淺析橋梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)方案優(yōu)先排序方法
【摘要】橋梁在日常的使用過(guò)程中，由于會(huì)受到一系列的外界影響，在資金有限的情況下，如何對(duì)諸多的問(wèn)題進(jìn)行排序的問(wèn)題是目前亟待解決的問(wèn)題，本文首先針對(duì)常見(jiàn)的橋梁常見(jiàn)的維護(hù)位置進(jìn)行了分析，針對(duì)日常維護(hù)的重要性，介紹了以技術(shù)為參數(shù)的排序方法，針對(duì)排序的方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，供相關(guān)的管理人員參考。
【關(guān)鍵詞】橋梁結(jié)構(gòu);養(yǎng)護(hù)方法;排序;研究
Abstract bridge in everyday use, since the series will be subject to outside influence, in the case of limited funds, how many problems to sort the problem is a serious problem, this paper common for common bridge the maintenance position is analyzed, the importance of routine maintenance for the introduced technology-sorting method parameters, a detailed description of the method for sorting, for relevant management officers.
Keywords bridge structure; conservation methods; sorting; research
一、前言
如何在保證資金一定的情況下，最大程度的滿足橋梁的日常養(yǎng)護(hù)是目前很多道路管理部門(mén)非常重視的問(wèn)題，橋梁的養(yǎng)護(hù)方案無(wú)疑在一定程度上是保證橋梁正常運(yùn)行的關(guān)鍵，本文重點(diǎn)對(duì)常見(jiàn)的排序方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，在針對(duì)排序方法的選擇上，提出了日常管理過(guò)程中，對(duì)于橋梁維護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，和日常維護(hù)的順序進(jìn)行了探索。
二、排序方法的基本介紹
目前，橋梁護(hù)養(yǎng)排序方法主要有兩個(gè)方面，其一，許多可選護(hù)養(yǎng)方案之間的排序;其二，路網(wǎng)內(nèi)各橋梁之間各養(yǎng)護(hù)方案之間的排序。不論采取哪一種，共同目標(biāo)都是通過(guò)使用有限的護(hù)養(yǎng)資金，發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。但目前，在橋梁管理系統(tǒng)中，主要采用的護(hù)養(yǎng)方式為路網(wǎng)內(nèi)各橋梁之間各養(yǎng)護(hù)方案之間的排序，該方案根據(jù)排序指標(biāo)，又分為兩種，以下就一一介紹
1、以技術(shù)為參數(shù)的排序方法
這種排序方式主要以橋梁設(shè)計(jì)者的施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平為基礎(chǔ)，在幾種主要技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，制訂出相應(yīng)的優(yōu)化方案，然后將它們排序，進(jìn)而得到項(xiàng)目?jī)?yōu)化排序這種排序方式主要適合于資金較弱施工管理及技術(shù)條件較差的橋梁施工。一般情況下，在施工這種方法時(shí)，主要考慮的技術(shù)參數(shù)為橋梁總體性能及路況技術(shù)等級(jí)。
2、以經(jīng)濟(jì)為參數(shù)的排序方法
目前，在橋梁修建中，養(yǎng)護(hù)資金本身短缺，再加上資金使用沒(méi)有規(guī)劃性，使得利用效率極低以此，橋梁管理系統(tǒng)的主要任務(wù)就是將有限的資金應(yīng)用到整個(gè)橋梁護(hù)養(yǎng)中，實(shí)現(xiàn)資金使用效率最大化。所以，該系統(tǒng)在進(jìn)行橋梁護(hù)養(yǎng)費(fèi)用的安排時(shí)，應(yīng)首先考慮到護(hù)養(yǎng)技術(shù)的可行性然后再分析經(jīng)濟(jì)效率，這樣，才能將護(hù)養(yǎng)時(shí)間和護(hù)養(yǎng)方案進(jìn)行優(yōu)化。以經(jīng)濟(jì)作為參數(shù)的排序方法，能夠充分考慮到工程初期施工費(fèi)用及經(jīng)濟(jì)效益，并能夠?qū)⒏黜?xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效率相互比較，得出優(yōu)化結(jié)果，不僅省去了大量計(jì)算步驟，而且避免了排序中的主觀隨意性。
