摘要隨著我國國民經濟的高速發展,公路交通在國民經濟中的作用和地位也日益提高。作為確保公路暢通的咽喉,橋梁的承載能力和通行能力是溝通全線的關鍵,直接影響到公路交通的社會效益和經齊效益。而有效的管理和及時養護,對橋梁保持良好的使用功能十分重要,因此對橋梁管理評價理論和方法的研究至關重要。本文在分析了我國橋梁管理現狀的基礎上,探討了我國橋梁管理的評價理論與方法。
關鍵詞 橋梁 評價理論 橋梁管理
中圖分類號:U445.1 文獻標識碼:A
Research on the Status and Evaluation Methods
of our country's Bridge Management
ZHU Honghai
(CCCC Second Highway Consultants Co. Ltd, Wuhan, Hubei 430052)
AbstractWith the rapid development of Chinaese national economy, road traffic in the role and status of the national economy is also increasing. Throat as to ensure the traffic of the roads, bridges, carrying capacity and the capacity to communicate across the board is critical, direct impact on social and road transport efficiency by it. And effective management and timely maintenance of the bridge to maintain a good use of functional importance, therefore, bridge management theory and methods of evaluation is essential. This paper discussed the status of bridge management based on the analysis of the bridge management of the main evaluation indicators and evaluation methods.
Key wordsbridge; evaluation theory; bridge management
1 我國橋梁管理的現狀
隨著我國國民經濟的快速發展,交通在我國國民經濟和生活中的作用愈來愈高,人們更加重視交通情況。橋梁在交通中占據及其重要的地位,橋梁可以承載負荷的大小和橋梁的使用壽命是衡量橋梁性能的關鍵,橋梁的性能也會直接決定公路交通所產生的實際經濟效益。近年來,汽車等多種交通工具急劇增多,交通量增加,橋梁的承載量加大,另外,多種自然因素和社會因素都對橋梁產生影響,使橋梁更容易出現各種問題。為了維護公路暢通,保證出行方便,盡快適應迅速增多的交通量,需要對橋梁進行維護,保養,加固,甚至改造。執行這些工作需要合理、客觀、精確地掌握和分析橋梁現有的技術狀況,也只有充分地掌握了這些資料,才可能找到合理而經濟實用的橋梁養護方案。目前,在研究橋梁管理的現狀中發現,大多數公路管理部門,受限于資金和人員情況,都只重視開發和建設新橋梁,在舊橋梁的管理和維護方面表現出明顯的欠缺和不足,這一方面由于橋梁管理多采用傳統的人工備檔方式,使得相關部門對橋梁現狀的了解滯后,對橋梁運行過程中出現的新問題很難及時發現并引起重視。其次,橋梁的管理過程中,過于依賴橋梁工程師的經驗,缺乏定量的實際數據。再次,橋梁的養護及維修資金短缺,橋梁養護人員不重視橋梁的養護工作,對待橋梁養護問題敷衍怠慢,有些地方的管理人員不重視橋梁超于承載力通行的控制,使得橋梁損失問題急劇加劇,最后,橋梁出現的各種損傷問題也很難得到及時檢修,所有這些情況都對橋梁的養護管理帶來諸多困難。
橋梁的生命周期包括橋梁的建造、橋梁的使用和橋梁的老化這幾個階段。公路橋梁的建造成本十分高昂,在實際交通運行中又占據及其重要的地位。為了保證橋梁能夠安全、便利、合理地發揮其經濟價值,需要盡快改進傳統的管理方法。采用現代化管理模式,重視橋梁養護人員的專業培訓,提高他們的業務水平,利用現代化電子信息技術對橋梁技術參數及實際情況實時備檔,建立準確,規范,完備的橋梁檔案,實時采集和監控數據,為橋梁養護提供有力保障。目前,系統論理論日益成熟,廣泛傳播,這項理論在橋梁管理系統中也得到了合理利用。系統論表明,各種外部因素和內部因素之間都存在著系統的關系,因此,我們可以通過找出橋梁外表的各種問題,來尋找橋梁內部本身存在的問題。通過對橋梁的技術參數的分析來預測橋梁的使用前景。這些理論知識都為橋梁的養護和維修提供了有效的依據。
