高速公路同寿命养护中的“寿命规律”.pdf

论文 高速公路同寿命养护中的 寿命规律 文 吉林省高速公路管理局方向阳 寿命 事物存在或有效使用的时间 它是事物生命质 量的函数 事物的先天品质即 生 其决定着死 后天 的环境条件决定着亡 这两者为决定寿命的双重因子 共 轭效应主宰着寿命 是寿命遵循的总体法则 高速公路构造物 局部 与其相邻配套构造物 局部 价值寿命匹配 为同寿命 同寿命的核心是追求各构造物 间价值寿命的平衡 使各结构物达到技术功能合理 综合 价值最优 进而使高速公路养护效果更好 使用功能更强 经济效益更高 社会价值更佳 寿者先定 同而不同 寿之恒减 保养固寿 位上寿高 层低易折 寿命定规律 人生自古谁无死 对特定的事物 寿命是一定的 其 寿命的数量表达是一个定值 或更准确地说是一个定值区间 当寿命大于O 且当其实际寿命仅为O 时 为夭折 即高速公路构造物在建造时不符合强制性基本要求 应对 其拆除重建 当实际寿命严重小于寿命时 为短寿 即高 速公路构造物早期损坏 应对其及时进行更换 当实际寿 命少于寿命时 为损寿 折寿 此为高速公路构造物使用 的普遍情况 此前应对其及时进行维修或更换 当实际寿 命等于寿命 称为到寿 长寿命 此前应对其及时进行 维修 维护 一般来讲 天折 短寿是特殊事件 损寿 折寿是普遍事件 到寿 长寿命 是理想和所求 一般高速公路大中桥梁的设计使用寿命为1 0 0 年 斜拉桥的索等可更换部件的设计使用年限为2 0 年 高速 公路沥青混凝土路面的设计使用寿命为1 5 年 水泥混凝 土路面的设计使用年限为3 0 年 港珠澳大桥的设计使用 寿命为1 2 0 年 其钢桥沥青混凝土桥面的设计使用寿命为 10 6c h n H g h w o y 1 5 年 对于高速公路构造物来说 实际寿命等于或趋于 设计寿命 即为长寿命 随着科学技术的飞速发展 新工艺 新材料 新方法 的不断应用 构造物的最大寿命也在不断增长 不会停留 在一个固定的水平 如果事物通过某些高技术手段 改变 了其内在的关键属性 带来了寿命超数量级延长的效果 那么事物已非此事物了 寿减规律 高速公路构造物作为人工建筑产品 通过建设者的努 力 从无序的原材料 到相对有序的构件 到有序的构造 物 最后到无序构造物 既然寿命是一定的 那么寿命从 初始到其终结必然是体现为递减的过程 构造物在被使用 过程中 其异化 劣化作用为主导 在整个寿命过程中具 有绝对优势 其寿命单方向减少将成为必然 体现为由量 变到质变的过程 构造物早期病害多为先天因素 后期病害多属于后天 复杂环境条件作用的结果 纵观事物寿命历程 无论是曲线 的或是曲折的 或是其他的任何方式 归根结底 其寿命总 是呈近1 以斜直线下降的趋势的 高速公路构造物也不会长生 不老 只能是 用一天少一天 寿命是绝对的 长寿命是 相对的 通常所说的 长寿命 是违背寿命规律的 寿异规律 每一个事物 即使是同一类事物 同结构 同元素 它们的寿命也是不同的 有着绝对的差异 正是这种差异 性 同而不同 导致了弱者的先损坏 出现了 短板 高速公路同结构的路面面层 其铺筑的时间 碾压 环境的不同 采用混合料的运输 拌和的差异 其原材料 沥青 矿石 砂 矿粉 改十生剂等成分 含量的不致 不均匀等诸多因素 产生了质的差异 同时 由于高速公 路线性特点 带来了路面同质材料分布在线形长度上的空 司分布不同 在同一横断面的宽度上也有不同位置的分布 如行车 道 超车道 紧急停车道等 