市政道路橋梁設(shè)施的養(yǎng)護(hù)管理分析

丁千寧

（南京市城市道路管理中心，江蘇 南京 210000）

0 引言

近年來，城市道路建設(shè)發(fā)展迅猛，形成較為完備的交通網(wǎng)絡(luò)，城市道路橋梁養(yǎng)護(hù)管理水平直接關(guān)系到道路交通網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。目前城市道路橋梁養(yǎng)護(hù)管理水平良莠不齊，所采用的施工技術(shù)手段尚無統(tǒng)一規(guī)范，導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)過程缺乏科學(xué)性。對道路橋梁養(yǎng)護(hù)進(jìn)行系統(tǒng)分析和科學(xué)規(guī)劃，提出科學(xué)可行的養(yǎng)護(hù)方案，對于提升整體交通網(wǎng)絡(luò)安全和穩(wěn)定性具有重要意義。

1 城市道路橋梁設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理的必要性

城市道路橋梁設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理重在保障城市交通網(wǎng)絡(luò)處于良好運(yùn)行狀態(tài)、確保市民安全、順暢出行。在城市交通體系中，道路橋梁種類繁多，建設(shè)年代、施工工藝及技術(shù)均各不相同。要保障現(xiàn)代城市立體交通體系能夠?qū)崟r處于最佳狀態(tài)，是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，一旦發(fā)現(xiàn)問題就要立即予以解決，否則會產(chǎn)生“牽一發(fā)而動全身”的效應(yīng)，嚴(yán)重影響城市交通順暢程度。對于城市交通網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點——道路橋梁而言，進(jìn)行大規(guī)模修繕對整個交通體系影響較大，會帶來交通擁堵，影響公眾正常出行。因此，需形成一套完整、科學(xué)的城市道路橋梁養(yǎng)護(hù)體系，定期對道路橋梁健康情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題予以解決，防止小病不治而演變?yōu)橹夭?，延長道路橋梁的健康使用周期，以養(yǎng)代修，以最小的養(yǎng)護(hù)管理成本換取城市道路橋梁的整體安全使用[1]。

2 城市道路橋梁設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理問題分析

2.1 管理體制與專業(yè)技術(shù)應(yīng)用不夠完善

我國現(xiàn)代建筑業(yè)起步較晚，橋梁養(yǎng)護(hù)工程處于探索、發(fā)展階段，近年來，相關(guān)工藝水平雖有了長足進(jìn)步，但距離歐美等發(fā)達(dá)國家仍存在一定差距，主要表現(xiàn)在橋梁健康監(jiān)測和日常養(yǎng)護(hù)方面，在專業(yè)技術(shù)方面缺乏主動創(chuàng)新和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。此外，當(dāng)前橋梁養(yǎng)護(hù)管理機(jī)構(gòu)思想較為因循守舊，缺乏主動意識，對解決辦法沒有進(jìn)行預(yù)設(shè)，所采用的養(yǎng)護(hù)技術(shù)與橋梁本身匹配程度較差，使得道路橋梁在養(yǎng)護(hù)之后實際質(zhì)量提升有限，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中依然存在風(fēng)險。

2.2 橋梁設(shè)施養(yǎng)護(hù)施工人員技術(shù)水平不高

當(dāng)前，在道路橋梁養(yǎng)護(hù)工作中，部分施工技術(shù)人員自身業(yè)務(wù)水平存在不足，加之未制定與養(yǎng)護(hù)工作相配套的制度，使得對道路橋梁養(yǎng)護(hù)工作有所影響。道路橋梁養(yǎng)護(hù)管理是一項系統(tǒng)性工程，對施工人員個人技術(shù)素養(yǎng)要求較高，現(xiàn)實中存在專業(yè)技術(shù)水平達(dá)不到對道路橋梁進(jìn)行現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)要求的情形。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，道路橋梁養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)所配置的工作人員中，具備相關(guān)專業(yè)素質(zhì)的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的不足一半；在施工操作中常會遇到技術(shù)人員不足的現(xiàn)象，制約了養(yǎng)護(hù)工作的開展，且容易引發(fā)安全事故。

