长沙绕城高速公路是湖南省第一条沥青路面高速公路，1999年建成通车至2015年已运营15年。随着交通量和轴载的快速增长，沥青路面破损日渐严重，甚至产生了严重的功能性破坏和局部结构性缺陷，路面使用性能和服务水平日益下降，原有路面结构已不能满足快速增长的交通与车辆荷载要求，亟需养护维修。

在中国早期大规模的高速公路沥青路面建设中，存在一定数量的BOT项目，并且目前中国政府在公共基础设施建设领域大力推行PPP模式中国沥青网sinoasphalt.com。因此，该文从投资者角度考虑，建立了旧沥青路面养护维修投资效益预估模型，简单直观地表达项目的直接经济效益，辅助投资者进行投资决策。

工程概况

长沙绕城高速公路起点为K66+231，终点为K100+739，全长34.508Km，有金桥互通、星城互通、新港互通、捞刀河互通、毛塘互通，共计5处互通。设计车速为100Km/h，双向四车道，整体式路基，全宽24.5m。

长沙绕城高速公路地处中国公路自然区划IV5区，降水偏多，地下水位偏高。河东段路基填料大部分为低液限粉土，水稳定性较差，强度低，部分路段93区已换填；河西段一部分为低液限粉土，一部分为细粒土质砾，95区路基填料为含砾石砂性土，水稳定性较好，CBR高。

原沥青路面结构基本情况

长沙绕城高速公路主线全线为沥青混凝土路面，各匝道和桥面铺装也采用了沥青混凝土。原设计路面使用15年，原设计弯沉值23.8，原设计累计标准轴次1000万次。原路表面层采用SBS改性壳牌沥青，中、下面层采用普通沥青；表面层集料主要采用玄武岩，中、下面层集料主要采用石灰岩。

交通荷载组成及交通量发展预测

长沙绕城高速公路为长沙市国道G107、G319长沙市绕城高速公路，过境车辆大部分为载重车辆，并且分车道行驶，形成渠化交通。根据路段观测点的统计数据，对其交通量进行调查，得到2011-2014年各车型交通量情况。根据其各车型历年交通量调查情况，综合弹性系数法和趋势外推法，得到该路段的交通量预测。

长沙绕城高速公路旧沥青路面养护维修方案设计　　

依据《公路技术状况评定标准》，采用多功能检测车与人工检测相结合的综合检测方法，于2015年对长沙绕城高速公路旧沥青路面性能进行全面检测和评价，并对其路面主要病害进行归纳分析。根据检测结果反映的总体损坏情况和高速公路养护部门的投资概算，对其进行养护维修路段划分，依据《公路养护技术规范》和《公路沥青路面养护技术规范》，提出了河东段和河西段综合处治的分区分段养护维修方案。

长沙绕城高速公路路面技术状况调查结果分析　　

长沙绕城高速公路路面结构厚度偏薄，部分路段路面结构刚度和强度偏低，沥青混合料的高温稳定性差。该路检测结果表明，主线裂缝类病害占88.45%，坑槽松散类病害占4.56%，修补占2.7%，该路段病害主要以横向裂缝、纵向裂缝、修补为主，还包含部分龟裂与块状裂缝和少量坑槽。该路路面结构强度检测结果表明，右幅评定为中的路段1.739Km，评定为次的路段2Km，评定为差的路段4.769Km；左幅评定等级为次的路段5Km，评定为差的路段6Km。

长沙绕城高速旧沥青路面抗滑性能检测结果表明：主线左右幅的路面抗滑性能横向力系数SFC分别为36.01和35.03，均小于40。依据评定标准和规范的具体要求，应采取必要养护措施以提高路面的整体抗滑性能。

长沙绕城高速公路养护维修方案设计　　

(1)长沙绕城高速公路养护维修路段划分。依据该路检测结果，部分路段存在结构强度不足，主要集中在河西起始段，一是部分路基水稳状况需要改善；二是河西底基层为水泥稳定砂砾土，相对强度较低。河西段路面破损较严重，主要是裂缝较多。河东段主要是路表面抗滑能力不足。在确保技术可行、节约投资的前提下，基于一种养护维修技术措施能处治多种路面病害，对长沙绕城高速旧沥青路面养护维修进行了路段划分，提出河东、河西段综合处治的分区分段养护维修方案。

(2)长沙绕城高速公路养护维修方案设计。长沙绕城高速公路(西北段)已运营15年，车辙和行驶质量整体评价等级为良，河西段路面破损状况较为严重，裂纹较多，河东段主要病害为路面整体抗滑能力不足。原路面结构沥青层总厚为15cm，厚度偏薄，结构强度总体偏弱，原沥青混合料高温稳定性较差。因此，长沙绕城高速公路旧沥青路面养护维修方案既要修复路面损坏，恢复抗滑能力，提高路面整体强度，还要确保施工工期相对较短，并且要求在经济性方面具备较强的优势。

长沙绕城高速公路路面破损程度不一，养护维修资金紧张，结合该区域的发展趋势以及交通流和交通荷载情况，全线采取加铺4cm细粒式改性沥青混凝土AC-13C罩面的方案，分河西和河东进行养护维修。河西段采取铣刨重铺后加铺4cmAC-13C罩面层方案，但结构强度不足的地段应采取基层挖补回填贫混凝土C15，保证路基路面整体强度满足要求；河东段采取灌封、挖补后加铺4cmAC-13C罩面层方案。

