Mi a burkolatállapot-index (PCI)?
A burkolatállapot-index (PCI), azaz a Pavement Condition Index, 0 és 100 közötti minősítés, amely a burkolat felületi állapotát mutatja. A 0 meghibásodott, a 100 új burkolatot jelent. A minősítés abból adódik, hogy a vizsgáló milyen típusú, súlyosságú és mennyiségű károsodást lát.
A PCI az állapot mérőszáma, ezért nincs fizikai mértékegysége. Az ASTM D5340 a becslés hibáját PCI-pontban adja meg. Az index karbantartás-gazdálkodási eszköz. Objektív alapot ad a karbantartási igényekhez és prioritásokhoz. Az ismételt felmérések a romlás ütemét mutatják.
Melyik szabvány vonatkozik
Az ASTM D5340 a repülőtéri burkolatokat fedi le. Az ASTM D6433 az utakat és parkolókat. Az Egyesült Államok hadseregének mérnöki hadtestétől (US Army Corps of Engineers) származik a módszer repülőtéri burkolatokhoz, az amerikai légierő finanszírozásával. Később az FAA és az amerikai haditengerészet létesítménymérnöki parancsnoksága (US Naval Facilities Engineering Command) is átvette. A hadtest a közúti módszert is kidolgozta, amelyet az amerikai védelmi minisztérium (DoD) és az APWA vett át. Mindkét szabvány kimondja, hogy a PCI nem helyettesíti a szerkezeti teherbírás, a súrlódás, valamint az utazási kényelem vagy az egyenetlenség közvetlen mérését.
Az ASTM D5340-24 és az ASTM D6433-24 a jelenlegi kiadás. Az ASTM árusítja a szabványokat, ezért a felmérésnek azt a kiadást kell követnie, amelyet a szerződés megnevez. Az amerikai védelmi minisztérium az ASTM D5340 egyenértékűjeként az UFM 3-260-16 számút használja. Az FAA ingyenesen közzéteszi a PAVER károsodási kézikönyveket aszfalt és beton repülőterekhez, és az AC 150/5380-7B ezekre hivatkozik.
Az értékelési skála
Az AC 150/5380-7B-ben szereplő FAA-skála a tartományt hét kategóriára osztja. Az FAA-ábra példa. Egy három kategóriás egyedi skálát is bemutat, 70 és 55 határral. Az UFM 3-260-03 védelmi minisztériumi kézikönyv ugyanazt a hét tartományt adja, az alábbi meghatározásokkal:
| PCI | Kategória | Mit mond a DoD-kézikönyv |
|---|---|---|
| 86 és 100 között | Jó | Kevés vagy semmilyen károsodás. Csak rutin karbantartás. |
| 71 és 85 között | Kielégítő | Szórt, alacsony súlyosságú károsodások. Rutin karbantartás. |
| 56 és 70 között | Közepes | Alacsony és közepes súlyosságú károsodások. A közeli szükségletek a rutin karbantartástól a nagyobb munkáig terjednek. |
| 41 és 55 között | Rossz | Alacsony, közepes és magas súlyosságú károsodások, amelyek valószínűleg üzemeltetési problémákat okoznak. |
| 26 és 40 között | Nagyon rossz | Főleg közepes és magas súlyosságú károsodások. Jelentős karbantartási és üzemeltetési problémák. |
| 11 és 25 között | Súlyos | Főleg magas súlyosságú károsodások. Üzemeltetési korlátozások érvényesek, és azonnali karbantartás szükséges. |
| 0 és 10 között | Meghibásodott | A biztonságos repülőgép-üzemeltetés már nem lehetséges. Teljes újjáépítés szükséges. |
Az ASTM D5340 1998-as kiadása ugyanezeket a határokat használja más nevekkel: Kiváló (Excellent), Nagyon jó (Very Good), Jó (Good), Közepes (Fair), Rossz (Poor), Nagyon rossz (Very Poor) és Meghibásodott (Failed). A 42,5 az 1998-as skálán Közepes (Fair), az FAA-skálán Rossz (Poor). Mindig jelezze, melyik skálát használja a jelentés.
