橋梁資產(chǎn)管理技術(shù)研究現(xiàn)狀探討★

唐 穎

(貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550004)

我國的公路長大橋梁建設(shè)管理經(jīng)過30年的積累，取得了非常寶貴的經(jīng)驗，已經(jīng)順利建成了一大批代表當(dāng)今世界最高水平的橋梁工程，積累了豐富的設(shè)計、施工、運營管理、安全保障及新材料和新裝備應(yīng)用方面的技術(shù)和經(jīng)驗。橋梁工程呈現(xiàn)出大型化、復(fù)雜化、集成化的特點，并形成了多學(xué)科、多領(lǐng)域、多地區(qū)交叉滲透的趨勢，在一定程度上體現(xiàn)了統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、整合資源的豐富內(nèi)涵。

如何在加快公路橋梁建設(shè)進程中，進一步理順和規(guī)范管理體制，管好已有的龐大的橋梁資產(chǎn)，是大型橋梁運營管理面臨的一個重大而緊迫的現(xiàn)實問題。然而，我國公路橋梁資產(chǎn)管理價值實現(xiàn)的理論探索落后于實踐活動。傳統(tǒng)的計劃經(jīng)濟烙印還在相應(yīng)管理中不時地表現(xiàn)出來，很不適應(yīng)公路橋梁資產(chǎn)管理的需要，也嚴(yán)重制約其價值的合理實現(xiàn)。

目前，橋梁資產(chǎn)管理配套技術(shù)主要包括橋梁信息管理系統(tǒng)、橋梁檢測及評價技術(shù)、橋梁性能退化分析、橋梁養(yǎng)護決策優(yōu)化等四個方面，本文僅對橋梁信息管理系統(tǒng)、橋梁檢測及評價技術(shù)進行歸納，并對當(dāng)前行業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的資產(chǎn)管理技術(shù)可視化技術(shù)進行分析。

1 橋梁信息管理系統(tǒng)

在美國主要有兩個橋梁管理系統(tǒng)被廣泛使用，即FHWA開發(fā)的PONTIS系統(tǒng)(見圖1)和NCHRP開發(fā)的BRIDGIT系統(tǒng)。其中前者為國家級橋梁管理系統(tǒng)，目前已有40余個州投入使用。該系統(tǒng)的主要功能有:橋梁數(shù)據(jù)存儲、狀態(tài)評估、退化預(yù)測、費用效益分析以及優(yōu)化決策等。其主要特色包括:

1)以單元為橋梁管理的基本對象，每個單元劃分為5個簡單狀態(tài)。

2)采用Markov模型分析橋梁的退化。

3)可以預(yù)估意外事故花費、車輛繞行花費。

4)采用動態(tài)整體規(guī)劃法來預(yù)測橋梁未來的維護管理和改建需求。

歐洲的典型橋梁管理系統(tǒng)主要是DANBRO系統(tǒng)。丹麥目前使用的該系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶需求，將功能分為執(zhí)行、計劃、管理、維護四個層次進行實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的狀態(tài)等級能夠采用常規(guī)檢測、一般檢測、細化檢測和特殊檢測進行確定。該系統(tǒng)沒有結(jié)構(gòu)退化預(yù)測功能，其費用優(yōu)化提出了凈現(xiàn)值的概念，對維護資金的直接和間接費用進行優(yōu)化分配。

圖1 PONTIS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖

目前，投入使用的其他國家橋梁管理系統(tǒng)，還有法國的Edouard和Scanprint、英國的 NARS、挪威的Brutus、芬蘭的國家公路署管理系統(tǒng)等，亞洲有日本的道路公團橋梁管理系統(tǒng)、韓國的SHBMS等。國內(nèi)的橋梁電子化人工巡檢系統(tǒng)研究開始于20世紀(jì)80年代，上海市政工程管理局、交通部公路科學(xué)研究院、中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司、北京市交通委員會路政局、四川省相關(guān)交通研究部門、廣東省相關(guān)交通研究部門等單位在借鑒國外經(jīng)驗基礎(chǔ)上，先后開發(fā)了各自的巡檢養(yǎng)護系統(tǒng)。