旧沥青路面养护维修投资效益预估

模型分析目前，中国高速公路旧沥青路面养护维修通常情况下，会从3个方面做出评估：①针对路面使用性能检测结果，得出路面现有状况，采用不同的养护维修措施，会得到怎样的养护效果；②为确保路面养护维修后达到指定的路面使用性能，需投入资金的数量；③在资金一定的情况下，何时采取何种养护维修措施能达到何种路面性能等。在评估路面养护方案时，基本是出于两个角度考虑：①路面管理者的角度，采用何种经济的养护措施能够使路面使用性能提升或恢复，主要侧重养护措施的经济性；②路面使用者的角度，恢复或提升路面使用性能可采取哪些养护维修措施，并从中选择性价比最高的养护维修措施。

长沙绕城高速公路是BOT项目，当使用路面管理系统决策路面养护维修方案时，并没有真正意义上从投资者即业主的角度去评估。投资者的基本出发点是盈利，将一定的资金投入到公路建设领域中，在达到公路建设标准的同时，应该实现盈利。因此，在对高速公路BOT项目进行路面养护维修决策时，应该对资金是否能盈利进行综合考虑。

旧沥青路面养护维修投资效益预估模型的建立　　

从投资者角度考虑，提出旧沥青路面养护维修投资效益预估的概念，并建立旧沥青路面养护维修投资效益预估模型，建立起投资效益与项目投资总额、使用年限及年平均日收费总额之间的关系。年平均日收费总额实际上反映的是年平均日交通量，从某种意义上讲，可以有效缓解急剧增长的交通量与路面使用寿命之间的不协调性。交通量急剧增大，会导致路面使用寿命缩短，但相应的收费总额也会增加，能更快实现盈利，从而促使投资方增加对路面养护运营的投入，一定程度上又能改善路面使用性能，促进该公路路段的可持续发展，顺应交通量增长幅度大的发展趋势。

模型从投资者角度考虑采用某养护维修方案能否带来盈利，建立了投资效益与路面使用年限、年平均日收费金额及年限内养护维修费用之间的联系，从经济学角度将路面使用寿命和交通量联系起来，简单直观地表达项目的经济效益。

旧沥青路面养护维修投资效益预估模型的分析流程　　

由模型得到的年平均日收费金额，可以计算出使用年限内年平均日交通量。通过计算得到的年平均日交通量与现有的交通量相比较，可以计算出预定的交通量增长速率，通过计算得到的预定交通增长率和交通量，预测出采用该养护维修方案的路面使用性能衰变趋势，推测出路面的正常使用寿命，最后将预测的路面使用寿命与维修设计的路面使用年限相比较，得出假定是否成立。旧沥青路面养护维修投资效益预估模型的具体流程图。

旧沥青路面养护维修投资效益预估模型的实例计算　　

假设长沙绕城高速公路旧沥青路面维修方案投资总额为P=8000万元，社会融资W1=5000万元，年利率γ4=6%，公司自有资本W2=3000万元，年最低期望盈利率γ5=15%，该项目风险较低，γ3可取3%，该养护维修方案的使用年限n为3年，年平均道路养护费用为120万元。

由上式计算得到的年平均日收费金额为10.8万元，即如果采用该养护维修方案，假定维修后的路面正常使用寿命为3年，为满足投资后所需的投资盈利，该路年平均日收费金额应该达到10.8万元。假定长沙绕城高速的标准车收费标准是0.4元／Km，长沙绕城高速全长34.508Km，因此，折算成年平均日交通量当量数=1080000.4×34.5=7826辆，当前长沙绕城高速公路年平均日交通量已满足条件。依据此交通量，采取养护维修后的路面正常使用年限可以达到3年。由此可知：当长沙绕城高速公路养护维修后的正常使用期限内年平均日交通量达到7826辆，该方案可以实现期望盈利。

结论

(1)长沙绕城高速公路原路面结构沥青层总厚为15cm，厚度偏薄，结构强度总体偏弱，原沥青混合料高温稳定性较差。部分路段存在结构强度不足，主要集中在河西起始段，且河西段路面破损较严重，主要是裂缝较多。河东段主要是路表面抗滑能力不足。

(2)根据检测结果反映的总体损坏情况和高速公路养护部门的投资概算，鉴于一种养护维修技术措施能处治多种路面病害，对长沙绕城高速公路旧沥青路面养护维修进行了路段划分，提出河东段和河西段综合处治的分区分段养护维修方案。河西段采取铣刨重铺后加铺4cmAC-13C罩面层方案，但结构强度不足的地段应采取基层挖补回填贫混凝土C15，保证路基路面整体强度满足要求；河东段采取灌封、挖补后加铺4cmAC-13C罩面层方案。

(3)从投资者角度考虑，建立了旧沥青路面养护维修投资效益预估模型，建立起投资效益与项目投资总额、使用年限及年平均日收费总额之间的关系。结合长沙绕城高速公路养护维修工程实例，介绍了旧沥青路面养护维修投资效益的预估模型，并提出了旧沥青路面养护维修投资效益预估模型的基本原理和分析流程图。