3 城市道路橋梁設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理策略

3.1 完善養(yǎng)護(hù)管理制度

“沒有規(guī)矩不成方圓”。對道路橋梁進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)管理，保障相關(guān)工作順利進(jìn)行，需制定科學(xué)的道路橋梁養(yǎng)護(hù)管理制度，避免因制度建設(shè)不到位而產(chǎn)生安全隱患。養(yǎng)護(hù)管理制度包括：其一，道路橋梁養(yǎng)護(hù)崗位職責(zé)。其二，道路橋梁養(yǎng)護(hù)施工工藝及技術(shù)規(guī)范。其三，道路橋梁養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制。其四，道路橋梁養(yǎng)護(hù)巡查制度及備忘錄。此外，全體施工人員在養(yǎng)護(hù)工程實施過程中，須嚴(yán)格按照流程及規(guī)范操作，避免產(chǎn)生技術(shù)性失誤。同時，需按照制度要求對整個養(yǎng)護(hù)過程進(jìn)行全方位監(jiān)督，保障整個養(yǎng)護(hù)作業(yè)周期順利完成[2]。

3.2 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)人才隊伍建設(shè)

3.2.1 常態(tài)化職業(yè)技能培訓(xùn)

道路橋梁養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)要著眼于日常，積極推進(jìn)精細(xì)、常態(tài)、科學(xué)的員工專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。其一，需定期開展道路橋梁養(yǎng)護(hù)相關(guān)理論學(xué)習(xí)。其二，在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升實操能力，通過實操現(xiàn)場對工人進(jìn)行培訓(xùn)，積極組織與技術(shù)專家、技術(shù)骨干之間的交流與學(xué)習(xí)，不斷提升職工專業(yè)技術(shù)水平。其三，需高度關(guān)注職工成長需求，保障職工利益，防止技術(shù)骨干流失。

3.2.2 創(chuàng)新檢驗培訓(xùn)成果

道路橋梁養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)應(yīng)重視對施工人員專業(yè)技能的提升，在培訓(xùn)之外，更要注重實訓(xùn)與練兵，保證技術(shù)人員能力不滑坡、技術(shù)不落伍。定期開展系統(tǒng)內(nèi)職業(yè)技能大賽，通過技巧展示、實際操作等競賽環(huán)節(jié)評選出“技術(shù)能手”，推動系統(tǒng)間的技術(shù)交流，彼此促進(jìn)專業(yè)水平提升。對于在區(qū)域間技能競賽活動中成績優(yōu)異的員工給予職稱晉升傾斜等優(yōu)惠措施，促使從業(yè)人員主動向技術(shù)能手方向成長，營造良性競爭的良好局面。

3.3 創(chuàng)新應(yīng)用道路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)

3.3.1 道路橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)

（1）稀漿封層

作為一項新技術(shù)，瀝青稀漿封層技術(shù)近年來在國內(nèi)外橋梁養(yǎng)護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)可改善道路橋梁路面狀況，提高路面平整度，提升抗磨、防滑性能，具有節(jié)約施工時間、節(jié)約施工能耗等諸多優(yōu)點，對于瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)尤為適用。道路橋梁路面在經(jīng)歷大流量交通負(fù)荷和溫濕度頻繁變化的多重因素作用下，瀝青會產(chǎn)生老化現(xiàn)象，其中，油分逐步膠質(zhì)化、碳化，性能指標(biāo)明顯下降。采用稀漿封層技術(shù)，用瀝青路面再生密封劑涂刷路面，對原油瀝青中的油分進(jìn)行合理補(bǔ)充，可恢復(fù)瀝青本身性能。

