縣鄉道公路橋梁健康監測與維護策略分析

牛愛國，宋良友

（1.廣饒縣交通運輸局，山東 東營 257300；2.山東聚佰源市政工程有限公司，山東 東營 257300）

0 引言

受建設時期、設計水平、施工質量等因素的影響，我國部分縣鄉道公路橋梁存在安全隱患。在此背景下，確保縣鄉道公路橋梁安全運行已成為當務之急。公路橋梁健康監測作為一種評估公路橋梁性能和及時發現潛在隱患的有效手段，通過實時監測公路橋梁力學響應、變形、裂縫等指標，為工作人員的維護工作提供科學依據。因此，深入研究橋梁健康監測技術及其在縣鄉道公路橋梁中的應用，具有重要的理論和實踐意義。

1 縣鄉道公路橋梁現狀分析

我國縣鄉道公路橋梁在長期使用和日常維護中逐漸顯現出一系列挑戰。

第一，部分地區縣鄉道公路橋梁的數量相對匱乏，供需失衡，導致交通便捷性不足，制約經濟發展。

第二，歷史原因及區域發展不均衡使得部分老舊縣鄉道公路橋梁的建設和維修工作滯后，存在一些安全隱患。

第三，縣鄉道公路橋梁建設與維護的投入相對不足。由于縣鄉地區經濟相對欠發達，財力有限，對于公路橋梁的建設和維護投入不足，導致部分橋梁老化嚴重，難以滿足日益增長的交通流量需求。此外，在優先投入資金時，縣鄉地區更多考慮基礎設施建設，如水電、通信等，從而使得公路橋梁投入相對不足，進而制約公路橋梁建設的進一步發展。

第四，縣鄉道公路橋梁的設計水平有待提高。受限于條件和技術水平的制約，部分縣鄉地區的公路橋梁設計存在一定瑕疵，在崎嶇的山區地帶，復雜的地形和不安定的地質條件使得公路橋梁建設面臨艱巨的挑戰，設計的不合理會導致部分橋梁承載能力不足、抗震性能較弱，從而限制交通運輸的安全性與高效性。

第五，縣鄉道公路橋梁的維護管理不足。由于經費緊張、管理體系滯后等原因，部分縣鄉地區的公路橋梁維護工作難以落實。缺乏定期巡查與保養，使得橋梁病害難以及時發現并修復，從而加劇公路橋梁的損毀程度。

另外，針對部分交通運輸壓力較大的縣鄉道公路橋梁，缺乏有效的交通管控措施與維護設施，導致交通事故發生的風險上升。

2 縣鄉道公路橋梁健康監測方法與應用

2.1 監測技術概述

現今，監測技術被廣泛應用，其中包括傳統監測方法與現代智能監測系統兩大類別。傳統監測方法主要涵蓋人工巡檢、測斜儀、附體式應變計等，然而，傳統監測方法在操作便利性及數據采集全面性方面存在不足，導致其應用領域日漸受限。

相較于傳統監測方式，現代智能監測系統具有自動化、全天候、多參數、高精度等優勢，可全方位實時監控縣鄉道公路橋梁的結構狀況、荷載動態及環境變化等多方面信息。

其中，振動傳感器、動應變傳感器、變形傳感器等在公路橋梁結構監測領域扮演著舉足輕重的角色；壓力傳感器、溫度傳感器等用于荷載與環境監測；圖像識別技術與雷達測距技術用于公路橋梁結構缺陷的監測與分析[1]。

此外，為更好地應對公路橋梁健康監測的工作需求，還面臨著大數據分析和云平臺應用的挑戰。伴隨物聯網科技的飛速進步，利用大數據分析和云平臺應用，全面剖析與高效管理縣鄉道公路橋梁的健康監測數據，可以實現風險預警與精準預測，并為相關部門提供有力的決策依據。

2.2 設備與技術選擇

首先，可以應用非接觸式檢測技術，如激光測距儀、測振儀精準獲取公路橋梁的結構形變與振動數據，進而評估其健康狀況。此外，該類設備具備高精度與高靈敏度的優勢，對微小變化靈敏響應，能夠提前發現潛在隱患，防止事故發生。

其次，應采用無損檢測技術，例如超聲波檢測、磁粉檢測等，在不對公路橋梁結構造成損害的前提下，該技術能夠精準地深度剖析和評估材料內部的瑕疵、裂紋等。通過對公路橋梁的表層及內部材料實施全面、深入的無損檢測，有望及時發掘潛在的結構隱患，進而采取針對性的修復與加固措施[2]。

