【摘 要】在市場(chǎng)化不斷推進(jìn)的今天,成本與效益的關(guān)系成為大家共同思考的問題。橋梁養(yǎng)護(hù)工作任務(wù)繁重,資金缺口巨大是長(zhǎng)期存在的現(xiàn)實(shí)問題。而道路、橋梁的安全又關(guān)系到人民群眾的財(cái)產(chǎn)生命安全,養(yǎng)護(hù)工作既要重視數(shù)量,更要重視質(zhì)量。必須在保證橋梁可靠度的原則下,采取技術(shù)分析的手段,節(jié)省養(yǎng)護(hù)成本,取得最好的養(yǎng)護(hù)效益。
【關(guān)鍵詞】橋梁養(yǎng)護(hù);維修方案;可靠度;成本分析
一、橋梁養(yǎng)護(hù)管理的核心問題
現(xiàn)階段,我國(guó)還處于道路建設(shè)的高潮期,大量的橋梁竣工交付使用,給橋梁養(yǎng)護(hù)工作帶來極大挑戰(zhàn)。特別是一些趕進(jìn)度、趕工期的橋梁存在設(shè)計(jì)不合理、施工粗糙,造成使用期維護(hù)成本居高不下,給橋梁維護(hù)、保養(yǎng)、維修等帶來沉重的工作壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),使得橋梁養(yǎng)護(hù)資金一直存在極大的缺口,在這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)情況下,橋梁養(yǎng)護(hù)者必須更新養(yǎng)護(hù)理念,依靠科學(xué)理論尋找新的途徑、技術(shù),在確保橋梁安全使用的前提下,利用有限的資金達(dá)到最大的養(yǎng)護(hù)效益,這就是現(xiàn)階段橋梁養(yǎng)護(hù)管理的核心問題。要解決這一問題,首先要對(duì)橋梁規(guī)劃使用壽命內(nèi)的養(yǎng)護(hù)成本及養(yǎng)護(hù)效益進(jìn)行科學(xué)分析,然后具體分析橋梁的可靠度指標(biāo),確定不同的維護(hù)措施(維護(hù)、保養(yǎng)、維修方案)對(duì)可靠度的影響,在可靠度指標(biāo)性能最優(yōu)的條件下,選擇養(yǎng)護(hù)成本最小化、養(yǎng)護(hù)效益最大化的維護(hù)措施,達(dá)到解決問題的目的。
二、橋梁養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)成本及可靠度性能指標(biāo)
橋梁的養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)成本主要是指橋梁營(yíng)運(yùn)期發(fā)生的管理養(yǎng)護(hù)支出,包括橋梁的管理、養(yǎng)護(hù)、維修、檢測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)等成本。在廣義上它還包括由于橋梁養(yǎng)護(hù)造成的使用者成本以及對(duì)環(huán)境影響的成本。本文的養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)成本主要是指前者。橋梁養(yǎng)護(hù)管理者經(jīng)常通過描述橋梁及其構(gòu)件在使用期內(nèi)任意時(shí)間點(diǎn)的性能指標(biāo)來確定橋梁何時(shí)采取何種養(yǎng)護(hù)措施。其中對(duì)養(yǎng)護(hù)決策起關(guān)鍵作用的主要是橋梁結(jié)構(gòu)的可靠度和橋梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)的臨界水平。橋梁結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)主要用可靠度曲線來表征其隨時(shí)間的變化情況。在使用有關(guān)可靠度指標(biāo)時(shí)要特別注意,雖然橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工等條件相似,但由于使用期內(nèi)載荷、氣候影響的不同,一定時(shí)間點(diǎn)可靠度指標(biāo)是會(huì)有差別的。橋梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)的臨界水平指的是橋梁檢測(cè)時(shí)對(duì)最小可接受可靠度的描述,在對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估時(shí),如果認(rèn)為可靠度低于設(shè)定的臨界水平,就必須采取相應(yīng)措施去處理。通過對(duì)影響橋梁可靠度的因素,例如橋梁類型、橋梁地段環(huán)境、橋梁載荷、橋梁結(jié)構(gòu)的材料等的定時(shí)關(guān)注、描述以及量化,可以對(duì)橋梁可靠度的退化速率進(jìn)行預(yù)測(cè),從而對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行更好的決策。