隨著時間的發(fā)展，特別是隨著大型、特大型的跨海、跨江大跨斜拉橋、懸索橋的涌現(xiàn)，各地養(yǎng)護管理機構(gòu)均有不同的意見和建議凸現(xiàn)，這也促進了橋梁電子化人工巡檢系統(tǒng)的更新工作。自2005年起，隨著“設(shè)計終身責(zé)任制”以及“全壽命期可維護、可到達”的設(shè)計理念推出，各大設(shè)計院、設(shè)計咨詢公司開始陸續(xù)介入橋梁運營期的橋梁監(jiān)控、養(yǎng)護、維修工作，真正開始橋梁“全壽命期”專業(yè)化地服務(wù)管養(yǎng)，目前國內(nèi)橋梁巡檢系統(tǒng)已開始向?qū)I(yè)化、系統(tǒng)化、信息化和數(shù)字化的方向快步推進。

2 橋梁檢測及健康狀況評價

在歐美，大多數(shù)國家應(yīng)用的檢查流程都遵循三種基本類型的檢查:淺表性檢查(Superficial Inspection)、重點檢查(Principal Inspection)和特殊檢查(Special Inspection)。實際應(yīng)用中，重點檢查通常被分為一般性檢查(General Inspection)和主要檢查(Major Inspection)。此外，交工檢查(Acceptance Inspection)和責(zé)任期檢查(Guarantee Inspection)也包含在重點檢查中(見圖2)。

圖2 歐美國家檢查類型一般劃分

目前，國內(nèi)公路橋梁的巡檢養(yǎng)護主要參照J(rèn)TG H11—2004公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范進行。國內(nèi)巡檢制度與歐美國家類似，只是由于我國橋隧養(yǎng)護工作的研究起步較晚，對于檢查要求的深度上規(guī)定不及歐美國家詳細。

3 基于3D平臺的橋梁資產(chǎn)管理技術(shù)

三維可視化綜合管理的理念是以提高企業(yè)資產(chǎn)可利用率、降低企業(yè)長期運行維護成本為目標(biāo)，采用“信息化”技術(shù)手段，通過對企業(yè)資產(chǎn)全壽命周期(或運營周期)的有效管理，實現(xiàn)資產(chǎn)的保值與增值，提高企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益。三維可視化綜合管理技術(shù)的發(fā)展歷程見圖3。

圖3 可視化綜合管理技術(shù)的發(fā)展歷程

4 基于3D平臺的橋梁資產(chǎn)管理技術(shù)的實現(xiàn)

基于3D平臺的橋梁工程綜合管理技術(shù)的實現(xiàn)，是利用GIS，3D，二維碼、移動互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代技術(shù)搭建起的一個信息共享平臺，見圖4。

圖4 基于3D的橋梁工程綜合管理技術(shù)的信息化應(yīng)用

通過對大型橋梁工程單元屬性的有效管理，達到提高大型橋梁工程資產(chǎn)可利用率、降低資產(chǎn)長期運行維護成本。同時達到對大型橋梁工程資產(chǎn)全壽命周期(或運營周期)的有效管理，實現(xiàn)資產(chǎn)的風(fēng)險可預(yù)期和可控，使其更加可靠耐久，提高企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益。因此，大型橋梁工程全景可視化綜合管理技術(shù)的最終目標(biāo)是:依托大型橋梁資產(chǎn)，運用技術(shù)、經(jīng)濟、行政等手段為出行者提供安全、舒適、便捷的行車環(huán)境，同時實現(xiàn)資產(chǎn)的保值、增值。

5 結(jié)語

總體來說，我國針對資產(chǎn)管理技術(shù)開展研究工作的起步較晚，但起點較高，尤其“十五”以來開展了一系列相關(guān)配套技術(shù)研究，如橋梁信息管理技術(shù)、橋梁檢測及評價技術(shù)、橋梁性能退化分析技術(shù)、橋梁養(yǎng)護決策優(yōu)化技術(shù)等方面的研究和應(yīng)用工作，大大縮小了我國資產(chǎn)管理技術(shù)與歐美發(fā)達國家的差距。由于受到我國公路橋梁養(yǎng)護管理體制、資金渠道、新材料與裝備研發(fā)等方面的制約，我國在資產(chǎn)管理手段、資產(chǎn)處置管理流程和規(guī)章制度、新技術(shù)及裝備等方面缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型研究成果，與歐美發(fā)達國家仍存在較大的差距。

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