淺談現(xiàn)代橋梁管理
2015-05-25
一、現(xiàn)階段橋梁管理所遇見(jiàn)的困境
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深入，加快了交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，隨著而來(lái)的就是交通運(yùn)輸量的大幅度增長(zhǎng)，汽車的數(shù)量和載重一再加大，然而現(xiàn)有道路強(qiáng)梁由于舊時(shí)的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間的發(fā)展，出現(xiàn)了實(shí)際荷載標(biāo)準(zhǔn)或橋上橋下的凈空與交通迅猛發(fā)展的不成比例。如今橋梁結(jié)構(gòu)陳舊而且老化、原有的能力和運(yùn)行安全度受到了影響。嚴(yán)重制約了交通運(yùn)輸業(yè)。
當(dāng)前，橋梁隨面臨的巨大困境：
1)交通壞境的越來(lái)越復(fù)雜，使得橋梁原有的壓力增大。
2)當(dāng)前一個(gè)重要的災(zāi)害性質(zhì)的突出問(wèn)題就是橋梁耐久性問(wèn)題。因?yàn)橐郧霸O(shè)計(jì)考慮欠周，鋼筋腐蝕、凍融損壞、堿集料反應(yīng)和化學(xué)物質(zhì)侵襲、環(huán)境影響等。
3)材料損耗度問(wèn)題。由于橋梁所構(gòu)成的材料不可能有完善的。由于循環(huán)荷載的作用,這些微缺陷(微裂紋和微孔洞)會(huì)成核，逐漸形成隨壞點(diǎn),漸漸的宏觀性的裂紋也就出來(lái)。
4)每個(gè)橋梁幾乎都有超載的問(wèn)題，在一些路段表現(xiàn)的異常明顯，首先是早期修建的老橋超齡、超負(fù)載運(yùn)營(yíng)其次是違規(guī)超載車輛的存在。
5)偶然事件的發(fā)生、撞擊船只和車輛撞擊橋梁、火災(zāi)等突發(fā)事件時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重的發(fā)生車毀、船沉、橋塌的惡性事故，極大威脅著橋梁的正常使用和耐久性。
6)維修資金緊缺、缺乏有效的監(jiān)測(cè)和管理限于資金和材料的緊缺，一方面不可能大量地拆除舊橋改建新橋，另一方面，還缺乏一整套有效的橋梁運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)和管理的系統(tǒng)，幫助管理者維護(hù)橋梁。另外，從橋梁的設(shè)計(jì)到使用，由于科技發(fā)展水平的限制，還有許多我們所未知的，如橋梁的地震特性，風(fēng)振特性及控制及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的確切的空間受力行為和強(qiáng)度機(jī)理等方面研究都只能說(shuō)是初步的，至少是不全面的。
針對(duì)目前公路橋梁所面臨的問(wèn)題，對(duì)橋梁采取有效的監(jiān)測(cè)檢測(cè)、分析、維修與加固等技術(shù)措施。
二、橋梁組織及施工管理課程學(xué)習(xí)的必要性
條規(guī)定風(fēng)格的風(fēng)格，橋梁施工及組織管理是橋梁工程專業(yè)的主干課程之一，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握主要橋梁施工方法與組織管理方面的知識(shí)，達(dá)到完善本專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的目的，以適應(yīng)社會(huì)的需要。近年來(lái)，隨著中國(guó)公路交通建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用人單位對(duì)橋梁施工及組織管理專業(yè)方面的技術(shù)人員需求也不斷增大。企業(yè)的工作能力和職業(yè)發(fā)展，同時(shí)也影響著學(xué)校的辦學(xué)聲譽(yù)。橋梁施工課程在構(gòu)建橋梁專業(yè)知識(shí)體系及培訓(xùn)學(xué)生施工實(shí)踐技能方面均扮演著重要角色。因此想要加強(qiáng)橋梁管理就必須加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
三、目前我國(guó)的橋梁管理技術(shù)
針對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)和管理面臨的問(wèn)題，目前常規(guī)的主要的手段和檢測(cè)方法、技術(shù)有外觀目測(cè)調(diào)查分析及借助部分儀器設(shè)備的檢測(cè)判斷，檢測(cè)方法根據(jù)問(wèn)題的不同，分為以下幾個(gè)方面：
3.1混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)
1）無(wú)損檢測(cè)法比較常用的是超聲波速法與回彈儀法,可使測(cè)定的強(qiáng)度誤差縮小到12%以內(nèi)。
2）挖取試樣法這種檢驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是既能做強(qiáng)度試驗(yàn)又能做彈性摸量與密度試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果也符合實(shí)際情況。
3.2裂縫檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)加強(qiáng)檢查與觀測(cè)。根據(jù)裂縫的特征，結(jié)合設(shè)計(jì)、施工資料進(jìn)行分析、查明裂縫性質(zhì)、原因極其危害程度，確定是否需要修補(bǔ)并為修補(bǔ)方案的制定提供可靠的依據(jù)。
3.3承載力的檢測(cè)，現(xiàn)有橋梁承載力的檢定。
3.4鋼筋腐蝕及氯化物含量的檢測(cè)用于預(yù)測(cè)橋面系或混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕等病害的一般方法是：測(cè)量氯化物含量和鋼筋腐蝕的半電池電勢(shì)，并進(jìn)行肉眼觀測(cè)，這樣既費(fèi)時(shí)又妨礙交通。更糟的是它不能就瀝青橋面鋪裝的整個(gè)病害情況提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。因只把注意力集中在由于腐蝕而導(dǎo)致的頂面鋼筋保護(hù)層的層裂上，而忽視了由于凍/融循環(huán)造成的瀝青鋪裝層下的混凝土裂崩的檢測(cè)。
大多數(shù)病害類型的檢測(cè)方法。
四、日本目前的橋梁管理現(xiàn)狀
