50%以上,同时这些路段承担着客货公路运输任务的80%以上,而这些路面的90%以上均为沥青路面。预计在未来几十年里,沥青路面还将在我国的公路道路中占有绝对优势。
据有关资料统计,沥青混凝土路面造价占公路总造价的1/4-1/3,并且维修经费又绝大部分用于路面,沥青混凝土路面普遍存在的技术和质量难题主要有两点。
一是耐久性差。目前国内沥青混凝土路面较长的使用寿命为8年-12年,普遍短于设计使用寿命(15年-20年),而且因自然环境和运行状况不良,有的路面甚至3年-5年即需要整体翻修改造。
二是路面的早期破坏严重。有的新路开通后2年-3年,长的6年-8年就出现坑槽、开裂、车辙、抗滑性能不足等病害而需要维修。
自20世纪80年代以来,我国虽然在公路设计、施工、原材料等方面水平上有了很大的提高,但公路路面仍然经常发生不少早期破坏现象。除设计和施工方面的原因以外,主要外因是交通量增长过快,重载、超载严重,使道路长期处于超负荷运转状态;主要内因是材料(沥青、骨料等)性能差,导致路面抵抗拉应力(如冷热、干湿的胀缩应力、荷载弯拉与疲劳应力、反射裂缝的扩张应力等)剪应力、渗水和粘结老化等能力相对不足
由于上述原因产生的不良后果是令人震惊的,即使采用重交通道路沥青和规范规定的混合骨料及级配下,路面也难以承受目前道路运输的现状。
在一般车辆荷载作用下,公路三层结构的动稳定度基本取决于表层,而与中、下层关系不大。在目前广泛使用重交通道路沥青和规范规定的混合料骨料级配条件下,如果在面层下部或底面合理采用优秀的土工合成材料,既可提高面层的抗裂、防渗性能,还可以对基层或路基承载能力的提高发挥作用,不仅能够相对节省造价和不增加施工难度,而且维修周期将有效延长,破损程度也将减轻。
应用路用性能优秀的土工合成材料经济效益一直是影响其推广的关键问题。国内外的很多应用实例进行过经济效益分析,均认为具有明显的优越性,但目前推广起来仍有不小的阻力。我们认为可以采用如下办法进行经济效益分析。
按目前通常的做法,新建公路(高速、一级)每平方米约需150元到200元,其中面层约需50元/㎡到70/㎡,而路面维修约需50元/㎡。正常设计使用寿命为15年、小修5年、大修约8年。现分别按新建、维修和二者统一考虑3种情况分析其经济效益。从对比中确定最好的解决办法。
(1)新建情况;
将新建经费按不同使用寿命来分解,那么:
当寿命为15年(设计),则每年每平方米平均数为10.0-13.3 元;
当寿命为12年(4/5),则每年每平方米平均数为12.5-16.7元;
当寿命为10年(2/3),则每年每平方米平均数为15.0-20.0元;
当寿命为7.5年(1/2),则每年每平方米平均数为20.0-26.6元。
如果为了能达到设计寿命15年而增加经费每平方米30元(总计达到180元/㎡-230元/㎡),在这种情况下尽管平均每年每平方米增为12.0-15.3元,但也比目前寿命为12年时的每年每平米平均费用12.5~16.7元还省0.5-1.4元。尽管每平米造价增加30元,但对选用TruPave聚酯玻纤布都绰绰有余。
(2)维修情况; 按现有有关工程实例提供的经验,当在面层下铺设TruPave聚酯玻纤布可使维修期推迟近2倍,如此在设计寿命(15年)内大约只需维修1~2次,大约可节省维修费用为每平方米3×50元=150元。
(3)如果在整个使用寿命中将新建与维修在经费上统一考虑,工程质量责任由一家承包,那么即使在将预计新建公路经费不增加的条件下,如能将采用TruPave技术节省的维修费用150元/㎡中取20%即30元/㎡,提前投入到新建时采用土工合成材料摊铺在新路面之下,那么不仅有可能使公路实际使用寿命达到设计要求,而且还可以同时达到延长维修期的双重目的,这在经济效果上将更现优越。