現代計算機技術十分發達,可以大規模替代繁雜,冗余的人力,從前似乎無法實現的事情,現在都可以依賴計算機技術得以實現,同時,網絡的便捷,也使橋梁的遠程管理和實時控制得以實現。因此,所有這些新技術為橋梁管理提供了有力保證,只要更新管理理念,使橋梁管理更加科學規范,將更大化地發展有限資金的效用,保證公路交通的暢通。
2 橋梁管理的主要評價指標
橋梁管理工作中有一項十分重要的工作,就是對橋梁的實際技術指標進行準確評價,評價的方法很多,本文認為橋梁的負荷能力、舒適程度和服務水平是橋梁管理的三個重要因素,因此,采用這三個因素作為橋梁評價標準指標。橋梁的負荷能力是指橋梁正常通行的車流量,舒適程度表明車行橋上的安全性和舒適度,服務水平是指橋梁的運營管理能力。總體評價一般采用綜合評價指標表示。本文認為評價體系應該包含以下三類指標:
(1)耐久性指標是橋梁使用功能的體現。耐久性主要從橋梁構件受到侵蝕、存在損傷、碳化、堿骨料反應及鋼筋銹蝕等幾個方面表現。
(2)安全性指標反映橋梁結構的承載能力。這包括對橋梁重要構件的檢查以及橋梁結構的安全性。
(3)適應性指標表示的是結構使用的水平。影響橋梁適應性的主要因素有橋面質量和橋梁的寬度。
3 橋梁管理評價方法
3.1 耐久性評價方法
目前,關于混凝土結構耐久性的研究很多,關于混凝土耐久性研究的數學模型或者物理模型都能對給出耐久性的評價,但是,很難對混凝土結構的橋梁的耐久性做出十分準確的評價。這是因為,影響鋼筋混凝土橋梁結構耐久性的因素很多,這是因為橋梁本身的特殊性所決定,另外,這些影響因素本身還存在一定的不可確定性,多個因素之間會互相影響;其次,反映耐久性的標準不夠明確,很多數據的采集存在較多困難,這使得人們找到各個影響因子與橋梁耐久性之間的確切的對應關系,因此,目前還沒有找到十分精確的分析模型,只能通過經驗來判斷鋼筋混凝土橋梁的耐久性。
半世紀前,美國一位自動控制專家LAZadeh教授,提出了模糊數學理論,該理論運用模糊集合來描述和分析模糊現象。這一理論為鋼筋混凝土橋梁耐久性的評價系統提供又一重要的數學工具。工程應用領域中,很多現象也無法用十分精準的數據來表達,因此,模糊概念得到了充分發揮。模糊概念不是因為人們認識不正確而造成,它是事物本身的客觀情況。通過采用模糊集合論,這些事物的模糊性得到數學的描述,模糊方法把研究對象的變化規律在數學上加以描述和處理。通過對多因素進行總的評價,得出的評價體系成為綜合評價體系,模糊綜合評價就是以模糊論為基礎的一種綜合評價。
3.2 安全性評價方法
很多因素都會影響到橋梁的安全性能,綜合評價橋梁結構的安全性存在較大困難,目前,橋梁荷載試驗法是人們較常采用的方法。但是這種試驗法需要復雜的操作方法,成本也較大。本文找到一種較為方便的方法,就是通過檢測橋梁的實際參數,分析橋梁存在的問題嚴重程度,對橋梁安全性進行判斷,同時通過分析得出橋梁的安全指標得分和其安全等級。在具體實施時,需要對橋梁重點構件進行檢測,這些重點構件會對橋梁安全性產生重大影響,這些部件包括橋梁的承重構件、墩臺等等。通過分析這些構件的病害情況,提出相應的評價等級。再通過加權平均的方法,得到整個橋梁的安全評價得分。
3.3 適應性評價方法
隨著各種交通工具的急劇增多,對橋梁承載力提出了更高要求,另外,常有發生的洪水等自然災害,對橋梁的使用也提出了要求。這些不斷出現的新情況要求橋梁不僅需要更高的安全性和實用性,更需要橋梁具有一定的適應性。通過分析,橋梁的適應性可以從三個方面進行評價:
(1)橋梁的行車條件的適應性表現在橋梁的通行能力方面和舒適度方面。橋梁的寬度、橋面的鋪裝質量、橋頭的跳車情況和橋面的線形等是主要的影響因素。
(2)橋梁的通過能力表現在遇到洪水時橋梁泄洪能力以及立交橋下車輛的通行能力。橋梁長度和橋梁的高度是其主要的影響因素。
(3)橋梁的環境適應性表現在橋梁的設計外形和結構特征是否符合城市周圍環境。
通過對以上三個適應性的分析,得出各項具體值以后再取加權平均就可以得到橋梁的總體適應性得分。
3.4 橋梁技術狀況的綜合評價
橋梁的技術狀況是橋梁整體性能的反映。在對橋梁承載負荷能力、橋梁的舒適程度和服務水平進行評價的基礎上,就能對橋梁技術狀況進行綜合評價。綜合評價可以使管理者對橋梁的現狀有一個全面清晰的了解,也可以為維護橋梁和改造橋梁提供確定的依據。橋梁技術狀況的綜合評價可以采用橋梁技術狀況的各項指數作影響因子。通過加權平均運算來得出最終結果。橋梁承載負荷能力、橋梁的舒適程度和服務水平各個單項評價指標的權重可以根據實際情況而定,也可以設計調查問卷來確定。
4 結束語
有效的管理對橋梁保持良好的服務水平和使用功能至關重要,作者認為在今后的研究中應該加強現代科技技術和前沿理論的應用,同時對橋梁生產材料、設計人員、機械設備等進行深入分析。