高等級公路現(xiàn)代化養(yǎng)護管理研究

任俊偉 叢子荃 陸昕彤

摘? 要：文章闡述了高等級公路現(xiàn)代化養(yǎng)護的管理手段和管理要求，以某市轄區(qū)內(nèi)的高等級公路現(xiàn)代化養(yǎng)護管理為例，規(guī)范了高等級公路現(xiàn)代化養(yǎng)護管理要求，提出了一系列養(yǎng)護管理手段，并概括總結(jié)了高等級公路現(xiàn)代化養(yǎng)護管理的關(guān)鍵點。

關(guān)鍵詞：高等級公路;養(yǎng)護現(xiàn)代化養(yǎng)護管理;管理手段;管理要求

中圖分類號：U418.2? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）11-0188-03

Abstract： This paper expounds the management means and requirements of modern maintenance of high-grade highways. Taking the modern maintenance management of high-grade highways in a city as an example， it standardizes the requirements of modern maintenance management of high-grade highways， puts forward a series of maintenance management means， and summarizes the key points of modern maintenance management of high-grade highways.

Keywords： high grade highway; modern maintenance management; management means; management requirements

高等級公路是關(guān)系到我國公路運輸事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，其對我國經(jīng)濟發(fā)展有著重要的影響。這就需要我們制定科學(xué)有效的養(yǎng)護管理體系，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和管理方式，合理分配和利用養(yǎng)護資金，通過養(yǎng)護維修，使得公路在設(shè)計年限內(nèi)，保持良好的運行狀態(tài)，并有計劃的改善公路技術(shù)指標(biāo)，來提高公路服務(wù)水平，最大限度發(fā)揮公路的運營經(jīng)濟效益，最終達(dá)到有效的降本增效，提高公路養(yǎng)護管理水平。

1 養(yǎng)護管理方式

高等級公路現(xiàn)代化養(yǎng)護管理手段主要包括五種系統(tǒng)建設(shè)，分別為橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)、橋涵結(jié)冰預(yù)警系統(tǒng)、應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)共享平臺、橋隧監(jiān)控平臺以及數(shù)字化隧道整體解決方案。

1.1 橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)

橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)主要由兩部分組成，分別為橋梁結(jié)構(gòu)的狀態(tài)監(jiān)測和損傷診斷，兩個系統(tǒng)模塊相輔相成。狀態(tài)監(jiān)測為系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所采集的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確無誤;然后，損傷診斷在狀態(tài)監(jiān)測的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，整理和深入分析，最終完成損傷的預(yù)防和控制。

橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)容包括橋梁結(jié)構(gòu)損傷特征提取、損傷分離與估計、損傷評價與決策等幾個方面。橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)備主要分硬件設(shè)備和軟件設(shè)備，按監(jiān)測系統(tǒng)的功能模塊分，主要包括四個子系統(tǒng)，分別是傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)和健康狀況評估子系統(tǒng)。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的功能模塊圖如圖1所示。

1.2 橋涵結(jié)冰預(yù)警系統(tǒng)

由于橋面結(jié)冰容易引起交通事故，故推薦采用在橋梁易結(jié)冰路段增設(shè)橋涵結(jié)冰預(yù)警系統(tǒng)。

橋涵冰災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)一般采用紅外光譜分析技術(shù)，較為準(zhǔn)確地檢測路面積水、積雪、結(jié)冰及出現(xiàn)冰水混合物等情況，當(dāng)檢測出積雪或積水有結(jié)冰趨勢時，該預(yù)警系統(tǒng)自動進(jìn)行預(yù)警。

橋涵結(jié)冰預(yù)警系統(tǒng)的工作過程為：首先根據(jù)橋涵路面除冰劑情況判斷結(jié)冰點溫度，然后根據(jù)橋涵干濕情況，對橋涵結(jié)冰情況進(jìn)行報警，并根據(jù)橋梁當(dāng)前溫度和其他氣象條件進(jìn)行橋涵路面是否可能出現(xiàn)結(jié)冰情況進(jìn)行預(yù)測。