三、基于橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)成本最優(yōu)的原則,選擇最佳維護(hù)時(shí)間和方案
橋梁養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)成本除了一些固定的、日常的以及預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)支出,最重要的就是對(duì)橋梁的專項(xiàng)重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)支出。作為橋梁養(yǎng)護(hù)管理者,一是要通過可靠度性能曲線的退化速率,合理安排養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目,同時(shí)參考橋梁性能與臨界水平的差距,確定專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,在養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)一定的情況下,制定科學(xué)的維修方案(即采取何種手段維護(hù))。專項(xiàng)重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)的內(nèi)容主要有橋梁主體混泥土維修、易磨損橋面板的更換以及橋梁支座的更換等,無(wú)論是對(duì)橋梁的哪一部分的重點(diǎn)養(yǎng)護(hù),都會(huì)有多種方法供予選擇,其施工方便程度、效率以及養(yǎng)護(hù)成本都是會(huì)有差別的,橋梁養(yǎng)護(hù)管理者需要綜合考量多種因素選擇最優(yōu)方案。
四、橋梁養(yǎng)護(hù)效益與可靠度的關(guān)系
只要有投入,必定會(huì)有產(chǎn)出。如何評(píng)價(jià)橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)成本合理或是還有需要改進(jìn)的地方,一般用養(yǎng)護(hù)效益來衡量。橋梁養(yǎng)護(hù)效益和橋梁的可靠度密切相關(guān),因?yàn)檫M(jìn)行橋梁養(yǎng)護(hù)的目的就是要提升橋梁可靠度的性能指標(biāo),一是橋梁即時(shí)的可靠度指標(biāo)提高,二是一段時(shí)間后橋梁可靠度指標(biāo)退化速率的降低。現(xiàn)在經(jīng)常用幾個(gè)隨機(jī)變量來衡量:1)橋梁養(yǎng)護(hù)后可靠度指標(biāo)提升度;2)養(yǎng)護(hù)對(duì)橋梁可靠度退化過程進(jìn)行抵制的時(shí)間量;3)橋梁可靠度相關(guān)指標(biāo)退化率降低的時(shí)間量;4)橋梁可靠度指標(biāo)退化率的降低值。
五、橋梁養(yǎng)護(hù)成本效益分析模型
橋梁養(yǎng)護(hù)主要包括日常養(yǎng)護(hù)、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和重點(diǎn)專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)這三者,其中最主要的是后者。如何預(yù)測(cè)橋梁的維修需求并選擇恰當(dāng)?shù)木S修方案是橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作的重點(diǎn)之一。為此,必須建立一定的養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)成本效益模型對(duì)個(gè)方案進(jìn)行成本效益分析,如下式為該模型的簡(jiǎn)化式(1):
I=B(T1)/C1=〔C2(X,T2)-C3(X,T2)〕/〔C4+C5+C6〕
式中:C1為為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的維護(hù)預(yù)期成本;B(T1))是指維修措施所產(chǎn)生的效益;T1為維修實(shí)施時(shí)間;T2為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期;C2(X,T2)為不采取維修措施時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的破壞成本;C3(X,T2)為采取維修措施后橋梁結(jié)構(gòu)的破壞成本;C4為生命周期內(nèi)橋梁檢查成本;C5為生命周期內(nèi)維修成本;C6為橋梁結(jié)構(gòu)破壞的損失.