（2）瀝青混凝土罩面

市政道路橋梁與高速公路、其他公路不同，預(yù)埋管線復(fù)雜，預(yù)置管線溝槽大概率會在實際應(yīng)用過程中產(chǎn)生沉降不均勻的現(xiàn)象，影響路面平整度。在這種情況下，道路橋梁養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)需及時對原有路面進(jìn)行銑刨加罩施工操作，恢復(fù)路面原有性能。

（3）更換伸縮縫

道路橋梁應(yīng)用時間較長，經(jīng)歷負(fù)載頻次較多，伸縮縫在外力作用下會產(chǎn)生損壞、結(jié)構(gòu)變化等問題，對道路橋梁路面平整度帶來影響，道路橋梁養(yǎng)護(hù)可按照細(xì)部操作規(guī)程進(jìn)行更換操作：第一，用混凝土破碎機(jī)對伸縮縫周邊進(jìn)行破碎，嚴(yán)格控制破碎深度，不得觸及梁體端部混凝土和鋼筋結(jié)構(gòu)，并對破碎部分進(jìn)行充分清理，切割原有舊伸縮縫構(gòu)件，預(yù)留錨固端。第二，安裝新伸縮縫。在安裝前需對破除部分再次清理，對側(cè)面、底面進(jìn)行清理，確保槽內(nèi)無雜物；如原有鋼筋有缺失，須進(jìn)行縱向拉筋和豎向支撐筋補(bǔ)植。對伸縮縫與路面相對位置進(jìn)行反復(fù)調(diào)校，務(wù)必使表面與原瀝青鋪裝路面保持在同一平面，然后固定伸縮縫。第三，澆筑伸縮縫兩側(cè)混凝土。在澆筑前對表面進(jìn)行鑿毛、沖洗、除塵等操作，澆筑時需振搗密實，充分發(fā)揮混凝土的粘合力。第四，混凝土養(yǎng)生、安裝膠帶?；炷翝仓瓿珊鬄楸ＷC含水量適中，需用覆蓋物進(jìn)行覆蓋，按照養(yǎng)護(hù)規(guī)范進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土凝固強(qiáng)度達(dá)到七成以上，安裝膠帶?；炷翉?qiáng)度達(dá)到參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，開放交通。

3.3.2 道路橋梁加固技術(shù)

現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)中，道路橋梁所承載負(fù)荷隨著交通工具數(shù)量幾何級增長而迅速增加，對道路橋梁工作穩(wěn)定性具有較大影響，對道路橋梁加固操作是道路橋梁養(yǎng)護(hù)工作中最重要的項目。目前，推薦的加固技術(shù)有粘貼碳纖維片加固法和修補(bǔ)裂縫加固法[3]。

（1）粘貼碳纖維片加固法

粘貼碳纖維片加固法是近幾年出現(xiàn)的道路橋梁加固領(lǐng)先技術(shù)。碳纖維材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，可達(dá)到同等面積鋼材強(qiáng)度的7～8倍，采用該材料進(jìn)行道路橋梁加固，能大幅度增加道路橋梁承載能力，提高抵御外界壓力和拉力的能力，保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。粘貼碳纖維片加固法在養(yǎng)護(hù)施工中應(yīng)用流程為：第一，去除混凝土表層粉刷物，可通過機(jī)械和手工協(xié)作打磨混凝土基底層，暴露出缺陷所在基底層位置。第二，預(yù)先準(zhǔn)備好底膠，對混凝土基底層缺陷位置進(jìn)行涂膠操作，注意需使底膠充分浸潤入混凝土，應(yīng)用底膠粘合力修復(fù)基底。第三，在底膠上用樹脂砂漿進(jìn)行填充，修正混凝土基底層平整度，將預(yù)先裁剪好的碳纖維片以筒狀按照局部輪廓彎曲角度進(jìn)行粘貼，粘貼完畢后涂抹面膠，使纖維片迅速與粘貼面緊密貼合，最大限度提高纖維片貼合強(qiáng)度。