1.3 應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)共享平臺

建立應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)共享平臺，實現(xiàn)市公路管理機構(gòu)和各部門之間的應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)共享，協(xié)調(diào)相關(guān)管理部門對應(yīng)急事件進(jìn)行整理分析和分類決策。應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)共享平臺功能模塊包括通訊中心調(diào)度平臺、事故預(yù)警評估系統(tǒng)、警報及信息發(fā)布系統(tǒng)、應(yīng)急處理知識庫系統(tǒng)、應(yīng)急聯(lián)動處理跟蹤系統(tǒng)、各部門工作考核系統(tǒng)、現(xiàn)場指揮車系統(tǒng)等。

通過應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)共享平臺的建設(shè)，可以有效減少人員和財產(chǎn)的損失，提高對高等級公路重大突發(fā)事件的處理應(yīng)急響應(yīng)能力，提升服務(wù)市民的水平。通過建立應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)共享平臺，可以建立聯(lián)動機制，為相關(guān)管理部門提供信息數(shù)據(jù)共享，降低信息化建設(shè)過程中的重復(fù)投資。

1.4 設(shè)立橋隧監(jiān)控中心

某市針對轄區(qū)高架及隧道段的養(yǎng)護管理，建議設(shè)立相應(yīng)的橋隧監(jiān)控中心。此橋隧監(jiān)控中心具有全天候地掌握和遠(yuǎn)程監(jiān)管高架及隧道的通風(fēng)設(shè)施、照明設(shè)施、交通設(shè)施、防火救援響應(yīng)、閉路電視設(shè)施、緊急電話設(shè)施、有線廣播和電力監(jiān)控等設(shè)施方面，同時具備對整個橋隧數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和處理、運行狀況、檢測和管理工作。它還要具備對所有機電設(shè)備的日常維修、保養(yǎng)和管理，建立和健全應(yīng)急預(yù)案，及時跟蹤各種突發(fā)事件并啟動相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，并對外發(fā)布各類相關(guān)交通信息，實現(xiàn)指揮中心的功能。

橋隧監(jiān)控中心主要包括橋隧視頻監(jiān)控系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、基于GIS的應(yīng)急指揮系統(tǒng)、養(yǎng)護路政綜合管理系統(tǒng)、公眾服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)六大模塊。

1.5 建立數(shù)字化隧道整體解決方案

公路隧道作為公路重要的構(gòu)筑物，其系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、安全隱患大、管理難度高，管理單位對隧道信息化建設(shè)投入巨大。建立數(shù)字化隧道整體解決方案主要包括兩類，即統(tǒng)一的通信傳輸平臺和統(tǒng)一的軟件平臺。

1.5.1 統(tǒng)一的通信傳輸平臺

“數(shù)字化隧道”系統(tǒng)將隧道緊急電話及廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、交通區(qū)域控制系統(tǒng)（測控系統(tǒng)）三個系統(tǒng)共用一套千兆光通信傳輸平臺，實現(xiàn)隧道內(nèi)視頻、音頻、測控數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)三網(wǎng)合一傳輸。

1.5.2 統(tǒng)一的軟件平臺

軟件平臺由統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集平臺、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互平臺和7大應(yīng)用模塊（隧道測控、電力監(jiān)控、消防監(jiān)控、視頻監(jiān)控、電話及廣播、聯(lián)動控制及應(yīng)急處置、數(shù)據(jù)分析報表管理）構(gòu)成。

2 養(yǎng)護管理要求

本文從高架橋、隧道兩方面分別闡述了高等級公路現(xiàn)代化養(yǎng)護管理要求。對高架橋而言，分別考慮了養(yǎng)護范圍、養(yǎng)護要求以及養(yǎng)護成果檢查三方面內(nèi)容;對隧道的養(yǎng)護要求則考慮了養(yǎng)護管理模式與建設(shè)制度、預(yù)防性養(yǎng)護、數(shù)據(jù)庫建立以及養(yǎng)護建立等內(nèi)容。

