摘 要:橋梁作為現(xiàn)代交通不可或缺的重要組成部分,做好養(yǎng)護工作可確保交通的暢通、安全。本文論述了樹立橋梁養(yǎng)護理念的重要性,分析了現(xiàn)代橋梁實施養(yǎng)護的關(guān)鍵技術(shù)和提升養(yǎng)護水平的新技術(shù)。本文對于現(xiàn)代橋梁實施養(yǎng)護管理具有積極的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:橋梁;養(yǎng)護;理念;關(guān)鍵技術(shù)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.192
0 引言
幾十年來,我國的交通事業(yè)取得了飛速的進步,有力的推動了經(jīng)濟的發(fā)展,并為人們的出行帶來了安全保障和便利。在日常使用過程中,橋梁常常受到多種因素的影響而導(dǎo)致發(fā)生不同程度的損傷。這些因素包含環(huán)境、使用強度等。橋梁發(fā)生損傷后,若不及時進行養(yǎng)護維修,可能會加速橋梁的退化,甚至造成垮塌等重大事故。因此,對于受到惡劣環(huán)境影響(如地震、風(fēng)災(zāi)等)、使用強度過大(超重車輛行駛)等引起損傷的橋梁,必須有效加強養(yǎng)護,以使橋梁的技術(shù)狀況和服務(wù)水平能夠滿足使用要求[1]。
1 培育橋梁養(yǎng)護理念
樹立橋梁養(yǎng)護意識?,F(xiàn)代橋梁在使用過程中,易受到外界環(huán)境及內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化等的影響。引起橋梁使用性能衰退、耐久性和適應(yīng)性也隨之減弱,導(dǎo)致安全性降低。因此,要保障橋梁的安全、健康使用,必須切實加強養(yǎng)護工作。
統(tǒng)一橋梁實施科學(xué)養(yǎng)護的認(rèn)識。一直以來,對于現(xiàn)代橋梁的養(yǎng)護工作通常依靠人工檢查和經(jīng)驗判斷,而后憑經(jīng)驗采取相應(yīng)養(yǎng)護措施。此舉對于橋梁的維護具有一定的積極意義。然而,對橋梁技術(shù)狀況和服務(wù)水平缺乏科學(xué)、全面的評估,對于橋梁的養(yǎng)護無法做到規(guī)范、準(zhǔn)確。
對于橋梁狀況掌握欠缺,可通過建立橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,做好橋梁的基礎(chǔ)信息、損傷信息和養(yǎng)護信息的記錄工作。確保對于橋梁的養(yǎng)護工作不會發(fā)生遺漏、缺位等問題。同時,對于橋梁的養(yǎng)護不應(yīng)僅限于對損傷部位的被動修補。而應(yīng)該對橋梁服務(wù)狀態(tài)進行全面的評估,通過建立科學(xué)、合理的預(yù)測模型,全面分析橋梁的技術(shù)狀況和服務(wù)水平,以實現(xiàn)主動養(yǎng)護。
規(guī)范橋梁養(yǎng)護行為,以往對于橋梁的養(yǎng)護措施的選擇往往根據(jù)養(yǎng)護人員的經(jīng)驗來判斷。但這種判斷通常建立在對橋梁表面觀察和簡單測量基礎(chǔ)上,極易出現(xiàn)判斷失誤或隨意性。因此,必須建立科學(xué)、規(guī)范的評估標(biāo)準(zhǔn)。做好橋梁養(yǎng)護措施的制定和選擇,使措施的采用有據(jù)可依。此外,對于橋梁的養(yǎng)護要有規(guī)劃性。必須嚴(yán)格從技術(shù)和經(jīng)濟兩個角度來綜合考量橋梁養(yǎng)護的問題。因此,對于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的橋梁必須加以規(guī)劃,以確保養(yǎng)護行為規(guī)范、有序。
2 橋梁養(yǎng)護原則與關(guān)鍵技術(shù)
不同類型的橋梁,其養(yǎng)護原則(見下表1)與內(nèi)容各不相同,筆者選取常見的混凝土橋梁為例,分析橋梁的主要養(yǎng)護內(nèi)容(見下表2):