Utaknál az útkezelő határozza meg általában a kategóriákat (NASEM 2024). Az AC 150/5320-6G szerint a PCI-számok csak a felületi állapot relatív jelzését adják. A karbantartásra, rehabilitációra és újjáépítésre vonatkozó határértékeket relatívnak, nem pontosnak kell tekinteni.
Hogyan működik a felmérés
A vizsgáló a burkolatot ágakra osztja. Minden futópálya, gurulóút és peron külön ág. Az ágnak olyan szakaszai vannak, amelyek építése, karbantartása, használata és állapota egységes, a szakasznak pedig mintaegységei. Egy mintaegység aszfalt esetén 5 000 ± 2 000 négyzetláb (450 ± 180 négyzetméter), betonnál 20 ± 8 födém.
A szabvány megengedi, hogy minden mintaegységet felmérjenek, annyit, amennyi a 95 százalékos megbízhatósági szinthez elég, vagy kevesebbet. Az összes mintaegység felmérése a rutin gazdálkodáshoz általában túl költséges. Projektelemzéshez jó, mert segít a karbantartási mennyiségek becslésében. A 95 százalékos megbízhatósághoz szükséges minimális n mintaegység-szám:
n = N x s^2 / ((e^2 / 4) x (N - 1) + s^2)
N a szakaszban lévő mintaegységek száma. Az elfogadható e hiba általában 5 PCI-pont. A mintaegységek közötti s szórást az első felmérésnél 10-nek veszik aszfaltnál és 15-nek betonnál. A későbbi felméréseknél az előző felmérés által mért értéket használják. A vizsgáló ezután a mintaegységeket egyenletesen osztja el a szakaszon, véletlen kezdőponttal. Más munkáknál a szabvány egy olyan útkezelő példáját adja, amely kevesebb egységet mér. Egy szakasz 1 és 5 egysége esetén 1 egységet, 6 és 10 egység esetén 2 egységet mér. 11 és 15 egységnél 3, 16 és 40 egységnél 4 egységet mér, 40 fölött pedig a mintaegységek 10 százalékát.
A vizsgáló bejárja az egyes mintaegységeket, és rögzíti minden károsodás típusát, súlyosságát és mennyiségét. Az eszközök: adatlap, kézi kerékmérő (odométer) és 12 hüvelykes (300 mm) mérőléc. Aszfaltnál a vizsgáló 10 láb (3 m) egyenesvonalzót vagy húrt is használ. A vizsgáló forgalmas, repülőgépzajos burkolaton dolgozik, ezért a szabvány előírja a repülőtéri üzemeltetési személyzettel való egyeztetést. Azt is előírja, hogy hallásvédő eszköz legyen elérhető.
A PCI kiszámítása
Az aszfalt mintaegység számításának lépései:
- Minden károsodástípusnál adja össze a mennyiséget minden súlyossági szinten.
- Minden mennyiséget ossza el a mintaegység területével, és szorozza 100-zal. Ez a százalékos sűrűség. Betonnál a sűrűség a károsodással érintett födémek százaléka.
- Minden károsodáshoz és súlyossághoz olvassa le a levonási értéket (DV) a szabvány görbéiről.
- Ha nincs, vagy csak egy levonási érték nagyobb 5-nél, a teljes levonási érték lesz a legnagyobb korrigált levonási érték (CDV). Ellenkező esetben a legnagyobb CDV-t a következő iteratív eljárással kell megkeresni.
- Vonja ki a legnagyobb CDV-t 100-ból.
PCI = 100 - maximum CDV
Az iteratív eljárás először a levonási értékek számát m-re korlátozza. A szabvány szerint m = 1 + (9 / 95) x (100 - HDV). A HDV a legnagyobb egyedi levonási érték. Az m értéke legfeljebb 10. Tartsa meg az m legnagyobb levonási értéket. Az utolsót szorozza meg m törtrészével. Ezután ismételje meg az alábbi lépéseket:
- Adja össze a levonási értékeket, és számolja meg q-t, azaz az 5-nél nagyobb levonási értékek számát.
- Olvassa le a CDV-t a q-hoz és az összeghez tartozó korrekciós görbéről.