2.1 高架橋養(yǎng)護管理要求

2.1.1 高架道路養(yǎng)護的工作范圍

高架道路養(yǎng)護范圍，包括主體結(jié)構(gòu)（上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、橋面系）和附屬設(shè)施，包括對其檢查、檢測和評定，養(yǎng)護工程及檔案資料管理。

2.1.2 高架道路的養(yǎng)護要求

高架道路養(yǎng)護管理包括三大內(nèi)容：信息管理、檢測評估和養(yǎng)護維修。應(yīng)保持高架道路及附屬設(shè)施處于良好運行狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全、設(shè)施功能基本完好、路面較平整、排水較通暢，確保高架道路駕駛者行車安全、暢通，提供良好的公路服務(wù)水平。

2.1.3 高架道路的養(yǎng)護檢查

高架道路養(yǎng)護檢查一般分四類，主要包括日常檢查、定期檢查，結(jié)構(gòu)檢查和特殊檢查。

日常檢查采用目測方法為主，主要檢查橋梁結(jié)構(gòu)整體情況，查看其是否存在損失或不正?，F(xiàn)象等。

定期檢查主要是對高架段結(jié)構(gòu)設(shè)施常見的缺損和日常養(yǎng)護的實施系統(tǒng)進(jìn)行檢查，采集較全面的橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況數(shù)據(jù)，并整理成檢查報告和關(guān)鍵點的影像資料，通過對設(shè)施運營狀況的評定，制定年度養(yǎng)護維修計劃。

結(jié)構(gòu)檢查主要是對橋梁結(jié)構(gòu)狀況、結(jié)構(gòu)承載力、結(jié)構(gòu)性能等方面進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，評定橋梁結(jié)構(gòu)狀況，確定橋梁結(jié)構(gòu)的退化程度，分析缺損原因，并制定合適的消除應(yīng)對措施，內(nèi)容包括養(yǎng)護、維修和加固等措施，針對特殊檢查，提出建議性措施。

特殊檢查主要是采用相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)，詳細(xì)檢測，并結(jié)合現(xiàn)場和實驗室測試等特殊方法，最終提交綜合性檢測報告。

2.2 隧道養(yǎng)護管理要求

2.2.1 隧道養(yǎng)護管理模式與制度建設(shè)

隧道養(yǎng)護維修管理組織及機構(gòu)，不僅要符合現(xiàn)有養(yǎng)護管理體制轉(zhuǎn)變的基本方針，而且要符合養(yǎng)護作業(yè)模式的基本要求。根據(jù)國內(nèi)外公路隧道的養(yǎng)護現(xiàn)有的管理經(jīng)驗和方法，結(jié)合當(dāng)前隧道自身特點，建立相應(yīng)養(yǎng)護管理體制，以適應(yīng)隧道養(yǎng)護管理技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)制度也需完善并嚴(yán)格執(zhí)行制度。

2.2.2 隧道預(yù)防性養(yǎng)護

隧道預(yù)防性養(yǎng)護是指在未出現(xiàn)嚴(yán)重病害或即將出現(xiàn)嚴(yán)重病害之前，就進(jìn)行隧道養(yǎng)護維修經(jīng)驗表明，預(yù)防組件和系統(tǒng)損壞式的養(yǎng)護比常規(guī)的修補損壞式的養(yǎng)護更安全、更經(jīng)濟。提高對隧道預(yù)防性養(yǎng)護的工作重要性和必要性的認(rèn)識，管好和養(yǎng)好隧道是高等級公路養(yǎng)護人員應(yīng)盡的職責(zé)。在資金投入和產(chǎn)出方面，不僅要考慮本部門的利益，更要著眼大局，著眼社會，綜合考慮社會效益是隧道預(yù)防性養(yǎng)護的依據(jù)，是業(yè)主編制和提供的相關(guān)操作須知或指南。