三、ALARP風(fēng)險(xiǎn)決策準(zhǔn)則
該準(zhǔn)則是由英國(guó)國(guó)家健康安全委員會(huì)提出的，是決策中滿意準(zhǔn)則的主要體現(xiàn)具體的實(shí)施步驟為，首先確定衡量風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)，之后根據(jù)其代表值及函數(shù)特點(diǎn)，確定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)水平，從而為制訂合理的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策奠定了基礎(chǔ)。該法則的基本使用原理是，將風(fēng)險(xiǎn)水平劃分成兩個(gè)水平，一種是接受水平，另一種是不可接受水平，二者所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)區(qū)域分別是風(fēng)險(xiǎn)接受區(qū)域和分先不接受區(qū)域如果一個(gè)指標(biāo)落到風(fēng)險(xiǎn)不可接受區(qū)域，則說(shuō)明風(fēng)險(xiǎn)極大，不可接受，否則，可以接受。在兩個(gè)區(qū)域中間的部分被稱(chēng)作風(fēng)險(xiǎn)控制區(qū)域，也就是說(shuō)，指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)一定措施控制，是屬于可容忍的風(fēng)險(xiǎn)以下就ALARP風(fēng)險(xiǎn)決策準(zhǔn)則進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
ALARP決策準(zhǔn)則下的CPI/CPD方法
由上面的兩種排序方法的可知，以經(jīng)濟(jì)作為參數(shù)比以技術(shù)作為參數(shù)的排序方式更加優(yōu)越，應(yīng)在橋梁護(hù)養(yǎng)中廣泛應(yīng)用但目前，我國(guó)橋梁整體管理水平較為落后，管理系統(tǒng)的研發(fā)才剛剛起步，并缺少護(hù)養(yǎng)決策中需要的經(jīng)濟(jì)參數(shù)，所以，在現(xiàn)階段，以經(jīng)濟(jì)作為參數(shù)的養(yǎng)護(hù)方案很難建立。筆者在假定橋梁結(jié)構(gòu)退化形式為線形，并結(jié)合橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制訂具體的養(yǎng)護(hù)方案以及技術(shù)評(píng)定結(jié)果及預(yù)測(cè)結(jié)果等。
在橋梁修建中，如果是以技術(shù)為一類(lèi)，則相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策以日常養(yǎng)護(hù)為主，也就是前面提到的可忽略區(qū)域，當(dāng)技術(shù)狀況處在這個(gè)區(qū)域中時(shí)，養(yǎng)護(hù)維修順序作為最后考慮的問(wèn)題當(dāng)技術(shù)狀況在四類(lèi)以下時(shí)，對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)策略是改建或者重新建造，也就是前面提到的不可接受區(qū)域，
當(dāng)技術(shù)狀況處在這一區(qū)域時(shí)，養(yǎng)護(hù)順序則作為優(yōu)先考慮的因素。當(dāng)橋梁技術(shù)在二類(lèi)至四類(lèi)之間時(shí)，也就是系統(tǒng)定義的'ALARP區(qū)域。本文的各個(gè)經(jīng)濟(jì)參數(shù)是通過(guò)該區(qū)域確定的。
本文采用有無(wú)對(duì)比方法，對(duì)橋梁維修之后的性能改善和不考慮維修性能退化的費(fèi)用進(jìn)行對(duì)比，做出技術(shù)上可行的護(hù)養(yǎng)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)對(duì)比該比值用以下公式表示：
式中CPI表示改善橋梁結(jié)構(gòu)需要的費(fèi)用; CPD表示橋梁不經(jīng)過(guò)護(hù)養(yǎng)而使用的費(fèi)用; WR表示橋梁加固所需要的費(fèi)用; WM表示橋梁改造所需要的費(fèi)用，通常按照橋梁修建費(fèi)用的4倍計(jì)算; i 表示折現(xiàn)率，通常取12%; N表示橋梁不采用護(hù)養(yǎng)技術(shù)至技術(shù)狀況不可接受的時(shí)間間隔;j表示橋梁采取護(hù)養(yǎng)措施之后技術(shù)狀況不可接受區(qū)域的時(shí)間延長(zhǎng)值。