最后，為全方位掌握縣鄉道公路橋梁健康狀況，還可以應用傳感器技術。在關鍵部位安裝傳感器，便能實時監測公路橋梁的荷載、變形、溫度等關鍵指標，迅速分析和評估縣鄉道公路橋梁健康狀況。如此，管理者能夠及時采取相應措施，進行科學合理的維護與管理，降低安全風險[3]。

2.3 監測數據的處理與分析

通過合理處置與深入剖析監測數據，方能全面洞悉公路橋梁健康狀況，迅速察覺潛在問題，進而采取相應修復措施。

第一，監測數據的處理是對原始測量數據進行整理、篩選和校正的過程。在數據的整理階段，應對監測所得的各種參數數據進行分類、歸檔，構建完整的數據庫，為后續分析與比較奠定基礎。數據的篩選目標是摒除異常值和誤差數據，確保監測數據的精準性與可靠性。而在校正數據環節，要依據公路橋梁結構性能的理論依據及實際運行狀況，對特定因素如溫度、濕度等進行修正。

第二，監測數據的分析是對處理后的數據進行統計、評估和預測的過程。通過洞察數據精髓，可以充分掌握公路橋梁的動態演變法則和長期運行態勢，為后續評估和預測奠定堅實基礎。評估數據源于公路橋梁設計規范與評估標準，對監測數據進行定性與定量分析，旨在審視公路橋梁結構安全與功能完備，以及是否存在待修復或加固等情況。預測數據是依托數學模型與計算技巧，立足歷史數據及監測趨勢，預見公路橋梁未來健康走勢與維護需求，從而提前規劃維護方案。

第三，在處理和分析監測數據的過程中，充分應用現代科技手段與工具。例如，計算機輔助設計軟件有助于數據的處理與分析，構建模型、仿真試驗，真實再現公路橋梁在各異荷載及環境條件下的變形狀況。同時，依托信息化技術，遠程監測與云平臺得以實時監控公路橋梁健康狀況，對異常情況及時發出預警并采取相應措施[4]。

2.4 監測成果的應用

首先，在日常運營維護方面，監測成果的應用可以提供橋梁的實時狀態數據和健康狀況評估。通過敏銳地捕捉公路橋梁的結構信息、應力分布、振動等數據，能夠迅速發現其中存在的潛在問題和隱患，并及時發出預警，制定預防措施。該做法有助于提前進行修復和維護工作，規避事故風險[5]。

其次，監測成果的應用為縣鄉道公路橋梁設計、施工及養護提供科學依據與技術指導。通過深入剖析和精煉處理監測數據，得以評估公路橋梁的壽命與性能，為設計與施工階段提供切實可行的指導，降低結構瑕疵及質量隱患。此外，監測成果還有助于制定公路橋梁養護維修策略，合理籌劃養護資金投入，提升養護工作的效率及精確度。

最后，在公路橋梁管理和運營領域，應用監測成果為相關部門提供決策依據與資源調度的支撐。通過長期分析監測數據變化趨勢及維修記錄，可制定出科學的管理策略，實現運營成本的優化及資源利用率的提升。此外，監測成果還為相關部門提供數據依據，助力申請經費與項目資助，進一步推動縣鄉道公路橋梁建設及維護的改進與發展[6]。

3 縣鄉道公路橋梁維護策略分析

3.1 基于健康監測數據的維護策略

針對縣鄉道公路橋梁結構老化問題，可以借助健康監測數據精準評估其使用壽命與強度狀況。根據數據分析成果，制訂定期維護計劃，針對性地修復潛在問題，從而延長公路橋梁的使用壽命。同時，可以加大日常巡查力度，根據監測數據的變化，靈活調整修復方案，確保公路橋梁安全穩定。

針對垮塌與裂縫等問題，健康監測數據的分析可以提供強有力的依據。通過對數據的深入挖掘，評估公路橋梁的承載能力和結構穩定性，并據此制定出相應的維護策略。針對垮塌問題，采取增設支撐、加固橋墩等方法進行修繕；針對裂縫問題，則可通過填充材料加以修復。同時，應用先進技術手段，如無損檢測技術和激光掃描技術進行全面檢測，以確保維修成效的可靠性與有效性[7]。

