現(xiàn)代橋梁養(yǎng)護(hù)理念及關(guān)鍵技術(shù)初探

摘 要：橋梁作為現(xiàn)代交通不可或缺的重要組成部分，做好養(yǎng)護(hù)工作可確保交通的暢通、安全。本文論述了樹立橋梁養(yǎng)護(hù)理念的重要性，分析了現(xiàn)代橋梁實(shí)施養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)和提升養(yǎng)護(hù)水平的新技術(shù)。本文對(duì)于現(xiàn)代橋梁實(shí)施養(yǎng)護(hù)管理具有積極的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：橋梁；養(yǎng)護(hù)；理念；關(guān)鍵技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.192

0 引言

幾十年來，我國的交通事業(yè)取得了飛速的進(jìn)步，有力的推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并為人們的出行帶來了安全保障和便利。在日常使用過程中，橋梁常常受到多種因素的影響而導(dǎo)致發(fā)生不同程度的損傷。這些因素包含環(huán)境、使用強(qiáng)度等。橋梁發(fā)生損傷后，若不及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，可能會(huì)加速橋梁的退化，甚至造成垮塌等重大事故。因此，對(duì)于受到惡劣環(huán)境影響（如地震、風(fēng)災(zāi)等）、使用強(qiáng)度過大（超重車輛行駛）等引起損傷的橋梁，必須有效加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以使橋梁的技術(shù)狀況和服務(wù)水平能夠滿足使用要求[1]。

1 培育橋梁養(yǎng)護(hù)理念

樹立橋梁養(yǎng)護(hù)意識(shí)。現(xiàn)代橋梁在使用過程中，易受到外界環(huán)境及內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化等的影響。引起橋梁使用性能衰退、耐久性和適應(yīng)性也隨之減弱，導(dǎo)致安全性降低。因此，要保障橋梁的安全、健康使用，必須切實(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作。

統(tǒng)一橋梁實(shí)施科學(xué)養(yǎng)護(hù)的認(rèn)識(shí)。一直以來，對(duì)于現(xiàn)代橋梁的養(yǎng)護(hù)工作通常依靠人工檢查和經(jīng)驗(yàn)判斷，而后憑經(jīng)驗(yàn)采取相應(yīng)養(yǎng)護(hù)措施。此舉對(duì)于橋梁的維護(hù)具有一定的積極意義。然而，對(duì)橋梁技術(shù)狀況和服務(wù)水平缺乏科學(xué)、全面的評(píng)估，對(duì)于橋梁的養(yǎng)護(hù)無法做到規(guī)范、準(zhǔn)確。

對(duì)于橋梁狀況掌握欠缺，可通過建立橋梁基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，做好橋梁的基礎(chǔ)信息、損傷信息和養(yǎng)護(hù)信息的記錄工作。確保對(duì)于橋梁的養(yǎng)護(hù)工作不會(huì)發(fā)生遺漏、缺位等問題。同時(shí)，對(duì)于橋梁的養(yǎng)護(hù)不應(yīng)僅限于對(duì)損傷部位的被動(dòng)修補(bǔ)。而應(yīng)該對(duì)橋梁服務(wù)狀態(tài)進(jìn)行全面的評(píng)估，通過建立科學(xué)、合理的預(yù)測模型，全面分析橋梁的技術(shù)狀況和服務(wù)水平，以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)養(yǎng)護(hù)。

規(guī)范橋梁養(yǎng)護(hù)行為，以往對(duì)于橋梁的養(yǎng)護(hù)措施的選擇往往根據(jù)養(yǎng)護(hù)人員的經(jīng)驗(yàn)來判斷。但這種判斷通常建立在對(duì)橋梁表面觀察和簡單測量基礎(chǔ)上，極易出現(xiàn)判斷失誤或隨意性。因此，必須建立科學(xué)、規(guī)范的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。做好橋梁養(yǎng)護(hù)措施的制定和選擇，使措施的采用有據(jù)可依。此外，對(duì)于橋梁的養(yǎng)護(hù)要有規(guī)劃性。必須嚴(yán)格從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)角度來綜合考量橋梁養(yǎng)護(hù)的問題。因此，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的橋梁必須加以規(guī)劃，以確保養(yǎng)護(hù)行為規(guī)范、有序。