- Csökkentse az 5-nél nagyobb legkisebb levonási értéket 5-re, és ismételje, amíg q értéke 1 nem lesz.
- A legnagyobb CDV az összes körben kapott legnagyobb CDV.
A szabvány kidolgozott példát ad egy aszfalt mintaegységre. A levonási értékek 27,0, 21,0, 20,0, 9,0, 4,9, 4,8, 4,0 és 2,0. A legnagyobb 27,0, ezért m = 1 + (9 / 95) x (100 - 27) = 7,92. A hét legnagyobb érték megmarad, a nyolcadik 2,0 x 0,92 = 1,8 lesz. A körök eredményei:
| Kör | A levonási értékek összege | q | CDV |
|---|---|---|---|
| 1 | 92,5 | 4 | 50,0 |
| 2 | 88,5 | 3 | 56,0 |
| 3 | 73,5 | 2 | 51,0 |
| 4 | 57,5 | 1 | 57,5 |
A legnagyobb CDV 57,5, ezért a mintaegység PCI-je 100 - 57,5 = 42,5. A CDV nem emelkedik folyamatosan a körök között, ezért a szabvány a legnagyobb értéket veszi.
Egy szakasz PCI-je a mintaegységei PCI-jének átlaga. Ez akkor érvényes, ha a vizsgáló minden egységet felmér, vagy mindet véletlenszerűen választja ki. Azok a mintaegységek, amelyekben szokatlan károsodás van, például közműbontás, „kiegészítő” egységek. Ha a vizsgáló ilyeneket is felmér, a szakasz PCI-je súlyozott átlag lesz.
Károsodástípusok
A vizsgáló csak azokat a károsodástípusokat rögzíti, amelyeket a szabvány definiál. Az ASTM D5340 1998-as kiadása 16 aszfalt-károsodástípust sorol fel:
- krokodilbőr-repedés (alligator cracking), kiizzadás (bleeding), blokkrepedés, hullámosodás (corrugation) és mélyedés (depression)
- sugárhajtómű-légáram okozta erózió, hézagátütődő repedés (joint reflection cracking), valamint hosszirányú és keresztirányú repedés
- olajkiömlés, foltozás, polírozott adalékanyag, valamint kimállás és időjárási kopás (raveling and weathering)
- kerékvágás (rutting), tolódás (shoving), csúszási repedés és duzzadás (swell)
Hézagolt betonburkolathoz 15 típust sorol fel:
- kiduzzadás (blowup), sarokrepedés, hosszirányú, keresztirányú és átlós repedés, valamint tartóssági repedés
- hézagtömítés-károsodás, kis és nagy foltozás, kipattanás (popout) és pumpálás
- felületleválás (scaling), térképrepedés és hajszálrepedés (map cracking, crazing), süllyedés vagy lépcsős elmozdulás (faulting), széttöredezett födém és zsugorodási repedés
- hézagkitöredezés és sarokkitöredezés
A 2009-es PAVER-károsodási kézikönyvek 17 aszfalt- és 16 betonkárosodás-típust határoznak meg. Az időjárás okozta kopást (weathering) és a kimállást (raveling) két külön károsodásként kezelik, betonnál pedig felveszik az alkáli-szilika-reakciót is. A jelenlegi szabvány más lehet, ezért a szerződésben megnevezett kiadást használja.
Amit a PCI nem mér
A PCI a felszínen látható károsodást használja. Az ASTM D5340 kimondja, hogy nem méri a szerkezeti teherbírást, és nem ad közvetlen mérést a csúszásellenállásra vagy az egyenetlenségre. Az FAA az egyenetlenséget az AC 150/5380-9, a súrlódást az AC 150/5320-12 szerint értékeli. A DoD-kézikönyv szerint a felület lehet Jó minősítésű is, miközben alatta olyan állapotok vannak, amelyek ismétlődő repülőgép-forgalom alatt tönkremennek.
A PCI nem azonos a PCR-rel. A PCR a burkolatosztályozási minősítés, amely a burkolat teherbírását adja meg.
