淺析橋梁結構養護方案優(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，本文首先針對常見(jiàn)的橋梁常見(jiàn)的維護位置進(jìn)行了分析，針對日常維護的重要性，介紹了以技術(shù)為參數的排序方法，針對排序的方法進(jìn)行了詳細的介紹，供相關(guān)的管理人員參考。
【關(guān)鍵詞】橋梁結構;養護方法;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(mǎn)足橋梁的日常養護是目前很多道路管理部門(mén)非常重視的問(wèn)題，橋梁的養護方案無(wú)疑在一定程度上是保證橋梁正常運行的關(guān)鍵，本文重點(diǎn)對常見(jiàn)的排序方法進(jìn)行了詳細的介紹，在針對排序方法的選擇上，提出了日常管理過(guò)程中，對于橋梁維護的薄弱環(huán)節，和日常維護的順序進(jìn)行了探索。
二、排序方法的基本介紹
目前，橋梁護養排序方法主要有兩個(gè)方面，其一，許多可選護養方案之間的排序;其二，路網(wǎng)內各橋梁之間各養護方案之間的排序。不論采取哪一種，共同目標都是通過(guò)使用有限的護養資金，發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益及社會(huì )效益。但目前，在橋梁管理系統中，主要采用的護養方式為路網(wǎng)內各橋梁之間各養護方案之間的排序，該方案根據排序指標，又分為兩種，以下就一一介紹
1、以技術(shù)為參數的排序方法
這種排序方式主要以橋梁設計者的施工經(jīng)驗和技術(shù)水平為基礎，在幾種主要技術(shù)參數的基礎上，制訂出相應的優(yōu)化方案，然后將它們排序，進(jìn)而得到項目?jì)?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)參數為橋梁總體性能及路況技術(shù)等級。
2、以經(jīng)濟為參數的排序方法
目前，在橋梁修建中，養護資金本身短缺，再加上資金使用沒(méi)有規劃性，使得利用效率極低以此，橋梁管理系統的主要任務(wù)就是將有限的資金應用到整個(gè)橋梁護養中，實(shí)現資金使用效率最大化。所以，該系統在進(jìn)行橋梁護養費用的安排時(shí)，應首先考慮到護養技術(shù)的可行性然后再分析經(jīng)濟效率，這樣，才能將護養時(shí)間和護養方案進(jìn)行優(yōu)化。以經(jīng)濟作為參數的排序方法，能夠充分考慮到工程初期施工費用及經(jīng)濟效益，并能夠將各項目的經(jīng)濟效率相互比較，得出優(yōu)化結果，不僅省去了大量計算步驟，而且避免了排序中的主觀(guān)隨意性。
三、ALARP風(fēng)險決策準則
該準則是由英國國家健康安全委員會(huì )提出的，是決策中滿(mǎn)意準則的主要體現具體的實(shí)施步驟為，首先確定衡量風(fēng)險的指標，之后根據其代表值及函數特點(diǎn)，確定相應的風(fēng)險水平，從而為制訂合理的風(fēng)險對策奠定了基礎。該法則的基本使用原理是，將風(fēng)險水平劃分成兩個(gè)水平，一種是接受水平，另一種是不可接受水平，二者所對應的兩個(gè)區域分別是風(fēng)險接受區域和分先不接受區域如果一個(gè)指標落到風(fēng)險不可接受區域，則說(shuō)明風(fēng)險極大，不可接受，否則，可以接受。在兩個(gè)區域中間的部分被稱(chēng)作風(fēng)險控制區域，也就是說(shuō)，指標的風(fēng)險可以通過(guò)一定措施控制，是屬于可容忍的風(fēng)險以下就ALARP風(fēng)險決策準則進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
ALARP決策準則下的CPI/CPD方法
由上面的兩種排序方法的可知，以經(jīng)濟作為參數比以技術(shù)作為參數的排序方式更加優(yōu)越，應在橋梁護養中廣泛應用但目前，我國橋梁整體管理水平較為落后，管理系統的研發(fā)才剛剛起步，并缺少護養決策中需要的經(jīng)濟參數，所以，在現階段，以經(jīng)濟作為參數的養護方案很難建立。筆者在假定橋梁結構退化形式為線(xiàn)形，并結合橋梁的結構特點(diǎn)，制訂具體的養護方案以及技術(shù)評定結果及預測結果等。