城市橋梁的養(yǎng)護工程可以分為四個級別:保養(yǎng)、小修---對城市橋梁進行日常維護和小修作業(yè)。中修工程---對城市橋梁的一般性損壞進行修理,恢復(fù)城市橋梁原有的技術(shù)水平和標(biāo)準(zhǔn)的工程。大修工程---對城市橋梁的較大的損壞進行綜合治理,全面恢復(fù)到原有技術(shù)水平和標(biāo)準(zhǔn)的工程及對橋梁結(jié)構(gòu)維修改造的工程。加固、改擴建工程---對城市橋梁因不適應(yīng)現(xiàn)有的交通量、載重量增長的需要及橋梁結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞,需恢復(fù)和提高技術(shù)等級標(biāo)準(zhǔn),顯著提高其運行能力的工程。
2.1 建立橋梁靜、動態(tài)養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫
橋梁的使用壽命長,因此必須對其進行定期或經(jīng)常性的檢查和養(yǎng)護。通過對橋梁建立電子檔案,將橋梁的基本信息如橋型、材料等存入數(shù)據(jù)庫。同時對橋梁的損傷檢測、養(yǎng)護維修等信息進行動態(tài)記錄。通過對這些數(shù)據(jù)信息收集、存儲,并運用計算機系統(tǒng)進行分析整理,便于對橋梁進行科學(xué)合理的養(yǎng)護管理。同時,橋梁養(yǎng)護數(shù)據(jù)庫可以對眾多橋梁的養(yǎng)護管理進行統(tǒng)籌維護,提出全局性解決方案。
對于橋梁的養(yǎng)護管理推進數(shù)字化、智能化管理,以消除主觀因素對于橋梁狀況分析判斷的影響。數(shù)據(jù)庫的建立,使橋梁的養(yǎng)護效率和數(shù)據(jù)精度有了顯著提升。
2.2 橋梁技術(shù)狀態(tài)評估技術(shù)
橋梁在建設(shè)和使用過程中,存在設(shè)計、施工缺陷或使用損傷、老化,還會遭受自然災(zāi)害、碰撞等破壞。由此容易出現(xiàn)開裂、承載力、抗震性能下降等問題。因此,必須對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行實時監(jiān)控和科學(xué)評估[2]。通過對采集的橋梁結(jié)構(gòu)、技術(shù)狀況和損傷情況數(shù)據(jù),運用科學(xué)評價指標(biāo)和評估模型,對橋梁的使用狀況和結(jié)構(gòu)性能等進行判斷,并提出合理的養(yǎng)護方案。
常用的評估方法有常規(guī)、模糊綜合評估,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)可靠度方法研究等評估方法。運用層次分析法對橋梁的耐久性和安全性等進行分析,對于存在重大缺陷的部位進行判斷,避免了評估人員的主觀因素影響。模糊綜合法是運用模糊數(shù)學(xué)和模糊關(guān)系合成原理,將一些不易定量、判斷的因素進行量化分析。此外,對于橋梁承載力的評估,還可采用查閱設(shè)計規(guī)范、進行荷載試驗等方法進行評估。
2.3 橋梁技術(shù)狀態(tài)預(yù)測技術(shù)
建立橋梁檢測、養(yǎng)護數(shù)據(jù)系統(tǒng),對橋梁進行實時檢測和養(yǎng)護記錄。并建立預(yù)測模型,對橋梁的結(jié)構(gòu)和技術(shù)狀況變化情況進行預(yù)測評估。根據(jù)多次預(yù)測評估結(jié)果,分析橋梁狀況的變化趨勢。對于存在明顯退化狀況的橋梁,主動對其實施重點加固養(yǎng)護。同時,構(gòu)建橋梁評估的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,通過對橋梁的靜、動態(tài)檢測和養(yǎng)護數(shù)據(jù)分析,提出合理的養(yǎng)護方案[3]。通過采用預(yù)測技術(shù),可做到養(yǎng)護措施有據(jù)可依,有效避免了人為影響。
2.4 實施橋梁養(yǎng)護優(yōu)先級排序
在對橋梁進行結(jié)構(gòu)養(yǎng)護過程中,往往所需費用超過預(yù)算費用。因此,利用有限的資金對橋梁最大限度的實現(xiàn)最佳的養(yǎng)護效果,是我們必須深入研究的問題。對于橋梁的養(yǎng)護,必須從技術(shù)和經(jīng)濟兩個角度綜合考慮。技術(shù)上,要考慮橋梁養(yǎng)護級別和狀態(tài)級別兩個因素。運用技術(shù)參數(shù)排序法,選取多個主要技術(shù)參數(shù),依據(jù)相關(guān)優(yōu)先規(guī)則進行優(yōu)先次序的排序。但技術(shù)參數(shù)排序有其局限性,不一定實現(xiàn)最優(yōu)排序。因此,還需采用經(jīng)濟參數(shù)排序法。要對橋梁養(yǎng)護管理利用有限的資金獲得最佳的效益,必須在養(yǎng)護對策技術(shù)可行的基礎(chǔ)上進行經(jīng)濟合理性和效益比較。從而將資金合理的分配到橋梁的最佳位置,并選取最優(yōu)的養(yǎng)護方案。
