吳 憲 鍇
(遼寧省交通規劃設計院有限責任公司公路養護技術研發中心,遼寧 沈陽 110111)
隨著我國經濟和交通運輸行業的快速發展,目前我國很多省份高速公路的橋梁管理將由建設期轉入運營管理期。據了解,高速公路企業用于公路養護的費用約占其運營總成本的10%~50%,且這個比例還在逐年增長[1]。需要養護的橋梁數量持續增長,而用于橋梁養護的資金有限,因此如何能夠將有限的養護資金發揮出最大的效益,使橋梁得到最有效的養護,從而保證高速公路橋梁的運營質量,這是當今橋梁管養者需要面對的嚴峻考驗。實行低成本養護戰略,即用有限的資源來維護好現有高速公路橋梁,保持橋梁完好的工作狀態,延長橋梁的使用壽命,保障高速公路的行車安全,有效降低運營成本和提高高速公路服務質量,使運營公司能在未來的競爭中保持優勢,立于不敗之地。
由于高速公路在設計標準、建設質量、運營方式以及交通量等方面與一般公路均有較大差異,故高速公路橋梁的養護主要具有下列特點[2]。
高速公路在國家交通運輸網絡中所占據的地位和作用,決定了高速公路橋梁的養護工作也應當是建立在法律法規基礎上的、具有強制性的養護。
相比于一般的公路橋梁,高速公路橋梁養護過程中,還需要特別設置出交通安全管制區段,養護作業更加要求高效實用、機動快捷,其養護工藝和操作規程的程序性更強。
高速公路橋梁養護技術除需具備專業化、機械化特點之外,仍需不斷地研究和發展新技術、新材料、新設備和新工藝的應用。檢測方面需要普及現代化的綜合檢測設備,養護工作總體科技含量較高,所涉及到的學科領域較廣,技術工藝也更復雜。
養護工程可能影響高速公路的正常運營,造成高速公路運營收入損失的同時,還可能對沿線城市的正常交通產生影響。因此,高速公路養護工程的實施綜合成本高,尤其可能中斷交通的加固工程,應非常謹慎對待。盡量采取預防性養護措施,減少延緩重大病害的產生,減少加固工程的次數。
高速公路除了重視對正常運營狀態的保持外,對運營安全保證的要求也格外高。高速公路橋梁往往具有幅面較寬,重載交通量大等特點,運營安全保證的任務非常繁重。所以對加固工程的質量、加固技術的可靠性要求非常高。
根據高速公路橋梁養護的特點,并結合交通運輸部《“十三五”公路養護管理發展綱要》的方針[3]和低成本養護的理念,對高速公路橋梁的低成本養護提出以下建議。
高速公路橋梁實行養護作業標準化,可以規范養護程序,提高養護質量和效率,進一步降低養護費用,規避運營風險。具體實施內容如下:
1)加強統籌研究,使公路建設標準與養護標準更好地匹配。
2)強化頂層設計,構建高速公路養護作業標準化的框架體系,圍繞養護質量、路網運行服務,建立并健全能夠涵蓋橋梁檢測評定、各專項養護工程、信息化建設、施工作業、質量驗收等方面的橋梁養護技術標準、規程及技術指南等。
3)加強橋梁養護工程的標準化建設,構建以技術標準和規范要求為約束的養護檢測、實施、評價一體化的標準流程。規范各個環節的生產作業,簡化管理流程,避免重復勞動,最大限度地提高生產效率與規模效益。
4)做好示范性引導,創建以提升高速公路服務品質為目標的“高速公路橋梁管養示范路段”,通過開展養護工程示范創建活動,推進高速公路橋梁養護作業的標準化進程。