縣鄉道公路橋梁的健康監測數據的應用范疇廣泛，可以預測未來維護需求。通過深入分析歷史數據，可以揭示公路橋梁維護保養的周期性與規律性。據此，因地制宜，制訂適當的維護計劃，使維修與保養工作得以定期開展，確保縣鄉道公路橋梁在使用過程中避免出現嚴重問題，為縣鄉道的順暢通行保駕護航[8]。

3.2 加強預防性維護與主動性維護

在縣鄉道公路橋梁維護策略中，預防性維護與主動性維護兩大策略至關重要。預防性維護倡導的是在公路橋梁受損之前，定期予以檢修與保養，以確保其恒久安全穩定地運行。而主動性維護則是在公路橋梁出現破損或故障時，迅速采取針對性的修復和恢復措施。

其一，預防性維護是實施公路橋梁管理的重要手段之一。通過定期巡查與檢測，捕捉公路橋梁潛在的危險和隱患。相關部門應規劃設計出科學合理的巡查路線，涵蓋公路橋梁結構的細微之處、分類評估以及性能監測等內容。定期進行結構安全評估和荷載測試有助于更加精準評估公路橋梁的負載能力，從而及時開展必要的維修加固工作。除此之外，還需密切關注公路橋梁周邊積水、雨水系統及沉積物的清理，防止水患和污染對公路橋梁造成侵蝕。

其二，主動性維護的核心在于迅速響應和高效處理縣鄉道公路橋梁的受損事件。相關部門應構建完善的應急預案和突發事件處理機制，確保在公路橋梁遭遇緊急狀況時能夠迅速采取措施進行維修和保護。例如，當公路橋梁遭受自然災害、事故或其他突發事件的侵害時，立即調動人力、物力和技術力量開展緊急修復工作，以盡快恢復通行。主動性維護也注重動態監測和追蹤管理，通過應用傳感器設備等先進科技手段，實時監測公路橋梁狀況和變化，迅速發現并解決潛在問題[9]。

3.3 構建完善的公路橋梁信息化管理系統

公路橋梁信息化管理系統是一個集健康監測、數據分析、維修管理、安全評估等功能于一體的綜合性管理平臺。通過該系統，可以實現對縣鄉道公路橋梁全面、實時、準確的監測和管理，提高維護的效率和針對性。

具體而言，首先，通過安裝傳感器、攝像頭等監測設備實時監測公路橋梁的結構狀態、環境參數等信息，及時發現潛在的安全隱患。其次，利用物聯網、大數據等技術對監測數據進行深度分析和挖掘，為維護工作提供科學依據。再次，數據分析與決策支持是公路橋梁信息化管理系統的關鍵。通過對監測數據的分析，可以評估公路橋梁的安全狀況，預測未來的發展趨勢，為決策提供支持。最后，公路橋梁信息化管理系統還應具備安全評估與預警功能。通過對監測數據的綜合分析，可以評估公路橋梁的安全狀況，及時發現潛在的安全隱患，并采取相應的措施進行預警和處置[10]。

3.4 維護資源的優化配置

在人員配置方面，首先需要確保縣鄉道公路橋梁維護團隊具備專業的技術能力和豐富的實踐經驗。同時，針對不同類型和規模的公路橋梁，合理配置維護人員，確保人力資源的高效利用。此外，還可以通過定期培訓和技能提升，提高維護人員的專業素養和應對突發情況的能力。

在設備配置方面，應根據公路橋梁的實際情況和維護需求，選擇合適的維護設備和工具，確保設備的先進性和實用性。同時，定期對設備進行檢查和維護，確保其處于良好狀態，以提高維護工作的效率和質量。

在經費配置方面，應根據公路橋梁的實際情況和維護需求，合理制訂預算計劃，確保經費的充足供應。同時，加強經費的監管和使用，避免浪費和挪用，確保經費的合理使用[11]。

4 結語

總之，縣鄉道公路橋梁健康監測與維護是保障安全運行、促進交通運輸事業發展的基礎工作。通過加強健康監測、制定合理的維護策略可以有效提高縣鄉道公路橋梁的健康狀況，為我國交通運輸事業的發展提供有力支持。未來，隨著科技的不斷進步和交通運輸事業的快速發展，縣鄉道公路橋梁健康監測與維護將面臨更加嚴峻的挑戰，只有緊緊抓住公路橋梁健康監測與維護這個關鍵環節，積極探索新的技術和管理方法，才能不斷提高縣鄉道公路橋梁的健康水平。