英国与美国有效维护道路的方法探讨及具体实施比较

　　（来自Fugro公司组织的基础设施资产管理大会——作者Mike Woof ）许多发达国家，即使不是大多数，认为投资交通基础设施是理所当然的，这就导致了维护资金投入不足，造成潜在的长期运营费用短缺问题。在许多发展中国家，交通运输网络扩张迅速，但如何维护这些路网也未给予足够的重视。
　　Fugro公司组织的资产管理大会在伯明翰举行，重点探讨发达国家，如英国和美国，出现的道路维护问题。当然，许多同样的问题也存在于正在进行基础设施投资的发展中国家，他们也需要建立长期的道路维护策略以保护其资产。一些演讲者就提高基础设施管理效率和削减预算等系列主题进行了演讲。
　　Pascal Laumet是美国AgileAssets公司基础设施资产管理产品开发主管，AgileAssets公司是全球领先的提供综合资产管理解决方案的咨询公司，在美国拥有一批重大合约。公司声称需要更好地利用资源进行道路维护，Laumet说：“路网正日益老化，必须安全地进行管理”。他解释说协调好资源是非常有益的，“我们看到的是，资源协调正缓慢向综合化方向发展”。
　　但是一些业主在这一点上仍然行动缓慢，Laumet说：“数据移动性也是一个大问题，这些管理系统之间是相对独立的，不能相互调用数据。”
　　他说业主们需要合适的工具进行资产管理。“如果你希望优化你的桥梁管理项目，只要选择合适的方案就可以节约更多的经费，你选择的方案越好，经费节约的潜力越大”。
　　AgileAssets公司在国家运输部门有好几个合约，纽瓦克市是其中一个客户，采用公司建议的方案对其有限的预算进行了优化。Laumet说：“在一个4年周期内，纽瓦克市节约了9百万美元。他们改变了处理事务的方法”。
　　Laumet补充说，公司的其他客户也改进了他们的运营方式。“总的思路是打破筒仓效应，实行资产通盘管理，战略性思维具有巨大的优势，更好的分析问题和管理需要全局考虑，我们可以通过协调相关项目节约更多经费。”
　　Alex Wright是运输研究所（Transport Research Laboratory，TRL）的技术部门经理，他论述了采用激光雷达（LIDAR）技术收集数据的优点。他说：“激光雷达技术可用于测量各种各样的资产”。
　　Wright解释说，在传统观念上，LIDAR是一种机载技术，用于直升机在100~400m低空飞行时扫描目标，新的技术正在推向市场。过去，直升机的费用是限制LIDAR系统大范围使用的障碍，Wright说：“主要原因是直升机的价格太高，难于推广，但如果安装在汽车上，LIDAR就比较经济实用了。”
　　Wright解释说，新的车载LIDAR系统比航空测量具有更大的优势。“你可以在桥下和隧道中进行测量，这在空中是无法实现的。”Wright继续说：“你可以使用LIDAR测量道路的整个宽度，获得3D模型，当然你还需要一个惯性导航系统提供航向和姿态角数据。LIDAR还有很多应用，如辨别标识和顶部跨线桥，也可以用来识别不安全特征。”
　　测量精度是一个问题，Wright补充说：“通过后处理，如采用参考基站或参考点，可以提高测量精度”。Wright解释说，如果要在英国繁忙的M25高速公路进行测量，仅需测量白色边线到中界线的距离，就可以确定交通管理间距。Wright指出LIDAR技术在这些应用场合被证明是有价值的，“我们估计测量精度可以精确到几个厘米。”
　　J?gen Krarup是Greenwood TSD公司的高级工程师，该公司是专门从事弯沉仪技术研究的机构，弯沉仪是用来评估道路状况的有效工具。Greenwood TSD公司多年前就已经开发了高速弯沉仪（TSD）系统，可以用于路面机械特性分析，能够检测沥青面层的水平应力和垂直挠度。滚轮式弯沉仪可以在沥青路面开裂前检测其承载能力，突出显示需要维修的区域，可以帮助在破坏发生前完成维护工作，减少维护费用。Krarup说一项具有专利技术的多普勒激光传感器系统被用来测量挠曲速度而不是位移，位移可以根据速度精确计算得到。他评论说：“在加利福利亚州的一条公路上，可以检测出2m长度内2mm的误差”。