橋梁的全壽命周期成本,是指橋梁在包括了設計、運營、檢測、養護、維護、改造和整個工程服役期內消耗的各種資源費用的總稱。引入橋梁的全壽命周期成本控制方法,是保證橋梁在其整個壽命周期內運營安全的前提下,使得總體消耗的成本最少,實現經濟合理、技術可靠的有效手段。這種分析方法既適用于新建橋梁的設計方案制定,又適用于在役橋梁的養護管理決策,同時可為新建橋梁工程耐久性設計、經濟性評估和在役橋梁的養護決策優化提供基礎分析依據。通過適當增加橋梁初始建設成本的方式,特別是橋梁的耐久性設計和可檢查、可維修及可更換設計的成本,可有效降低橋梁后續養護方面的投入。建議橋梁管養部門加強統計和整理橋梁運營期間成本參數,建立橋梁運營期資料數據庫,另外還需加強養護、維修等處理過程中所導致的環境和用戶成本方面的研究,以期能為橋梁的全壽命周期成本分析奠定科學的依據[4]。
科學的養護管理不僅僅需要解決具體的橋梁養護技術方法,更重要的方面在于養護策略的制定。橋梁的科學化養護決策,就是要確定滿足橋梁功能需求與經濟約束的最佳方案,即通過在橋梁整個服役期內實施橋梁養護管理,周期性地獲得橋梁基本狀況,對其進行合理的技術狀態評估,預測其退化程度,從整體上制定科學合理的橋梁養護計劃,從而可以合理分配用于養護的資金,通過有效養護使橋梁的結構性能維持在合理范圍內。
科學合理的橋梁養護決策一般應充分考慮三個方面的內容,即科學的判斷、恰當的時機和有效的措施。以往結構維護常常是在橋梁或橋梁構件出現了顯著問題時才進行,屬于被動維護,而現在人們正在尋求通過預測橋梁的技術狀況,主動地選擇養護時機、維修類型,在滿足橋梁正常使用要求的前提下,使得養護決策效益最大化。推行養護決策科學化,應科學地制定養護決策支撐信息系統的建設,推廣普及科學決策技術,制定科學養護投資計劃,合理地選用養護技術方案,加強高速公路橋梁養護統計工作,開展養護成效分析。
橋梁養護事業蓬勃發展,橋梁養護方向的新技術、新材料的研發工作也進行得如火如荼。科技推動生產,創新引領發展,應充分吸收國內外橋梁養護方面的先進成果,針對地方高速公路橋梁情況,因地制宜,研發適合地方養護的新技術、新材料、新設備和新工藝。提高養護作業的機動性、時效性和安全性,盡量做到不阻斷交通或者縮短阻斷交通的時間,從而達到節約造價,減少養護資金消耗的目的,使高速公路橋梁的使用率得到提高。逐步采用科學化、現代化的管養手段,使高速公路橋梁養護事業呈現蒸蒸日上的發展態勢。
隨著信息技術的快速發展以及公路網絡的日趨完善,我國公路交通已經從過去的“線狀運行”發展到了“網絡化運行”的新階段。為了適應新形勢下的發展需求,需推進高速公路橋梁養護管理升級,具體措施如下:
1)強化橋梁養護的責任落實和運行監管,加強大橋、特大橋的橋梁健康監測,統籌開展監測預警與指揮調度、應對突發事件和應急處置等工作,著力使高速公路路網管理的系統化和協同化水平升級。
2)著力開展“互聯網+路網管理”的行動,加速推進高速公路智能化、信息化養護管理體系的建設。
3)合理配置橋梁管養的專業技術人員,注重人才專業化技能培訓,提升橋梁整體管養水平。
4)制定加強橋梁養護管理意見,完善橋梁運行技術、管理與監管保障措施,推廣應用養護自動化巡檢裝備,推進高速公路橋梁運行管理的規范化和制度化。
實施橋梁的低成本養護,用有限的資金來維護好現有橋梁,在橋梁的壽命周期內保證正常工作狀態,保障公路的通車安全,是新時代橋梁養護工作者的重要任務。橋梁的養護是工程技術問題,更是經濟技術問題。實行橋梁低成本養護任重道遠,目前許多工作只是剛剛開始,還需要橋梁工作者在實踐中不斷探索和完善。