2 橋梁養(yǎng)護(hù)原則與關(guān)鍵技術(shù)

不同類型的橋梁，其養(yǎng)護(hù)原則（見下表1）與內(nèi)容各不相同，筆者選取常見的混凝土橋梁為例，分析橋梁的主要養(yǎng)護(hù)內(nèi)容（見下表2）：

城市橋梁的養(yǎng)護(hù)工程可以分為四個(gè)級(jí)別：保養(yǎng)、小修---對(duì)城市橋梁進(jìn)行日常維護(hù)和小修作業(yè)。中修工程---對(duì)城市橋梁的一般性損壞進(jìn)行修理，恢復(fù)城市橋梁原有的技術(shù)水平和標(biāo)準(zhǔn)的工程。大修工程---對(duì)城市橋梁的較大的損壞進(jìn)行綜合治理，全面恢復(fù)到原有技術(shù)水平和標(biāo)準(zhǔn)的工程及對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)維修改造的工程。加固、改擴(kuò)建工程---對(duì)城市橋梁因不適應(yīng)現(xiàn)有的交通量、載重量增長的需要及橋梁結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞，需恢復(fù)和提高技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，顯著提高其運(yùn)行能力的工程。

2.1 建立橋梁靜、動(dòng)態(tài)養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫

橋梁的使用壽命長，因此必須對(duì)其進(jìn)行定期或經(jīng)常性的檢查和養(yǎng)護(hù)。通過對(duì)橋梁建立電子檔案，將橋梁的基本信息如橋型、材料等存入數(shù)據(jù)庫。同時(shí)對(duì)橋梁的損傷檢測、養(yǎng)護(hù)維修等信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)記錄。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)信息收集、存儲(chǔ)，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析整理，便于對(duì)橋梁進(jìn)行科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)管理。同時(shí)，橋梁養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)庫可以對(duì)眾多橋梁的養(yǎng)護(hù)管理進(jìn)行統(tǒng)籌維護(hù)，提出全局性解決方案。

對(duì)于橋梁的養(yǎng)護(hù)管理推進(jìn)數(shù)字化、智能化管理，以消除主觀因素對(duì)于橋梁狀況分析判斷的影響。數(shù)據(jù)庫的建立，使橋梁的養(yǎng)護(hù)效率和數(shù)據(jù)精度有了顯著提升。

2.2 橋梁技術(shù)狀態(tài)評(píng)估技術(shù)

橋梁在建設(shè)和使用過程中，存在設(shè)計(jì)、施工缺陷或使用損傷、老化，還會(huì)遭受自然災(zāi)害、碰撞等破壞。由此容易出現(xiàn)開裂、承載力、抗震性能下降等問題。因此，必須對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和科學(xué)評(píng)估[2]。通過對(duì)采集的橋梁結(jié)構(gòu)、技術(shù)狀況和損傷情況數(shù)據(jù)，運(yùn)用科學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)估模型，對(duì)橋梁的使用狀況和結(jié)構(gòu)性能等進(jìn)行判斷，并提出合理的養(yǎng)護(hù)方案。

常用的評(píng)估方法有常規(guī)、模糊綜合評(píng)估，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)可靠度方法研究等評(píng)估方法。運(yùn)用層次分析法對(duì)橋梁的耐久性和安全性等進(jìn)行分析，對(duì)于存在重大缺陷的部位進(jìn)行判斷，避免了評(píng)估人員的主觀因素影響。模糊綜合法是運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)和模糊關(guān)系合成原理，將一些不易定量、判斷的因素進(jìn)行量化分析。此外，對(duì)于橋梁承載力的評(píng)估，還可采用查閱設(shè)計(jì)規(guī)范、進(jìn)行荷載試驗(yàn)等方法進(jìn)行評(píng)估。

2.3 橋梁技術(shù)狀態(tài)預(yù)測技術(shù)

建立橋梁檢測、養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和養(yǎng)護(hù)記錄。并建立預(yù)測模型，對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)和技術(shù)狀況變化情況進(jìn)行預(yù)測評(píng)估。根據(jù)多次預(yù)測評(píng)估結(jié)果，分析橋梁狀況的變化趨勢。對(duì)于存在明顯退化狀況的橋梁，主動(dòng)對(duì)其實(shí)施重點(diǎn)加固養(yǎng)護(hù)。同時(shí)，構(gòu)建橋梁評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，通過對(duì)橋梁的靜、動(dòng)態(tài)檢測和養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)分析，提出合理的養(yǎng)護(hù)方案[3]。通過采用預(yù)測技術(shù)，可做到養(yǎng)護(hù)措施有據(jù)可依，有效避免了人為影響。