橋梁在整個(gè)使用營(yíng)運(yùn)周期內(nèi)的維修成本應(yīng)該滿足下式(2),即
I(max)∈(β1>β2)
式中,β1是指橋梁結(jié)構(gòu)的可靠度;β2是指橋梁結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠度。即:在保證目標(biāo)可靠度的前提下,達(dá)到成本效益模型值的最大化。
顯然,維護(hù)方案不同,橋梁可靠度的各類指標(biāo)的變化規(guī)律也會(huì)不同,這就需要專業(yè)技術(shù)人員分析橋梁大量的統(tǒng)計(jì)資料建立起這些指標(biāo)在不同時(shí)間約束條件下的變化圖。
六、橋梁維修成本效益分析模型的簡(jiǎn)單應(yīng)用
經(jīng)過對(duì)某一橋梁的檢測(cè)判斷,需要在某一時(shí)段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。在周密計(jì)算后,選定以下三種方案:1)當(dāng)結(jié)構(gòu)表面混泥土剝落面積超過5%時(shí)進(jìn)行維修。2)在混泥土表面涂刷防碳化涂料。3)在橋梁主體涂刷防碳化涂料,并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)巡查,在橋梁主體可靠度接近臨界水平時(shí)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。在橋梁的生命周期內(nèi),以上三類方法都可以達(dá)到目標(biāo)可靠度的要求,這時(shí)就需要分析養(yǎng)護(hù)成本,選擇最優(yōu)方案,
方案一養(yǎng)護(hù)成本包括了檢查費(fèi)用(生命周期內(nèi))、達(dá)到剝落臨界值后的維修成本(以5%計(jì));方案二的養(yǎng)護(hù)成本主要是涂刷及原料費(fèi)用;方案三的成本計(jì)算比較復(fù)雜,但它包含的內(nèi)容顯然比方案一、方案二要多。經(jīng)過計(jì)算比較,三個(gè)方案的效益成本最大值比較結(jié)果為:
I2>I1>I3。
七、做好養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)的測(cè)算工作與日常巡查工作
(1)做好養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)的測(cè)算工作。每年年底,統(tǒng)計(jì)市政設(shè)施量。根據(jù)《全國(guó)市政工程設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修估算指標(biāo)》確定的基價(jià)、城市系數(shù)、地區(qū)價(jià)差數(shù)進(jìn)行直接費(fèi)的計(jì)算,然后再根據(jù)指標(biāo)規(guī)定的費(fèi)率計(jì)算出市政設(shè)施量所需養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用和單價(jià),以此計(jì)算出的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用作為下一年的養(yǎng)護(hù)維修資金,報(bào)上級(jí)撥款。經(jīng)上級(jí)部門組織的專家論證和財(cái)政部門組織對(duì)上一年度養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的績(jī)效論證后,核撥年度養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)。養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)包括的工作內(nèi)容:日常巡查、常規(guī)定期檢測(cè)、常規(guī)監(jiān)控測(cè)量、養(yǎng)護(hù)、小修等。對(duì)于結(jié)構(gòu)定期檢測(cè)、專項(xiàng)維修(如支座更換)、加密監(jiān)控測(cè)量、大修的橋梁設(shè)施以及突發(fā)事件應(yīng)急等,需要撥付專項(xiàng)資金,不在養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)范圍內(nèi)。
2)做好日常巡查養(yǎng)護(hù)工作。梁養(yǎng)護(hù)公司公司每天對(duì)橋梁設(shè)施進(jìn)行巡查,通過PDA及時(shí)上傳巡視情況,錄入橋梁信息管理系統(tǒng),對(duì)發(fā)現(xiàn)的病害及時(shí)養(yǎng)護(hù)維修,特別是做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作,減少養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)的支出;嚴(yán)查橋洞占用現(xiàn)象、橋梁保護(hù)區(qū)施工情況、以及交通事故等意外事件對(duì)橋梁設(shè)施的破壞等情況,與相關(guān)管理部門做好聯(lián)系和銜接工作,減少額外支出;開通市政熱線12319,全天接聽市民對(duì)市政設(shè)施的投訴,及時(shí)解決橋梁的病害,加大突擊搶修力度。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)路政審批施工的監(jiān)督,防止超范圍施工。在養(yǎng)護(hù)上做到早發(fā)現(xiàn)、早介入、早處理,大大減少了養(yǎng)護(hù)成本的投入!
八、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在市場(chǎng)化的背景下,橋梁的養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)成本分析越來越重要。如何在保證橋梁安全可靠的基礎(chǔ)上盡量減少維護(hù)保養(yǎng)的開支,成了橋梁養(yǎng)護(hù)者迫切需要思考的問題。本文在分析了可靠度理論的基礎(chǔ)上,從維修方案的可比性入手,詳細(xì)闡述了橋梁養(yǎng)護(hù)中可靠度和經(jīng)濟(jì)成本分析的關(guān)系,并提出了橋梁養(yǎng)護(hù)成本效益分析模型,通過簡(jiǎn)單的實(shí)例驗(yàn)證證明,合理采用一定的分析方法,是可以達(dá)到維修效果最佳和成本最節(jié)約的效果的。
參考文獻(xiàn):
[1]陳聰靜.公路橋梁的養(yǎng)護(hù)與管理[J].交通世界,2010年.
[2]劉克玉.公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].山西建筑,2008年.
[3]蔡述林.橋梁養(yǎng)護(hù)資金分配優(yōu)化建模[J].黑龍江科技信息,2008年.