層次分析法視角下的橋梁檢測風險識別研究

劉 梅，張愛共

(1. 九江市公路管理局德安分局;2. 九江市公路管理局都昌分局)

1 橋梁檢測中的風險因素

橋梁的檢測是橋梁工程的關鍵階段，也存在很多風險，主要風險因素包括了結構條件、設計條件、施工條件、水文條件、地質條件及氣象條件等。結構條件是最為重要的風險因素，主要特點有以下幾點:(1)跨度小的簡支梁，結構形式較簡單，生產工藝技術成熟，質量保障高，這種結構可以加快檢測進度。(2)連續鋼桁架結構，其制造技術成熟、質量好，跨度小的話，安裝和操作更容易，結構也更牢靠。(3)由混凝土制造的鋼架結構橋梁，對檢測人員的能力要求較高。在施工中常用的方法是懸臂法，但難度較大，有很強的風險。(4)斜拉橋結構的橋梁檢測風險較大，如果其跨度＞600 m的話，風險因素是最大的。設計條件的特點有:橋梁檢測單位及人員的檢測能力，能通過其對工程及其主體結構的設計情況得知;橋梁檢測單位及人員的技術熟練程度，能通過其對規模大、難度高的工程設計經驗得知;橋梁檢測單位及人員的管理能力、業務能力，能通過該單位的等級來體現。水文條件的體現有:河面的寬窄、水流大小、水位高低等會對橋梁使用期間的病害帶來一定影響，河流上游的水利工程，如水庫潰壩等也會增加橋梁檢測的風險。此外，氣候條件、地質條件等也會增強橋梁檢測的風險，如臺風、暴雨等自然災害，地震、泥石流等地質災害等會增強橋梁檢測的難度和風險。

2 基于層次分析法的橋梁檢測風險識別

美國運籌學家Saaty 教授在20 世紀80年代首次提出了層次分析法，是指一種較為實用的多目標、多方案的決策方法，是一種先分解后綜合的系統思想。使用層次分析法的基本思路是先對需要分析的問題層次化，按照問題的性質把問題分解成不同組成因素，然后根據各個因素之間的關系進行層次組合，構建成一個多層分析結構模型。層次分析法在橋梁檢測中的應用思路是線建立系統的階梯式層次結構，然后構建比較判斷矩陣，接著就根據判斷矩陣計算被比較元素在該準則的相對權重，最后進行排序。

2.1 建立橋梁檢測風險結構層次

本次橋梁檢測由常規檢測和荷載試驗檢測組成，檢測過程中涉及到的不確定因素有試驗加載、交通控制等，主要風險因素分為意外風險及人為失誤風險。其中意外風險包括了地震、泥石流等地質災害，交通失控等，人為失誤風險包括了錯誤識別荷載，錯誤計算檢測模型等。

2.2 判斷矩陣是否符合一致性檢驗

用CR 表示一致性比率，判斷矩陣符合一致性檢驗的要求是檢測值要＜0.1，計算公式為:公式1:。其中RI代表隨機一致性指標，取值根據判斷矩陣的階數(1－9)，具體如下:1 取值0、2 取值0、3 取值0.58、4 取值0.90、5 取值1.12、6 取值1.24、7 取值1.32、8 取值1.41、9 取值1.45。CI代表一致性指標，取值公式為:公式2:CI=0，其中λ 取最大值。三個判斷矩陣的一致性檢驗分別為CIa=0，CIb1=3.085 6－3/2/0.58 =0.074，CIb2=3.009 2－3/2/0.58 =0.007。所有的數據均＜0.1，與一致性要求相符。

2.3 橋梁檢測風險排序

有上述計算出的判斷矩陣一致性檢驗得知，橋梁檢驗的每個風險源權重能用統一化后的向量進行表述，由各層次的權重值相乘后就能得到層次總排序的權重，由各層次的一致性比率加權相乘就能得到一致性比率，最終得到的風險排序如見表1。

表1 橋梁檢測總風險排序

3 結 語

綜上所述，在經濟快速發展的今日，我國的橋梁建設發展迅速，橋梁建設的規模也不斷擴大，隨之而來的是不斷增多的風險事故，對橋梁進行風險識別和評估迫在眉睫。橋梁檢測作為橋梁建設中的重要組成，對其進行風險識別直接影響著整個橋梁工程建設的風險識別和評估價值。基于層次分析法視角下的橋梁檢測風險識別是當前應用較為廣泛的風險識別技術，通過建立橋梁檢測風險結構層次圖、構建橋梁風險檢測判斷矩陣、計算判斷矩陣一致性檢驗值和對橋梁檢測總風險進行排序，以更好的開展橋梁檢測工作，降低風險因素帶來了的生命財產損失。

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