A PCI nem azonos a PSI-vel. A Present Serviceability Index 0 és 5 közötti utazási kényelmi minősítés az AASHO útkísérletből, az 1950-es évek végéről. Az FHWA szerint kiment a használatból. A PCI és a nemzetközi egyenetlenségi index (IRI) is különbözik egymástól. Az IRI mért profilból származik, a PCI pedig a vizsgáló által rögzített károsodásból.
A szabvány korlátokat ír elő a károsodásmérések pontosságára. Ha a vizsgáló újra megmér egy károsodást, a hosszmérések 10 százalékon belül, a területmérések 20 százalékon belül kell hogy egyezzenek. A vizsgálónak a károsodástípusokat 95 százalékos arányban helyesen kell azonosítania. Az 1998-as kiadás nem tartalmaz statisztikailag tervezett vizsgálatokból származó pontossági nyilatkozatot.
Használat a repülőtéri gazdálkodásban
Egy burkolatgazdálkodási program a PCI-t az állapot nyomon követésére, a romlás modellezésére és a karbantartás ütemezésére használja. Erre szolgál a PAVER és az FAA PAVEAIR program. Az AC 150/5380-7B szerinti szoftverjelentések a felhasználó által beállított minimálisan elfogadható állapotszintekkel dolgoznak. Egy jelentés megjósolja azt az évet, amikor egy szakasz eléri a minimális PCI-t, és megbecsüli a költséget.
Az AC nem ad egyetlen PCI-értéket, amely karbantartást indít, a szintet a repülőtérre bízza. A DoD-kézikönyv kritikus PCI-t ír le. Ez alatt a helyi karbantartás már nem költséghatékony, és megkezdődik a nagyobb felújítás. Minden fegyvernem saját szinteket állít be. A kézikönyv 25 százalékkal csökkenti a megengedett bruttó terhelést, ha a PCI 40 vagy alacsonyabb.
Egy szövetségileg kötelezett repülőtérnek évente legalább egyszer részletes vizsgálatot kell végeznie. Az ASTM D5340 szerinti PCI-felmérés lehetővé teszi, hogy a részletes PCI-felmérések közötti időköz három év legyen. A rutin karbantartási vizsgálatok ezen felül folytatódnak.
Drónok
Egy drón készítheti a képeket a vizuális felméréshez. A drónképekből származó PCI akkor követi az ASTM D5340-et, ha a felmérés megfelel a szabvány eljárásának. A TarmacView drónnal méri fel a repülőtéri burkolatot, az ASTM D5340 szerint minősíti a károsodásokat, és minden mintaegységre PCI-t számít. A szolgáltatás korai hozzáférésként érhető el.
Gyakran Ismételt Kérdések
- Mit jelent a PCI-érték?
- A 100-as PCI új burkolatot, a 0 meghibásodott burkolatot jelent. Az FAA skálán a 86 és 100 közötti érték Jó, a 71 és 85 közötti Kielégítő, a 56 és 70 közötti Közepes. A 41 és 55 közötti érték Rossz, a 26 és 40 közötti Nagyon rossz, a 11 és 25 közötti Súlyos, a 0 és 10 közötti Meghibásodott. Utaknál a PCI is 0 és 100 közötti, de a kategóriákat általában az útkezelő állítja be.
- Mi a PCI mértékegysége?
- A PCI-nek nincs fizikai mértékegysége. Ez 0 és 100 közötti számszerű minősítés, és az ASTM D5340 a becslés hibáját PCI-pontban adja meg. Állapotot minősít, ezért nem mér hosszt, terhelést vagy sebességet.
- Hogyan számítják ki a PCI-t?
- A vizsgáló mintaegységenként rögzíti minden károsodás típusát, súlyosságát és mennyiségét. Minden bejegyzéshez tartozik egy levonási érték, amelyet a szabvány görbéiről olvas le. A szabvány korrigálja a levonási értékek összegét, és a mintaegység PCI-je 100 mínusz a legnagyobb korrigált levonási érték.
- Melyik szabvány határozza meg a PCI-t, az ASTM D5340 vagy az ASTM D6433?
