公路橋梁養(yǎng)護(hù)維修及其管理系統(tǒng)淺析

秦文奎

摘 要：介紹公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，探討橋梁養(yǎng)護(hù)檢查與施工技術(shù)、橋梁管理系統(tǒng)建設(shè)等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：公路；橋梁；養(yǎng)護(hù)；維修

1、公路橋梁養(yǎng)護(hù)的目的及意義

公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作是一項(xiàng)經(jīng)常性、長(zhǎng)期性的工作，是公路養(yǎng)護(hù)管理的重要組成部分，是保證公路優(yōu)良服務(wù)水平的主要手段之一，橋梁的養(yǎng)護(hù)工作是由橋梁設(shè)施的局部易損性的特點(diǎn)決定的。橋梁作為公路的重要組成部分，如果橋梁設(shè)施技術(shù)狀況下降，造成全路或局部路段交通阻塞或中斷，影響公路功能的發(fā)揮。橋梁養(yǎng)護(hù)工作是公路運(yùn)輸業(yè)不斷發(fā)展的需要。了解并正確評(píng)價(jià)養(yǎng)護(hù)橋梁的狀況及服務(wù)水平，及時(shí)安排日常養(yǎng)護(hù)、專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)及大、中修。建立相應(yīng)的技術(shù)狀況數(shù)據(jù)庫(kù)，為管理者提供完整、科學(xué)的技術(shù)數(shù)據(jù)，為決策服務(wù)。經(jīng)常保持橋梁的完好狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)彌補(bǔ)由于設(shè)計(jì)或其他原因造成的橋梁的先天不足和使用缺陷。同時(shí)，提前預(yù)防橋梁病害的發(fā)生，及時(shí)治理隨時(shí)出現(xiàn)的損壞，延長(zhǎng)使用壽命，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高橋梁的抗災(zāi)能力。采取正確的技術(shù)措施，提高養(yǎng)護(hù)工作質(zhì)量，減少和杜絕橋梁維護(hù)不當(dāng)給使用者帶來(lái)意外傷害。

2、橋梁養(yǎng)護(hù)維修

公路橋梁養(yǎng)護(hù)維修按其工程性質(zhì)、規(guī)模大小、技術(shù)難易程度劃分為小修保養(yǎng)、中修、大修和改善工程四類：（1）小修保養(yǎng)工程：對(duì)管養(yǎng)范圍內(nèi)的公路及其工程設(shè)施進(jìn)行預(yù)防性保養(yǎng)和修補(bǔ)其輕微損壞部分，使之經(jīng)常保持完好狀態(tài)。（2）中修工程：對(duì)管養(yǎng)范圍內(nèi)的公路及其工程設(shè)施的一般性磨損和局部損壞進(jìn)行定期的修理加固，以恢復(fù)原狀的小型工程項(xiàng)目。（3）大修工程：對(duì)管養(yǎng)范圍內(nèi)的公路及其工程設(shè)施的較大損壞進(jìn)行周期性的綜合修理，以全面恢復(fù)到原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，或在原技術(shù)等級(jí)范圍內(nèi)進(jìn)行局部改善和個(gè)別增建，以逐步提高公路通行能力的工程項(xiàng)目。（4）改善工程：對(duì)公路及其工程設(shè)施因不適應(yīng)交通量和載重需要而分期逐段提高技術(shù)等級(jí)，或通過(guò)改善顯著提高其通行能力的較大工程項(xiàng)目。

隨著交通量的日益增長(zhǎng)，部分服役橋梁存在安全隱患，其構(gòu)件及結(jié)構(gòu)形式都出現(xiàn)了不同程度的病害，而采取適當(dāng)?shù)木S修加固技術(shù)可以恢復(fù)和提高舊橋的承載能力及通行能力，延長(zhǎng)橋梁使用壽命。常見(jiàn)的養(yǎng)護(hù)維修工作主要有以下幾個(gè)方面：（1）混凝土橋梁構(gòu)件裂縫處理：針對(duì)不同裂縫成因，可采取刻槽封閉、灌漿封閉、扒釘錨合、加配鋼筋、粘貼鋼板等多種處理方法。（2）鹽害引起的混凝土和鋼筋銹蝕：由于混凝土保護(hù)層不足，氯化物侵人導(dǎo)致鋼筋銹蝕、膨脹，并造成混凝土構(gòu)件破損，除常規(guī)除銹、封閉方法外，還可提前采取涂刷鋼筋阻銹劑等方法進(jìn)行預(yù)防處理。（3）橋面板、橋面鋪裝層病害處理：由于重車通行、橋面板剛度不足、負(fù)彎矩過(guò)大等因素造成的橋面板、橋面鋪裝層破損，可采用修補(bǔ)、加固或支撐橋面板、重新澆筑橋面鋪裝層等方法進(jìn)行修復(fù)；局部小范圍破損可采用超早強(qiáng)水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)，該種材料具有強(qiáng)度上升快的特點(diǎn)，施工后數(shù)小時(shí)內(nèi)即可開(kāi)放交通。（4）伸縮縫、支座維修與更換：對(duì)損壞嚴(yán)重、功能喪失的伸縮縫、支座進(jìn)行更換，根據(jù)橋梁運(yùn)營(yíng)條件還可適當(dāng)增大伸縮量或選擇高承載力的支座，以滿足日益增長(zhǎng)的車輛通行要求。（5）橋梁上、下部結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)基礎(chǔ)的維修與加固：日常小修保養(yǎng)可由養(yǎng)護(hù)單位自行完成，大、中修、改建工程，需由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行加固維修設(shè)計(jì)后進(jìn)行實(shí)施。

3、公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)