2.4 實(shí)施橋梁養(yǎng)護(hù)優(yōu)先級(jí)排序

在對(duì)橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)過程中，往往所需費(fèi)用超過預(yù)算費(fèi)用。因此，利用有限的資金對(duì)橋梁最大限度的實(shí)現(xiàn)最佳的養(yǎng)護(hù)效果，是我們必須深入研究的問題。對(duì)于橋梁的養(yǎng)護(hù)，必須從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)角度綜合考慮。技術(shù)上，要考慮橋梁養(yǎng)護(hù)級(jí)別和狀態(tài)級(jí)別兩個(gè)因素。運(yùn)用技術(shù)參數(shù)排序法，選取多個(gè)主要技術(shù)參數(shù)，依據(jù)相關(guān)優(yōu)先規(guī)則進(jìn)行優(yōu)先次序的排序。但技術(shù)參數(shù)排序有其局限性，不一定實(shí)現(xiàn)最優(yōu)排序。因此，還需采用經(jīng)濟(jì)參數(shù)排序法。要對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)管理利用有限的資金獲得最佳的效益，必須在養(yǎng)護(hù)對(duì)策技術(shù)可行的基礎(chǔ)上進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理性和效益比較。從而將資金合理的分配到橋梁的最佳位置，并選取最優(yōu)的養(yǎng)護(hù)方案。

3 提升橋梁養(yǎng)護(hù)水平的新技術(shù)

3.1 橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)技術(shù)

要進(jìn)一步掌握橋梁等交通設(shè)施的使用狀況和承載能力等情況，以做好養(yǎng)護(hù)措施，必須對(duì)橋梁進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)估和預(yù)測。運(yùn)用橋梁結(jié)構(gòu)工程和病害機(jī)理，對(duì)橋梁相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和檢測[4]。并利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，以準(zhǔn)確的分析橋梁的使用狀態(tài)，并對(duì)其使用功能和壽命進(jìn)行判斷、評(píng)估。建立橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，為管理養(yǎng)護(hù)計(jì)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。對(duì)橋梁的主體結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)件的技術(shù)狀況進(jìn)行跟蹤分析。對(duì)橋梁的定期或經(jīng)常性檢查，可為養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮系統(tǒng)的收集、存儲(chǔ)和分析處理功能。運(yùn)用橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，便于橋梁管理過程中開展及時(shí)、有效的養(yǎng)護(hù)措施，保障了橋梁的使用壽命和承載功能。

3.2 橋梁結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)

由于橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為隱蔽，要對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)變化檢測，采用常規(guī)檢測手段效果不理想。而采用無損檢測技術(shù)，可在不損傷橋梁的形態(tài)和使用性能的前提下，對(duì)橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化情況進(jìn)行測量。由此可對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、質(zhì)量變化情況進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)估，預(yù)測其服務(wù)狀況和使用安全性能。

對(duì)于在建或使用的橋梁，必須采取定期或經(jīng)常性的檢測，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)性變化，防范安全隱患的發(fā)生。采用無損檢測技術(shù)，可在不損傷橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)橋梁進(jìn)行科學(xué)評(píng)估、測量。還可利用損傷容限設(shè)計(jì)和相關(guān)理論，對(duì)現(xiàn)代橋梁主體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的破損情況、承載能力、抗災(zāi)能力等進(jìn)行分析和評(píng)估，便于及時(shí)開展有效的養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)論

橋梁，作為道路交通中不可或缺的重要載體，對(duì)其做好養(yǎng)護(hù)管理工作可有效的保障交通的暢通和安全。加強(qiáng)橋梁的養(yǎng)護(hù)工作，對(duì)于保障橋梁的使用壽命和服務(wù)功能具有積極的意義。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張澤民.大型城市橋梁檢測評(píng)估方法及應(yīng)用分析[D].山東大學(xué)，2016.

作者簡介：倪曉飛（1978-），男，本科，工程師，從事城市橋梁養(yǎng)護(hù)方面的工作。