淺談現(xiàn)代橋梁管理
2015-05-25
一、現(xiàn)階段橋梁管理所遇見的困境
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長，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，隨著而來的就是交通運(yùn)輸量的大幅度增長，汽車的數(shù)量和載重一再加大，然而現(xiàn)有道路強(qiáng)梁由于舊時的設(shè)計(jì)，經(jīng)過相當(dāng)長的一段時間的發(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)交通壞境的越來越復(fù)雜，使得橋梁原有的壓力增大。
2)當(dāng)前一個重要的災(zāi)害性質(zhì)的突出問題就是橋梁耐久性問題。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)會成核，逐漸形成隨壞點(diǎn),漸漸的宏觀性的裂紋也就出來。
4)每個橋梁幾乎都有超載的問題，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)營監(jiān)測和管理的系統(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是初步的，至少是不全面的。
針對目前公路橋梁所面臨的問題，對橋梁采取有效的監(jiān)測檢測、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，達(dá)到完善本專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的目的，以適應(yīng)社會的需要。近年來，隨著中國公路交通建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用人單位對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)知識的學(xué)習(xí)。
三、目前我國的橋梁管理技術(shù)
針對橋梁運(yùn)營養(yǎng)護(hù)和管理面臨的問題，目前常規(guī)的主要的手段和檢測方法、技術(shù)有外觀目測調(diào)查分析及借助部分儀器設(shè)備的檢測判斷，檢測方法根據(jù)問題的不同，分為以下幾個方面：
3.1混凝土強(qiáng)度的檢測
1）無損檢測法比較常用的是超聲波速法與回彈儀法,可使測定的強(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)，測定結(jié)果也符合實(shí)際情況。
3.2裂縫檢測橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫之后，應(yīng)加強(qiáng)檢查與觀測。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，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用于預(yù)測橋面系或混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕等病害的一般方法是：測量氯化物含量和鋼筋腐蝕的半電池電勢，并進(jìn)行肉眼觀測，這樣既費(fèi)時又妨礙交通。更糟的是它不能就瀝青橋面鋪裝的整個病害情況提供準(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。
大多數(shù)病害類型的檢測方法。
四、日本目前的橋梁管理現(xiàn)狀
隨著改革開放和我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，我國的橋梁建設(shè)有了長足地發(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、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)場代理人制，監(jiān)督員是由建設(shè)部在全國各地的建設(shè)處人員承擔(dān)，屬于國家公務(wù)員。由于公務(wù)員只需通過國家公務(wù)員考試，所以其專業(yè)知識不一定很強(qiáng)，主要是對現(xiàn)場代理人進(jìn)行管理，所以一位監(jiān)督員也可以同時監(jiān)督幾個橋梁工地，其職責(zé)是審查由代理人呈報(bào)上來的各種材料，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)，對施工的項(xiàng)目，需測定的部位，誤差的大小，均有明確的規(guī)定，并有照片佐證。監(jiān)督員有時也根據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)，去施工現(xiàn)場對某一環(huán)節(jié)加以驗(yàn)收。
現(xiàn)場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1千萬元人民幣以上的工程，必須由土木施工一級技術(shù)士承擔(dān)；工程費(fèi)在3百萬到1千萬人民幣之間的工程，必須是由二級以上技術(shù)士承擔(dān)。
施工管理的另一個特點(diǎn)是施工的照片寫實(shí)管理，其工程照片包括①施工前的現(xiàn)場準(zhǔn)備；②施工過程；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）。并且對照片的尺寸、需拍攝的項(xiàng)目、位置、時間、次數(shù)等均有明確的規(guī)定，同時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、測點(diǎn)位置、設(shè)計(jì)值、實(shí)測值及略圖等。看起來很直觀，既方便了以后的檢查，也避免了弄虛作假。
五、橋梁健康監(jiān)測的新概念及研究
橋梁健康監(jiān)測的基本內(nèi)涵即是通過對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控與評估,為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營狀況嚴(yán)重異常時觸發(fā)預(yù)警信號,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)測系統(tǒng)對以下幾個方面進(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)的檢測技術(shù)不同,大型橋梁健康監(jiān)測不僅要求在測試上具有快速大容量的信息采集與通訊能力,而且力求對結(jié)構(gòu)整體行為的實(shí)時監(jiān)控和對結(jié)構(gòu)狀態(tài)的智能化評估。
還應(yīng)看到,橋梁健康監(jiān)測帶來的將不僅是監(jiān)測系統(tǒng)和對某特定橋梁設(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)也有許多問題需要研究。同時,橋梁結(jié)構(gòu)控制與健康評估技術(shù)的深入研究與開發(fā)也需要結(jié)構(gòu)現(xiàn)場試驗(yàn)與調(diào)查。橋梁健康監(jiān)測為橋梁工程中的未知問題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機(jī)。由運(yùn)營中的橋梁結(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,橋梁振動控制與健康評估技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用性也需要現(xiàn)場試驗(yàn)與調(diào)查。