公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為BMMS，是我國(guó)在橋梁工程方面最新研發(fā)的管理系統(tǒng)。BMMS涉及到管理學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)以及運(yùn)籌學(xué)，是一項(xiàng)涉及到多個(gè)領(lǐng)域的綜合系統(tǒng)。公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)以及數(shù)據(jù)收集技術(shù)，根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)決策功能、處理數(shù)據(jù)的功能以及數(shù)據(jù)管理功能，對(duì)我國(guó)的所有橋梁當(dāng)前的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以及評(píng)價(jià)，從而制定出投資方面的決策。通過(guò)采用BMMS，我們可以有效地搜集、整理、處理我國(guó)橋梁各方面的信息，通過(guò)電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理功能，用戶可以掌握橋梁的歷史、目前以及將來(lái)的運(yùn)行情況，從而能夠合理的分配現(xiàn)有的用于養(yǎng)護(hù)方面的資金，及時(shí)有效的維修養(yǎng)護(hù)橋梁。通過(guò)BMMS系統(tǒng)，可以有效地增加橋梁的使用年限，達(dá)到保證我國(guó)交通的安全暢通的目的。

4、公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

1）建立數(shù)據(jù)庫(kù)。設(shè)計(jì)公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的第一個(gè)步驟是建立數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)，只有建立好數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)，我們才能建立其它系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)分為兩部分：收集數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)。（1）收集數(shù)據(jù)。收集數(shù)據(jù)是建立數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作，通過(guò)收集數(shù)據(jù)，可以得到我國(guó)所有橋梁的建筑情況以及維修、養(yǎng)護(hù)信息，這些信息是制定養(yǎng)護(hù)策略、提出評(píng)估方案的前提，因此，收集數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的首要工作。（2）管理數(shù)據(jù)。管理數(shù)據(jù)指的是根據(jù)規(guī)定的各種原則，將收集到的數(shù)據(jù)整理到電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分類管理。數(shù)據(jù)管理工作主要包括瀏覽數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、添加數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)等內(nèi)容。

2）子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)是指通過(guò)AHP層次分析法或者是專業(yè)人員打分法，自行建立一個(gè)評(píng)價(jià)方面的具體模型，從而對(duì)特定區(qū)域的所有橋梁進(jìn)行各方面的綜合評(píng)估，針對(duì)于每個(gè)橋梁形成有效的養(yǎng)護(hù)方案。

3）子系統(tǒng)的預(yù)測(cè)。子系統(tǒng)的預(yù)測(cè)指的是通過(guò)Markovian退化模型，合理的推測(cè)橋梁隨著使用年限的增加，不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)化可能性，并且根據(jù)當(dāng)前檢測(cè)的數(shù)據(jù)信息推測(cè)未來(lái)時(shí)間橋梁的狀態(tài)情況以及維修保養(yǎng)方面的要求。

4）子系統(tǒng)的決策。子系統(tǒng)的決策指的是根據(jù)目前橋梁各個(gè)方面的評(píng)價(jià)以及預(yù)測(cè)的結(jié)果，分析當(dāng)前以及以后任一時(shí)刻的維修養(yǎng)護(hù)要求，然后再根據(jù)目前的維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，提出具體的決策優(yōu)化維修方案，從而為管理者提供決策上的支持。

5、公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的新技術(shù)

1）個(gè)人數(shù)字助理數(shù)據(jù)采集技術(shù)在公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。個(gè)人數(shù)字助理技術(shù)的特點(diǎn)是小巧輕便，具有很強(qiáng)大的功能，操作起來(lái)較為容易，個(gè)人數(shù)字助理，具備了開(kāi)放性和通用性的各種軟硬件的相關(guān)接口，使得用戶能夠方便的進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，進(jìn)行特定需求的專業(yè)程序代碼的設(shè)計(jì)，另一方面也能夠?qū)崿F(xiàn)USB接口和電腦實(shí)時(shí)的同步通訊，完成數(shù)據(jù)自由傳輸和移動(dòng)等需要。通過(guò)使用PDA能夠可以方便的進(jìn)行橋梁現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的搜集等，更好的代替了傳統(tǒng)的書(shū)寫式的數(shù)據(jù)采集模式，并把搜集到的數(shù)據(jù)直接的導(dǎo)進(jìn)電腦中的公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和評(píng)價(jià)，有效的提高了數(shù)據(jù)的搜集及處理的效率。

2）網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)在公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)指的是通過(guò)使用B/S結(jié)構(gòu)，即客戶端—服務(wù)器的結(jié)構(gòu)模式。公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)通過(guò)使用B/S結(jié)構(gòu)，構(gòu)建成為一個(gè)有技術(shù)支持的交互式的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，只需要在管理部門服務(wù)器端進(jìn)行橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的安裝，安裝完成之后就可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)管理信息的共享等，提高管理信息的周轉(zhuǎn)速度和工作效率。

3）地理信息系統(tǒng)技術(shù)在公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)根據(jù)橋梁的地理信息等，為日產(chǎn)改的養(yǎng)護(hù)管理工作提供依據(jù)，它能夠?qū)蛄旱母黜?xiàng)指標(biāo)值和地理要素的空間特征聯(lián)系在一起，相關(guān)屬性的信息存到數(shù)據(jù)庫(kù)里面，一方面能夠從地圖上面進(jìn)行橋梁、路段以及涵洞等相關(guān)信息的查詢，另一方面也課以通過(guò)橋梁編號(hào)、路段標(biāo)志燈進(jìn)行相關(guān)空間特征的信心，提高了管理的空間和時(shí)間水平。

參考文獻(xiàn)

[1]交通部.公路養(yǎng)護(hù)與管理發(fā)展綱要.（2001-2010）

[2]劉克玉.公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].山西建筑，2008，21