2.2.3 隧道養(yǎng)護管理數(shù)據(jù)庫建立

在日常隧道養(yǎng)管理中，管理部門要結(jié)合隧道實際情況，翔實記錄發(fā)生在隧道路段的各類事件、事故，不斷總結(jié)管理經(jīng)驗，建立隧道養(yǎng)護管理信息數(shù)據(jù)庫，將發(fā)生在公路隧道路段的重大、有代表性的各類突發(fā)事件進(jìn)行整理歸類，匯編成易于一般工作人員理解的工作手冊或者操作規(guī)程，指導(dǎo)實際管理工作。同時，不斷更新養(yǎng)護管理數(shù)據(jù)的數(shù)量和可靠性，或?qū)?shù)據(jù)納入計算機及其它隧道管理系統(tǒng)，使其具備良好的人機界面，便于匯總和推廣。

2.2.4 隧道養(yǎng)護監(jiān)理工作

隧道養(yǎng)護監(jiān)理工作宜定期安排，認(rèn)真檢查，及時兌現(xiàn)。根據(jù)隧道養(yǎng)護特點和季節(jié)要求，定期下達(dá)隧道養(yǎng)護工作清單。隧道養(yǎng)護檢查必須建立在科學(xué)基礎(chǔ)上，且要切實可行。隧道養(yǎng)護由于工作線長和面廣，不可能逐米、逐公里和逐段檢查，必須根據(jù)隧道養(yǎng)護工程量，以一定方式抽取一定數(shù)量樣本，以樣本的養(yǎng)護質(zhì)量反映隧道整體養(yǎng)護質(zhì)量。選取抽樣方式和確定樣本頻數(shù)，為計量支付和獎優(yōu)罰劣提供準(zhǔn)確依據(jù)。

2.3 結(jié)論與難點

根據(jù)上文，高等級公路現(xiàn)代化養(yǎng)護管理的關(guān)鍵點與難點為：

（1）在高架道路結(jié)冰防止方面，需及時清除積雪防止高架道路路面結(jié)冰，除此之外，要注意提高泄水孔與橋梁結(jié)構(gòu)的結(jié)合度，設(shè)置雨水收集井，避免橋下路面結(jié)冰。并注意加強橋面排水設(shè)施的養(yǎng)護管理。

（2）為了杜絕鋼箱梁腐蝕造成的安全隱患，對于高架必須針對防腐蝕涂層進(jìn)行定期的維修。由于涂層材料的重要性和高架施工的高難度性，可以采用目前最有發(fā)展前途的技術(shù)，如防腐蝕涂裝體系和電弧噴涂加有機封閉復(fù)合涂裝體系等。

（3）針對隧道的水、凍災(zāi)害，可以利用防、排、堵和截相結(jié)合的方法，因地制宜，綜合治理，形成一個完整的隧道防治水體系;凍害的根本原因就是隧道圍巖地下水的凍結(jié)，如果能將隧道的水排除在凍結(jié)圈以外，杜絕隧道的水進(jìn)入凍結(jié)圈，就能達(dá)到防治凍害的目的，綜合治理是隧道防治凍害的最基本措施。

（4）針對隧道運營管理系統(tǒng)的方案設(shè)計，應(yīng)綜合考慮每個子系統(tǒng)的功能，確保功能之間的互補性，并對各系統(tǒng)的重疊性進(jìn)行分析，確保前期工程系統(tǒng)功能的實用性、可靠性和后期系統(tǒng)功能的完整性，確保隧道養(yǎng)護管理系統(tǒng)的投資的經(jīng)濟性，具有較高的性價比，在功能方面，既能兼顧前期管理需要又適合將來的升級擴展。

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