同是桥梁伸缩缝 由于高速公 路桥头高填方沉陷造成桥头跳车 给桥梁伸缩缝带来更大的 j 中击 桥梁两侧伸缩缝破损的几率要比桥梁中部的伸缩缝大 得多 同样 在路面同一横断面上 紧急停车带处路面的破 坏概率 破损频次 损坏程度也远比行车道处小得多 这些 现象 不仅体现出先天品质的差异 也表现出使用环境条件 的差异 最终导致出现叠加的更大差异 差异由此产生 这 种普遍陛差异的存在 寿命不同也就顺理成章了 层级规律 高速公路作为无机系统 其各构造物之间是 有机 的组成及相互作用 并且这种相互作用都呈现出非线十生 其整体性的演变 是从其各局部构造物 子系统 开始的 每一个局部都影响着整体 整体又制约着局部 在高速公 路同寿命养护工作中 主要考虑两个或两个以上局部构造 物之间的寿命匹配 侧重于在局部中研究整体 更进一步 说 是在相对局部中研究相对的整体 高层级构造物相对 惰性 寿命较高 低层级构造 物内部联结程度原本较高 有较好的稳定性 但由于其总 是处在发挥功能的第一线 总是首先直面外部环境条件的 直接作用 造成寿命偏低 这与实际要求或期望有许多偏 差 实践表明 在高速公路养护管理工作中 经常性 大 批量的养护工作内容广泛地集中在较低层级的构造物上 特别是自身层级构造物中 如高速公路路面面层等 这是 需要研究 考虑和实施的主要内容和方向 固寿规律 任何事物的生存或者说要保持其寿命 都是需要条件 的 正像人生存需要空气 水 阳光 食物 运动等 样 高速公路构造物也是必须要维修保养才能维持或者保证寿 命的 自构造物发挥作用开始 内 外部多种因素的复杂 作用 使其从有序到相对无序转变 当前 通过现代多种技术手段 已经可以初步了解高 速公路构造物先天品质对其寿命的影响情况 但仍难以精 准量化各构造物先天品质对寿命影响的具体细节 在高速 公路运营使用阶段 复杂甚至是恶劣的外部环境条件因素 是阻碍构造物既定先天品质发挥及寿命实现的关键 也是 预期寿命与最大实际寿命难以重合的根本原因 虽然延长 寿命的潜力是极其有限的 但创造有利条件 加强养护管 理 是提高构造物寿命功能质量的现实可行的途径 当局部构造物偏离正常状态时 通过及时维修 维护 或当局部构造物发生有偏离正常状态倾向时 及时采取有 效的预防性养护措施 运用同寿命方法 同病不同医 引 导 控制构造物使其稳定地过渡到预期的使用状态 从高 速公路养护角度看 在既定的先天品质 生 基础卜 尽 可能地控制和把握 存 使构造物能最大程度地实现预 期寿命 注重生命过程 珍惜寿命时间 充分发挥最佳价值 对构造物进行干扰 把握 利用 发扬 这些体现在维修 保养 改造 治病的工作之中 通过人为干预调整 帮助 其减少或延缓甚至是短时期内的停止无序作用 但这种干 预是辅助的 小为的 外界环境多种因素 在对构造物造成负面影响的同 时 也有在为其注入负熵 参与其寿命状态及调控过程 构造物作为非生命体 也有其自身的 免疫力 其自身 自平衡 自组织 自反抗的现象是客观存在的 高速公路 的路基 主要由土类性质的填料组成 由于内部毛细作用 带来含水量的平衡 密实度会趋于最佳 高填方路基由于 下地表和自身的自重作用 其自身密实度也会随时间增大 桥梁支座安装不平整时 偏压处压力增大 但仍有向非偏 压处平衡分解总压力的趋势 深刻认识并充分利用构造物 这种自组织功能 在加强养护的同时 也要防止和减少过 度养护 综上所述 寿定规律为构造物寿命总体 静态的必然 法则 寿减规律为构造物个体 动态的寿命运动趋势