（2）裂縫修補(bǔ)加固法

道路橋梁在日常應(yīng)用過程中，因承載壓力過大、外界溫度和濕度變化劇烈均可導(dǎo)致道路橋梁產(chǎn)生裂縫，裂縫寬度5～10mm不等，對道路橋梁負(fù)荷能力產(chǎn)生不利影響，如持續(xù)擴(kuò)大還可能導(dǎo)致坍塌事故，需立即進(jìn)行修復(fù)施工。修復(fù)技術(shù)首選裂縫修補(bǔ)加固法，施工關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)包括：第一，以高壓風(fēng)槍清除裂縫內(nèi)部和外部附著粉塵，用丙酮對裂縫內(nèi)殘留物進(jìn)行徹底清洗。第二，探知裂縫周圍松散層，然后用鋼絲刷或磨光機(jī)將松散層清理干凈，在清理時要覆蓋松散層周圍2～3cm范圍。同時，要保持裂縫干燥，為下一步施工打好基礎(chǔ)。第三，保證裂縫在充分干燥的情況下，將注漿口和裂縫進(jìn)行粘貼，與裂縫形成整體狀態(tài)。按照裂縫長度和寬度設(shè)置注漿口距離，一般以30～40cm為宜。同時，每個裂縫中均需設(shè)置進(jìn)漿口和排氣孔。待注漿準(zhǔn)備工作完成后，將預(yù)先準(zhǔn)備好的環(huán)氧樹脂溶液注入裂縫，注入后需完全封閉裂縫表面，待注入溶液達(dá)到半干狀態(tài)后，用環(huán)氧樹脂溶液進(jìn)行涂刷，以便于形成的完整封閉帶，一般可形成寬度6cm左右的封閉帶。第四，待封閉帶徹底完成硬化后，以壓氣試驗檢查封閉緊密程度是否達(dá)標(biāo)，用罐壓環(huán)氧漿嘴將氧氣以0.2～0.4MPa氣壓穩(wěn)定充入，并在密封帶、注漿口及其周圍涂抹肥皂水仔細(xì)檢查封閉緊密程度是否達(dá)標(biāo)。第五，裂縫修補(bǔ)7h后，修補(bǔ)部分已充分固化，可采用目測或取芯樣法對裂縫固定位置進(jìn)行效果查驗。

3.4 建立道路橋梁健康預(yù)警和監(jiān)測系統(tǒng)

“防患于未然”是現(xiàn)代道路橋梁養(yǎng)護(hù)工作的重要發(fā)展方向?，F(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展，為實現(xiàn)該目標(biāo)提供了技術(shù)支持和條件。通過實時動態(tài)預(yù)警監(jiān)控，了解道路橋梁健康狀態(tài)，為日常養(yǎng)護(hù)提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)，提高養(yǎng)護(hù)工作效率。

3.4.1 現(xiàn)代化攝影測量技術(shù)，拓展監(jiān)控空間

傳統(tǒng)道路橋梁監(jiān)控涉及維度較少，多數(shù)僅采用激光傳感器和全站儀來測量相對位移，對于道路橋梁長期監(jiān)測存在短板。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)雖有優(yōu)勢，如不受時空限制，可以實現(xiàn)對道路橋梁長期不間斷監(jiān)測，缺點也比較突出，即無法完成高精度監(jiān)控。為了兼顧位移監(jiān)測和撓度變化監(jiān)測，現(xiàn)代道路橋梁監(jiān)控創(chuàng)新開發(fā)出攝影測量系統(tǒng)。攝影測量系統(tǒng)由報警抓拍系統(tǒng)和撓度監(jiān)測系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)由撓度傳感器、普通傳感器和接入云平臺的計算機(jī)組成，可以實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測道路橋梁動撓度變化情況，在動撓度超出允許限定值時會觸發(fā)系統(tǒng)中預(yù)警系統(tǒng)，抓拍路面實時通行情況，以彈窗、聲音等形式提醒工作人員進(jìn)行相應(yīng)處理。在應(yīng)用攝影測量技術(shù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控時，需要撓度傳感器和靶點協(xié)同工作，將靶點設(shè)置于撓度傳感器紅外掃描所涉及范圍內(nèi)。當(dāng)影像傳感器感知到靶點發(fā)生變化后，可將數(shù)據(jù)回傳至云平臺計算機(jī)，根據(jù)圖像測量相應(yīng)算法計算出靶點位置變化參數(shù)，給出實時監(jiān)測位移數(shù)據(jù)。報警抓拍系統(tǒng)應(yīng)用動撓度監(jiān)測系統(tǒng)所提供數(shù)據(jù)變化，根據(jù)與設(shè)定值范圍進(jìn)行比對，如超過限定值自動上傳報警信息，同時應(yīng)用現(xiàn)場專用攝像機(jī)進(jìn)行抓拍，回傳現(xiàn)場圖片，推送給相應(yīng)值守人員進(jìn)行決策和處理。該技術(shù)測量維度多、精度高、范圍廣，特別適用于監(jiān)測被測道路橋梁在運(yùn)行過程中的位移情況[4]。