3 提升橋梁養(yǎng)護水平的新技術(shù)
3.1 橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)技術(shù)
要進一步掌握橋梁等交通設(shè)施的使用狀況和承載能力等情況,以做好養(yǎng)護措施,必須對橋梁進行科學(xué)、準(zhǔn)確的評估和預(yù)測。運用橋梁結(jié)構(gòu)工程和病害機理,對橋梁相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集和檢測[4]。并利用計算機系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析整理,以準(zhǔn)確的分析橋梁的使用狀態(tài),并對其使用功能和壽命進行判斷、評估。建立橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng),為管理養(yǎng)護計劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對橋梁的主體結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)件的技術(shù)狀況進行跟蹤分析。對橋梁的定期或經(jīng)常性檢查,可為養(yǎng)護管理系統(tǒng)提供動態(tài)數(shù)據(jù),充分發(fā)揮系統(tǒng)的收集、存儲和分析處理功能。運用橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng),便于橋梁管理過程中開展及時、有效的養(yǎng)護措施,保障了橋梁的使用壽命和承載功能。
3.2 橋梁結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)
由于橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為隱蔽,要對其進行結(jié)構(gòu)變化檢測,采用常規(guī)檢測手段效果不理想。而采用無損檢測技術(shù),可在不損傷橋梁的形態(tài)和使用性能的前提下,對橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況進行測量。由此可對橋梁的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、質(zhì)量變化情況進行科學(xué)準(zhǔn)確的評估,預(yù)測其服務(wù)狀況和使用安全性能。
對于在建或使用的橋梁,必須采取定期或經(jīng)常性的檢測,便于及時發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)性變化,防范安全隱患的發(fā)生。采用無損檢測技術(shù),可在不損傷橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對橋梁進行科學(xué)評估、測量。還可利用損傷容限設(shè)計和相關(guān)理論,對現(xiàn)代橋梁主體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的破損情況、承載能力、抗災(zāi)能力等進行分析和評估,便于及時開展有效的養(yǎng)護。
4 結(jié)論
橋梁,作為道路交通中不可或缺的重要載體,對其做好養(yǎng)護管理工作可有效的保障交通的暢通和安全。加強橋梁的養(yǎng)護工作,對于保障橋梁的使用壽命和服務(wù)功能具有積極的意義。
參考文獻:
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作者簡介:倪曉飛(1978-),男,本科,工程師,從事城市橋梁養(yǎng)護方面的工作。