　　根据Krarup所说，TSD系统可以在高达80km/h速度下进行数据记录，与同类仅能进行低速测量的技术相比，它具有更高的效率和更多的功能。这套系统已经被证明是行之有效的，在澳大利亚还进行了1.8万公里道路、历时5个月的数据记录实例验证。该系统的用户遍及英国、丹麦、意大利、波兰、南非、中国和美国。
　　据Krarup所说，TSD系统测量每一个多普勒激光传感器所在位置的路面垂直挠曲速度，这些速度是路面对真实设计轴载的动态响应。他解释说，这是用滚轮载荷代替模拟卡车冲击载荷产生的挠曲速度。当大多数道路工作集中于路面维护时，从这一设备得到的数据价值是巨大的，它提示了即将发生破坏区域的准确位置。
　　Rod Eddies是Fugro公司的区域服务经理，他解释说管理地面风险很关键，特别是英国，经历了几十年，有一些地方甚至经历了几个世纪的工业活动。他说：“这个小岛上布满了废弃的矿山和采石场，不利于建设良好的路面结构”。
　　Eddies说，由于缺乏地下信息，这些遗留问题带来了巨大的不确定性。“一般来说，我们需要从地质学上减少不确定性，通过理解地面的变化过程，我们可以理解这些物理现象，但地质情况特别不适合于路面”。
　　为解决路面维护的相关问题，[无段落样式]正文Fugro公司开发了表面波地震勘探技术，Eddies说这一技术具有很高的精度。他说：“地质技术发展了很长时间，现在采用3D技术我们可以绘制出地面刚度图”。Eddies还说，系统也在不断完善，“GPR技术也在不断发展”。
　　在许多国家，桥梁状况是交通基础设施中主要关心的问题，许多老旧结构性能不好，或已接近设计寿命末期。John Broomfield博士是Broomfield咨询公司的国际腐蚀专家，他说：“我们不得不与老化的桥梁一起生活”。
　　Broomfield以加筋混凝土桥梁为例分析了公路的建设环境。他解释说，在英国，道路桥梁一般设计寿命为100年，高速公路管理局负责的3,200座左右的桥梁中的许多（即使不是大多数）进入了中年期，意味着桥梁维护成了主[无段落样式]正文要工作任务。他说：“其中一个问题是桥梁无法被替换，我们只能进行维修，延长它们的使用期限”。
　　如Broomfield博士所讲述，美国20世纪60年代建设的桥梁，设计寿命为50年，其桥梁维护问题更严重。广泛使用的加筋混凝土桥梁是一个问题，Broomfield博士说，许多老旧结构建设标准较低。同时，维护工作也是一个问题，他说：“融雪盐渗入问题已存在一段时间了”。
　　钢筋混凝土桥梁开始建设时，没有太多的关于腐蚀反应的知识，腐蚀可以在不与氧接触的情况下发生，而修补型的维护也会引入相应的问题，Broomfield博士说：“简单的修补会加速腐蚀”。
　　防腐技术多种多样，Broomfield说：“在美国，一般不使用防水膜”，而是采用环氧树脂裹覆钢筋。其它一些地方采用阴极保护的方法。
　　虽然没有中东部地区存在的化学侵蚀。氯化物的存在对桥梁维护团队来说是一个挑战，尽管Broomfield博士说腐蚀的阀值可以不一样。“氯化物侵入5年后腐蚀开始”。
　　了解维护方法是非常重要的。Broomfield博士评论说：“我们培训土木工程师时，没有教给他们足够的材料退化和材料维护的知识。新桥如果要更耐久，工程师必须进行培训以掌握这些知识”。
　　John Munslow在南格洛斯特郡议会工作，他解释说气候变化对交通基础设施的影响显著。南格洛斯特郡的记录表明恶劣天气对道路状况影响明显，现在比15~20年前更严重。据Munslow所说，长时间的小规模天气变化会对交通基础设施造成长期的大的经济损失。为使郡预算更合理，Munslow寻求英国气象部门的帮助，借助气候模型进行道路维护。模型中必须考虑许多参数，包括温度、降水、风力、湿度和海平面升高。他说：“使用一个风险矩阵，我们可以预测哪些资产将首先被影响，决定需要优先保护的对象”。
　　Munslow说温度升高对道路的磨损具有显著影响。连续多日最高温度达到30℃，并且夜间温度不低于15℃时，没有足够的时间让路面冷却，导致沥青路面更容易变形，次要道路可以封闭进行大修，维护费用通常比较低，但繁忙的道路不能采用这种方法。