3.4.2 多鏈路健康監(jiān)測平臺，提升監(jiān)控效率

引入多鏈路道路橋梁監(jiān)測平臺，使數(shù)據(jù)分析更加高效。該平臺由數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)和預(yù)測評估系統(tǒng)所組成，數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、傳輸與存儲；預(yù)測評估系統(tǒng)又由兩個相關(guān)聯(lián)系統(tǒng)組成，分為數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和客戶端。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)接收來自檢測系統(tǒng)所輸入的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，根據(jù)用戶請求，在客戶操作端推送給用戶。用戶接收到的數(shù)據(jù)是經(jīng)過處理的可視化數(shù)據(jù)，可任意提取數(shù)據(jù)中的某一個參數(shù)值并附帶相關(guān)分析報告，用戶還可以根據(jù)需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行增、刪、改、查等操作，所有邏輯處理均由健康監(jiān)測平臺內(nèi)部完成。與傳統(tǒng)道路橋梁健康監(jiān)測手段相比較，該系統(tǒng)應(yīng)用能夠顯著提高數(shù)據(jù)利用率，將監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行最大限度地開發(fā)和利用，充分節(jié)約人力資源，進(jìn)一步提高道路橋梁安全養(yǎng)護(hù)水平。在道路橋梁發(fā)生故障前做出及時預(yù)警，預(yù)留充分處理時間。通過實踐驗證，應(yīng)用該系統(tǒng)可以提高整個道路橋梁監(jiān)測平臺的穩(wěn)定性，成為監(jiān)測平臺的重要技術(shù)補(bǔ)充。

3.4.3 基于BIM道路橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，提供精準(zhǔn)監(jiān)控

在已有道路橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)之上，引入基于BIM技術(shù)信息管理模型分析模塊，可進(jìn)一步提升監(jiān)測系統(tǒng)精準(zhǔn)度水平。該信息模塊對被監(jiān)測道路橋梁基本信息、監(jiān)測項目、預(yù)警信息等進(jìn)行充分整合分析。應(yīng)用BIM技術(shù)，通過Revit軟件按照綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建模，將監(jiān)測數(shù)據(jù)在web頁面中予以展示，展示內(nèi)容包括監(jiān)測點位置信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及實時健康狀況等，反映道路橋梁信息更加直觀。終端用戶可以實現(xiàn)對三維模型進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)等操作，動態(tài)觀察細(xì)部參數(shù)，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、科學(xué)動態(tài)管理。

4 結(jié)語

市政道路橋梁是城市交通網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵組成部分，其健康程度關(guān)系到城市運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行，養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)及相關(guān)人員要通過不斷提升自身水平,提高養(yǎng)護(hù)技術(shù)，創(chuàng)新工作思路，引入科學(xué)養(yǎng)護(hù)方法，促進(jìn)橋梁養(yǎng)護(hù)水平不斷提高，逐步提升市政道路橋梁設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理水平，進(jìn)而為促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。