層次分析法視角下的橋梁檢測風(fēng)險識別研究

劉 梅，張愛共

(1. 九江市公路管理局德安分局;2. 九江市公路管理局都昌分局)

1 橋梁檢測中的風(fēng)險因素

橋梁的檢測是橋梁工程的關(guān)鍵階段，也存在很多風(fēng)險，主要風(fēng)險因素包括了結(jié)構(gòu)條件、設(shè)計條件、施工條件、水文條件、地質(zhì)條件及氣象條件等。結(jié)構(gòu)條件是最為重要的風(fēng)險因素，主要特點有以下幾點:(1)跨度小的簡支梁，結(jié)構(gòu)形式較簡單，生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟，質(zhì)量保障高，這種結(jié)構(gòu)可以加快檢測進(jìn)度。(2)連續(xù)鋼桁架結(jié)構(gòu)，其制造技術(shù)成熟、質(zhì)量好，跨度小的話，安裝和操作更容易，結(jié)構(gòu)也更牢靠。(3)由混凝土制造的鋼架結(jié)構(gòu)橋梁，對檢測人員的能力要求較高。在施工中常用的方法是懸臂法，但難度較大，有很強(qiáng)的風(fēng)險。(4)斜拉橋結(jié)構(gòu)的橋梁檢測風(fēng)險較大，如果其跨度＞600 m的話，風(fēng)險因素是最大的。設(shè)計條件的特點有:橋梁檢測單位及人員的檢測能力，能通過其對工程及其主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計情況得知;橋梁檢測單位及人員的技術(shù)熟練程度，能通過其對規(guī)模大、難度高的工程設(shè)計經(jīng)驗得知;橋梁檢測單位及人員的管理能力、業(yè)務(wù)能力，能通過該單位的等級來體現(xiàn)。水文條件的體現(xiàn)有:河面的寬窄、水流大小、水位高低等會對橋梁使用期間的病害帶來一定影響，河流上游的水利工程，如水庫潰壩等也會增加橋梁檢測的風(fēng)險。此外，氣候條件、地質(zhì)條件等也會增強(qiáng)橋梁檢測的風(fēng)險，如臺風(fēng)、暴雨等自然災(zāi)害，地震、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害等會增強(qiáng)橋梁檢測的難度和風(fēng)險。

2 基于層次分析法的橋梁檢測風(fēng)險識別

美國運籌學(xué)家Saaty 教授在20 世紀(jì)80年代首次提出了層次分析法，是指一種較為實用的多目標(biāo)、多方案的決策方法，是一種先分解后綜合的系統(tǒng)思想。使用層次分析法的基本思路是先對需要分析的問題層次化，按照問題的性質(zhì)把問題分解成不同組成因素，然后根據(jù)各個因素之間的關(guān)系進(jìn)行層次組合，構(gòu)建成一個多層分析結(jié)構(gòu)模型。層次分析法在橋梁檢測中的應(yīng)用思路是線建立系統(tǒng)的階梯式層次結(jié)構(gòu)，然后構(gòu)建比較判斷矩陣，接著就根據(jù)判斷矩陣計算被比較元素在該準(zhǔn)則的相對權(quán)重，最后進(jìn)行排序。

2.1 建立橋梁檢測風(fēng)險結(jié)構(gòu)層次

本次橋梁檢測由常規(guī)檢測和荷載試驗檢測組成，檢測過程中涉及到的不確定因素有試驗加載、交通控制等，主要風(fēng)險因素分為意外風(fēng)險及人為失誤風(fēng)險。其中意外風(fēng)險包括了地震、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，交通失控等，人為失誤風(fēng)險包括了錯誤識別荷載，錯誤計算檢測模型等。

2.2 判斷矩陣是否符合一致性檢驗

用CR 表示一致性比率，判斷矩陣符合一致性檢驗的要求是檢測值要＜0.1，計算公式為:公式1:。其中RI代表隨機(jī)一致性指標(biāo)，取值根據(jù)判斷矩陣的階數(shù)(1－9)，具體如下:1 取值0、2 取值0、3 取值0.58、4 取值0.90、5 取值1.12、6 取值1.24、7 取值1.32、8 取值1.41、9 取值1.45。CI代表一致性指標(biāo)，取值公式為:公式2:CI=0，其中λ 取最大值。三個判斷矩陣的一致性檢驗分別為CIa=0，CIb1=3.085 6－3/2/0.58 =0.074，CIb2=3.009 2－3/2/0.58 =0.007。所有的數(shù)據(jù)均＜0.1，與一致性要求相符。

2.3 橋梁檢測風(fēng)險排序

有上述計算出的判斷矩陣一致性檢驗得知，橋梁檢驗的每個風(fēng)險源權(quán)重能用統(tǒng)一化后的向量進(jìn)行表述，由各層次的權(quán)重值相乘后就能得到層次總排序的權(quán)重，由各層次的一致性比率加權(quán)相乘就能得到一致性比率，最終得到的風(fēng)險排序如見表1。

表1 橋梁檢測總風(fēng)險排序

3 結(jié) 語

綜上所述，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今日，我國的橋梁建設(shè)發(fā)展迅速，橋梁建設(shè)的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，隨之而來的是不斷增多的風(fēng)險事故，對橋梁進(jìn)行風(fēng)險識別和評估迫在眉睫。橋梁檢測作為橋梁建設(shè)中的重要組成，對其進(jìn)行風(fēng)險識別直接影響著整個橋梁工程建設(shè)的風(fēng)險識別和評估價值?；趯哟畏治龇ㄒ暯窍碌臉蛄簷z測風(fēng)險識別是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的風(fēng)險識別技術(shù)，通過建立橋梁檢測風(fēng)險結(jié)構(gòu)層次圖、構(gòu)建橋梁風(fēng)險檢測判斷矩陣、計算判斷矩陣一致性檢驗值和對橋梁檢測總風(fēng)險進(jìn)行排序，以更好的開展橋梁檢測工作，降低風(fēng)險因素帶來了的生命財產(chǎn)損失。

［1］常健，張志軍.基于層次分析法的橋梁安全綜合評價研究［J］.山西建筑，2014，28(2):11－12.

［2］楊軍.橋梁施工過程中風(fēng)險識別體系的構(gòu)建［J］.價值工程，2012，28(14):39－40.

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