在路基处理、车辆荷载、环境等边界条件一致的情况下，路面结构设计理念不同，路面结构的形式差异也较大。我院项目评审部张敏在《中国科技投资》（年第7期）发表了《不同路面结构“一次穿衣成本”分析》，本文针对目前不同的设计理念，结合国内学者对长寿面路面结构的研究，在拟定的普通路面结构和长寿面路面结构方案基础上，根据拟定的维修养护方案，比较分析了不同路面结构全寿命周期的总成本费用，得出不同路面结构的“一次穿衣成本”。
一、路面结构设计的背景国内外路面结构设计理念不同，路面结构的形式差异也较大。国内基本按照“强基薄面”理念进行设计，以满足设计年限内、允许通过的预测交通量要求的路面整体刚度为目标，以提高路面结构整体的承载能力为主要目的，兼顾考虑结构的抗疲劳能力。路面结构形式较单一，主要以薄沥青混凝土面层加半刚性基层为主，设计年限为15～20年。经过多年运营，已建沥青路面不同程度出现车辙、裂缝、坑槽等病害，影响了沥青路面的使用年限。
相比之下,国外沥青路面的设计寿命越来越长,并出现了长寿命沥青路面（或永久性路面）的设计理念。其设计理念是使沥青路面能够使用40～50年以上、采用较厚的沥青层的柔性路面,降低传统的沥青层底开裂和避免结构性车辙。由于沥青层相对较厚,传统的疲劳开裂大大降低,路面的损坏主要位于面层的顶部,其经济性处理方法就是将损坏的顶层或面层铣刨、罩面或者加铺面层,沥青面层材料可以再生利用，使得沥青路面在使用年限内不需要大的结构性重修或重建。
与国外厚沥青基层长寿命沥青路面相比，薄沥青层路面存在一定的劣势。一是薄沥青层无法防止各种途径的水进入，不能迅速地排水，尤其是在严重的超限超载车辆通行路段，超载和水的共同作用使沥青路面在短时间内发生较严重的破坏，且导致基层的损坏。二是薄沥青层会使得半刚性基层承受更大的弯拉应力。
二、路面结构形式的选定1普通路面结构形式国内普通路面结构形式为沥青混凝土面层加半刚性基层，参照近几年城市道路经常采用的路面结构设计方案，设定比选的普通路面结构形式为：4cm改性沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13+6cm中粒式沥青混凝土AC-20（改性）+8cm粗粒式沥青混凝土AC-25+36cm水泥稳定碎石+15cm水泥稳定风化砂，总厚度69cm。
2长寿命路面结构形式根据国内学者对长寿命沥青混凝土的研究，适合我国的长寿命沥青路面结构形式有：半刚性基层长寿命路面，复合式长寿命路面，倒装式结构的长寿命路面。结合选定的普通路面结构形式，本次拟采用半刚性基层长寿命路面进行比选。
半刚性基层长寿命路面沥青层分为5层，拟定的路面结构形式为：4cmSMA-13+6cmAC-20（改性）+8cmⅠAC-25+8cmⅡAC-25+2cm沥青砂AC-5（改性）+36cm水泥稳定碎石+15cm水泥稳定风化砂，总厚度79cm。
三、分析思路及假定条件在路基处理、车辆荷载等边界条件一致的情况下，路面结构厚度不同，比较分析不同路面结构厚度的“一次穿衣成本”。根据选定的不同路面结构，分析全寿命周期内不同路面结构的总成本费用，每平方米总成本费用现值较低者为优选方案。普通路面结构设计年限按20年，长寿命路面按40年计算；全寿命周期计算的起始年份为年，计算期设定为40年，折现率取4.5%。
全寿命周期成本可以定义为在整个寿命期内所发生的一切与建设、维护、管理等有关的费用，直接成本包括初期建设成本、公路全寿命周期内的检查和维修养护费用，及公路寿命期结束时的残余成本；道路建成后因维修而引起的交通中断或阻塞所导致使用者费用增加和车辆运营成本提高、发生交通事故产生的经济损失、环境成本及其他成本。本次全寿命周期成本测算以初期建设成本和养护维修费用为主，其他成本费用暂不考虑。
在40年计算期内，普通路面结构按“五年中修，十年大修，二十年翻建”的思路考虑维修费用，此处中修是指上面层的铣刨和铺筑，大修是上面层、中面层的铣刨和铺筑，翻建是面层和上基层的挖除和铺筑，计算期内普通路面中修4次，大修2次，翻建1次，换算至路面结构层，上面层更换7次，中面层更换3次，下面层更换1次，上基层更换1次；长寿命路面结构按照“十年中修，二十年大修”的思路考虑维修费用，此处的中修是第一、二层沥青面层的铣刨和铺筑，大修时第一、二、三层沥青面层的铣刨和铺筑，计算期内长寿命路面结构中修2次，大修1次，换算至路面结构层，第一层沥青更换3次，第二层沥青更换3次，第三层沥青更换1次。
四、“一次穿衣”成本分析1普通路面结构总成本费用经测算，SMA-13按元/m2、AC-20按元/m2、AC-25按96元/m2、水泥稳定碎石按75.6元/m2、水泥稳定风化砂按28.5元/m2，普通路面结构的初始建设成本为.1元/m2，折现后的维修成本为.0元/m2，总成本费用合计为0.1元/m2。
2长寿命路面结构总成本费用经测算，ⅡAC-25按元/m2、AC-5按38元/m2，长寿命路面结构的初始建设成本为.1元/m2，折现后的维修成本为.3元/m2，总成本费用合计为.4元/m2。
五、结论通过前述总成本费用的计算分析可以看出：
普通路面结构的初始建设成本较低，占总成本费用的42%，维修养护成本占总成本费用的58%，维修养护成本约为长寿面路面结构维修养护成本的1.6倍。长寿面路面结构的初始建设成本较高，占总成本费用的62%，约为普通路面结构初设建设成本的1.4倍；维修养护成本占总成本费用的38%。
因此综合考虑初始建设成本和维修养护成本后，长寿面路面结构的总成本费用现值较普通路面结构的总成本费用现值低10%左右，长寿面路面结构的“一次穿衣成本”相对较低，另外因长寿面路面结构的维修养护较少，道路重复开挖次数少，由于维修而引起的交通中断、由于阻塞所导致车辆运营成本提高、发生交通事故产生的经济损失等社会问题相对较少，具有良好的社会效益。
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