- Az ASTM D5340 a repülőtéri burkolatokat fedi le, az ASTM D6433 az utakat és parkolókat. Az FAA mindkettőt az AC 150/5380-7B B. függelékében nevezi meg, és mindegyiket a saját burkolattípusához rendeli. Mindkettő ugyanarra a módszerre épül, amelyet az Egyesült Államok hadseregének mérnöki hadteste (US Army Corps of Engineers) dolgozott ki.
- Mi a különbség a PCI és a PSI között?
- A PCI a felszínen rögzített látható károsodást minősíti. A PSI egy régebbi, 0 és 5 közötti utazási kényelmi minősítés az AASHO útkísérletből. Az FHWA szerint a PSI kiment a használatból. A PCI sem utazási kényelmi mérőszám, mert az ASTM D5340 nem ad közvetlen mérést az érdességre.
- A PCI méri a burkolat szilárdságát?
- Nem. Az ASTM D5340 kimondja, hogy a PCI nem méri a szerkezeti teherbírást, és nem ad közvetlen mérést a csúszásellenállásra vagy az egyenetlenségre. Az AC 150/5335-5D a szilárdságnak saját számot ad, a burkolatosztályozási minősítést (PCR). Ez más szám, mint a PCI.
- Mekkora PCI-érték indít karbantartást?
- Nincs egyetlen érték. Az AC 150/5380-7B szerint a repülőtér állítja be a minimálisan elfogadható állapotszinteket a burkolatgazdálkodási programjában. Egy amerikai védelmi minisztériumi (DoD) kézikönyv szerint minden fegyvernem (Service) állítja be azokat a PCI-szinteket, amelyek nagyobb felújítást és újjáépítést indítanak el. Ugyanez a kézikönyv 25 százalékkal csökkenti a megengedett bruttó terhelést, ha a PCI 40 vagy alacsonyabb.
- Milyen gyakran kell egy amerikai repülőtérnek felmérnie a burkolatát?
- Egy szövetségileg kötelezett repülőtérnek évente legalább egyszer részletes vizsgálatot kell végeznie a repülőtéri burkolatain. Ha ASTM D5340 szerinti PCI-felmérést végez, a részletes PCI-felmérések közötti időköz három év lehet. Az AC 150/5380-7B mindkét szabályt rögzíti.
Hivatkozások
- faa-ac-150-5380-7b
- AC 150/5380-7B, Airport Pavement Management Program FAA
- astm-d5340-98
- ASTM D5340-98, Standard Test Method for Airport Pavement Condition Index Surveys ASTM International
- astm-d5340-24-store
- ASTM D5340-24, Standard Test Method for Airport Pavement Condition Index Surveys ASTM International
- astm-d6433-24-store
- ASTM D6433-24, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition Index Surveys ASTM International
- dod-ufm-3-260-03
- UFM 3-260-03, O&M Manual: Standard Practice for Airfield Pavement Evaluation (23 February 2026) US Department of Defense, via the Whole Building Design Guide
- nasem-27993-ai-pavement
- AI Applications for Automatic Pavement Condition Evaluation, Chapter 2, Literature Review National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine
- faa-paver-asphalt
- Asphalt Surfaced Airfields: PAVER Distress Identification Manual (June 2009) US Army Corps of Engineers ERDC-CERL, sponsored by the US Army, Navy and Air Force. Hosted by the FAA with AC 150/5380-7B
- faa-paver-concrete
- Concrete Surfaced Airfields: PAVER Distress Identification Manual (June 2009) US Army Corps of Engineers ERDC-CERL, sponsored by the US Army, Navy and Air Force. Hosted by the FAA with AC 150/5380-7B
- fhwa-hif-16-032
- Tech Brief: Measuring and Specifying Pavement Smoothness (FHWA-HIF-16-032) FHWA
- faa-ac-150-5320-6g
- AC 150/5320-6G, Airport Pavement Design and Evaluation FAA
- faa-ac-150-5335-5d
- AC 150/5335-5D, Standardized Method of Reporting Airport Pavement Strength: ACR-PCR FAA
Ez egy referenciabejegyzés. A TarmacView drónos ellenőrzési szolgáltatásokat nyújt, és nem árulja az ebben a szószedetben leírt felszereléseket vagy anyagokat.