在實(shí)際護(hù)養(yǎng)中，可以通過(guò)比較w值，確定維修方案，一般情況下，w值越小，表明維修所取得的效率越好，所以，維修方案的優(yōu)化顯得十分重要。橋梁在使用期限內(nèi)的費(fèi)用分析方法，是最能夠體現(xiàn)橋梁經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的方式，但由于我國(guó)現(xiàn)階段護(hù)養(yǎng)水平有限，經(jīng)濟(jì)資料不足，使得一些可行的經(jīng)濟(jì)分析方式不能得到充分應(yīng)用通過(guò)經(jīng)濟(jì)參數(shù)排序方式的公式計(jì)算得知，該公式中的不同參數(shù)分別反映了橋梁所處的不同技術(shù)狀況;橋梁改造的費(fèi)用;維修之后，結(jié)構(gòu)性能至不可接受區(qū)域的時(shí)間延長(zhǎng)值，所以，單就公式來(lái)看，對(duì)橋梁維修與不維修，都進(jìn)行了嚴(yán)格對(duì)比，從比較中得出橋梁的技術(shù)狀況，同時(shí)也得到橋梁技術(shù)預(yù)測(cè)狀況等。
四、橋梁維護(hù)過(guò)程中薄弱環(huán)節(jié)的介紹
薄弱部位舉例：
以下所列并非確定等級(jí)所必需的，它的取舍有待于工程師決定。
1、分段接縫。分段接縫按照脆弱性減小的順序分級(jí)(現(xiàn)場(chǎng)砂漿縫的寬窄，澆筑粘貼情況等)。
2、預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)類(lèi)型。帶有超靜定的缺陷，例如少部分有嚴(yán)重局部缺陷的大預(yù)應(yīng)力鋼索會(huì)對(duì)強(qiáng)度有嚴(yán)重的影響。預(yù)應(yīng)力鋼索位于橋面結(jié)構(gòu)上部，橋面防水性的降低會(huì)導(dǎo)致腐蝕。
3、錨固形式和位置。錨具凹埋于橋面上表面或位于接縫之內(nèi)，會(huì)減弱防腐保護(hù)。
4、接縫橫穿預(yù)應(yīng)力鋼索。記錄顯示橋面排水裝置滲漏或接縫附近橋面排水不暢從而導(dǎo)致排水系統(tǒng)缺陷。
5、防水系統(tǒng)。記錄顯示系統(tǒng)不良性能(現(xiàn)在的和以往的)。
那么在橋梁的維護(hù)過(guò)程中如果遇到了以下的情況有效的進(jìn)行維護(hù)分析，即賦予其優(yōu)先級(jí)為1：
與公共安全密切相關(guān)(需采取緊急行動(dòng)以確保公共安全)。不管交通量超出還是降低，屬于不含有內(nèi)部超靜定結(jié)構(gòu)類(lèi)型，例如簡(jiǎn)支梁或后張拉橋梁(除非考慮橋梁的材料和狀況，經(jīng)判斷其使用情況良好而賦予它一個(gè)低優(yōu)先級(jí))。已有的評(píng)價(jià)顯示關(guān)鍵部位應(yīng)力超限。結(jié)構(gòu)普遍受重量限制。
如有下述情況，除了考慮優(yōu)先權(quán)外，還應(yīng)該考慮早期檢測(cè)的劃：
道路改建、加寬規(guī)劃之內(nèi)的橋梁。結(jié)合公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃進(jìn)行的檢測(cè)。已計(jì)劃做檢測(cè)，為適應(yīng)資源或計(jì)劃需要，在某一特定等級(jí)中需要更細(xì)的劃分時(shí)，則主要按橋齡劃分。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，本文重點(diǎn)對(duì)橋梁在進(jìn)行維護(hù)過(guò)程中的有線排序的方法進(jìn)行了分析，相關(guān)的管理人員在進(jìn)行日常管理的過(guò)程中，要中重視橋梁維護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，采用科學(xué)的方法對(duì)橋梁的維護(hù)順序進(jìn)行制定，從而保證橋梁在日使用過(guò)程中的安全。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉志強(qiáng)， 李娜， 馮良平等. 大型橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)巡檢養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)[C]. //中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交流會(huì). 2011.
[2] 陳玲. 橋梁養(yǎng)護(hù)管理中的多指標(biāo)評(píng)估與決策方法研究[D]. 重慶大學(xué)， 2009. DOI：10.7666/d.y1666533.
[3] 李秋萍. 古橋結(jié)構(gòu)體系及石拱橋的分析、監(jiān)測(cè)評(píng)估與保護(hù)[D]. 浙江大學(xué)， 2011.
[4] 王克斌. 基于綜合評(píng)價(jià)的橋梁養(yǎng)護(hù)智能決策系統(tǒng)[D]. 東北大學(xué)， 2009.
【淺析橋梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)方案優(yōu)先排序方法】相關(guān)文章：
1.淺析連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工監(jiān)理要點(diǎn)工學(xué)論文
2.反復(fù)插層對(duì)高嶺石結(jié)構(gòu)和性能的影響淺析論文
5.《經(jīng)濟(jì)法學(xué)》課程教學(xué)方法改革淺析論文