隨著改革開(kāi)放和我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，我國(guó)的橋梁建設(shè)有了長(zhǎng)足地發(fā)展。特別是在大跨徑橋梁方面，代表著世界先進(jìn)水平的南浦、徐浦大橋、銅陵長(zhǎng)江大橋相繼建成通車，但在整體水平上，特別是在橋梁的施工管理、安全意識(shí)、施工質(zhì)量以及設(shè)計(jì)方面，我們離世界先進(jìn)水平還有差距
日本的橋梁施工采用監(jiān)督員和現(xiàn)場(chǎng)代理人制，監(jiān)督員是由建設(shè)部在全國(guó)各地的建設(shè)處人員承擔(dān)，屬于國(guó)家公務(wù)員。由于公務(wù)員只需通過(guò)國(guó)家公務(wù)員考試，所以其專業(yè)知識(shí)不一定很強(qiáng)，主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)代理人進(jìn)行管理，所以一位監(jiān)督員也可以同時(shí)監(jiān)督幾個(gè)橋梁工地，其職責(zé)是審查由代理人呈報(bào)上來(lái)的各種材料，并由其簽字生效，其依據(jù)是施工管理標(biāo)準(zhǔn)。在日本經(jīng)過(guò)多年努力，由專家們根據(jù)不同橋梁、施工特點(diǎn)，編制了不同的管理表格，內(nèi)容極為詳細(xì)，對(duì)施工的項(xiàng)目，需測(cè)定的部位，誤差的大小，均有明確的規(guī)定，并有照片佐證。監(jiān)督員有時(shí)也根據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)，去施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)某一環(huán)節(jié)加以驗(yàn)收。
現(xiàn)場(chǎng)代理人則由施工中標(biāo)公司自己委派，并經(jīng)建設(shè)處批準(zhǔn)，其資格是：工程費(fèi)在1千萬(wàn)元人民幣以上的工程，必須由土木施工一級(jí)技術(shù)士承擔(dān)；工程費(fèi)在3百萬(wàn)到1千萬(wàn)人民幣之間的工程，必須是由二級(jí)以上技術(shù)士承擔(dān)。
施工管理的另一個(gè)特點(diǎn)是施工的照片寫(xiě)實(shí)管理，其工程照片包括①施工前的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備；②施工過(guò)程；③安全管理；④使用材料；⑤質(zhì)量管理；⑥其它（公害、環(huán)保等）。并且對(duì)照片的尺寸、需拍攝的項(xiàng)目、位置、時(shí)間、次數(shù)等均有明確的規(guī)定，同時(shí)在需拍攝的部位還要有一塊小黑板，標(biāo)明工程總名稱、分項(xiàng)工程名稱、測(cè)點(diǎn)位置、設(shè)計(jì)值、實(shí)測(cè)值及略圖等?？雌饋?lái)很直觀，既方便了以后的檢查，也避免了弄虛作假。
五、橋梁健康監(jiān)測(cè)的新概念及研究
橋梁健康監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)涵即是通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控與評(píng)估,為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào),為橋梁維護(hù)濰修與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。為此,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控:
1、橋梁結(jié)構(gòu)在正常環(huán)境與交通條件下運(yùn)營(yíng)的物理與力學(xué)狀態(tài);
2、橋梁重要非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(加支座)和附屬設(shè)施(如振動(dòng)控制元件)的工作狀態(tài);
3、結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性;
4、大橋所處環(huán)境條件;等等。
與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)不同,大型橋梁健康監(jiān)測(cè)不僅要求在測(cè)試上具有快速大容量的信息采集與通訊能力,而且力求對(duì)結(jié)構(gòu)整體行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的智能化評(píng)估。
還應(yīng)看到,橋梁健康監(jiān)測(cè)帶來(lái)的將不僅是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和對(duì)某特定橋梁設(shè)計(jì)的反思,它還可能并應(yīng)該成為橋梁研究的“現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室”。盡管橋梁抗風(fēng)、抗震領(lǐng)域的研究成果以及新材料新工藝的出現(xiàn)不斷推動(dòng)著橋梁的發(fā)展,但是,大跨度橋梁的設(shè)計(jì)中還存在很多未知和假定,超大跨度橋梁的設(shè)計(jì)也有許多問(wèn)題需要研究。同時(shí),橋梁結(jié)構(gòu)控制與健康評(píng)估技術(shù)的深入研究與開(kāi)發(fā)也需要結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與調(diào)查。橋梁健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程中的未知問(wèn)題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機(jī)。由運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境所獲得的信息不僅是理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充,而且可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為與環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)的信息。另外,橋梁振動(dòng)控制與健康評(píng)估技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用性也需要現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與調(diào)查。