在橋梁修建中，如果是以技術(shù)為一類(lèi)，則相應的養護對策以日常養護為主，也就是前面提到的可忽略區域，當技術(shù)狀況處在這個(gè)區域中時(shí)，養護維修順序作為最后考慮的問(wèn)題當技術(shù)狀況在四類(lèi)以下時(shí)，對應的養護策略是改建或者重新建造，也就是前面提到的不可接受區域，
當技術(shù)狀況處在這一區域時(shí)，養護順序則作為優(yōu)先考慮的因素。當橋梁技術(shù)在二類(lèi)至四類(lèi)之間時(shí)，也就是系統定義的ALARP區域。本文的各個(gè)經(jīng)濟參數是通過(guò)該區域確定的。
本文采用有無(wú)對比方法，對橋梁維修之后的性能改善和不考慮維修性能退化的費用進(jìn)行對比，做出技術(shù)上可行的護養項目的經(jīng)濟對比該比值用以下公式表示：
式中CPI表示改善橋梁結構需要的費用; CPD表示橋梁不經(jīng)過(guò)護養而使用的費用; WR表示橋梁加固所需要的費用; WM表示橋梁改造所需要的費用，通常按照橋梁修建費用的4倍計算; i 表示折現率，通常取12%; N表示橋梁不采用護養技術(shù)至技術(shù)狀況不可接受的時(shí)間間隔;j表示橋梁采取護養措施之后技術(shù)狀況不可接受區域的時(shí)間延長(cháng)值。
在實(shí)際護養中，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。橋梁在使用期限內的費用分析方法，是最能夠體現橋梁經(jīng)濟結構的方式，但由于我國現階段護養水平有限，經(jīng)濟資料不足，使得一些可行的經(jīng)濟分析方式不能得到充分應用通過(guò)經(jīng)濟參數排序方式的公式計算得知，該公式中的不同參數分別反映了橋梁所處的不同技術(shù)狀況;橋梁改造的費用;維修之后，結構性能至不可接受區域的時(shí)間延長(cháng)值，所以，單就公式來(lái)看，對橋梁維修與不維修，都進(jìn)行了嚴格對比，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)預測狀況等。
四、橋梁維護過(guò)程中薄弱環(huán)節的介紹
薄弱部位舉例：
以下所列并非確定等級所必需的，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(現場(chǎng)砂漿縫的寬窄，澆筑粘貼情況等)。
2、預應力系統類(lèi)型。帶有超靜定的缺陷，例如少部分有嚴重局部缺陷的大預應力鋼索會(huì )對強度有嚴重的影響。預應力鋼索位于橋面結構上部，橋面防水性的降低會(huì )導致腐蝕。
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，會(huì )減弱防腐保護。
4、接縫橫穿預應力鋼索。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致排水系統缺陷。
5、防水系統。記錄顯示系統不良性能(現在的和以往的)。
那么在橋梁的維護過(guò)程中如果遇到了以下的情況有效的進(jìn)行維護分析，即賦予其優(yōu)先級為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，屬于不含有內部超靜定結構類(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)。已有的評價(jià)顯示關(guān)鍵部位應力超限。結構普遍受重量限制。
如有下述情況，除了考慮優(yōu)先權外，還應該考慮早期檢測的劃：
道路改建、加寬規劃之內的橋梁。結合公路養護計劃進(jìn)行的檢測。已計劃做檢測，為適應資源或計劃需要，在某一特定等級中需要更細的劃分時(shí)，則主要按橋齡劃分。
五、結束語(yǔ)
綜上所述，本文重點(diǎn)對橋梁在進(jìn)行維護過(guò)程中的有線(xiàn)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，要中重視橋梁維護的薄弱環(huán)節，采用科學(xué)的方法對橋梁的維護順序進(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
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