据统计,2024年,浙江省桥梁总数52815座,其中高速桥梁5404座,国省道桥梁8023座,县乡道桥梁39387座。随着交通网络的快速发展,公路桥梁承载着前所未有的交通负荷。传统桥梁管养模式缺乏科学决策与专业指导,难以有效应对桥梁结构复杂化和安全问题多样化的趋势。
“特桥特养”新模式内涵
“特桥特养”新模式是为了解决上述需求应运而生。这是一种针对区域桥梁管养,采用“分级分类”养护策略和管理方法。
“特桥特养”核心在于通过管养模式的创新形成人才、设备、资源及公司产业链的集成,对不同环境、交通量、构件等级的桥梁建立针对性的巡检养,达到降低管养成本,减少对社会资源的浪费,降低安全隐患的效果。
“特桥”不单指的是特殊结构的桥梁,因根据国省道的建设特点、交通量的特点及管理方式的特点对特桥进行分类。
“特养”通过对专家人才、机械设备、应急物资、管养护队伍的集成,形成检测、设计、施工集约,达到协同高效的效果。同时对地区管养的桥梁进行分类分级,不同的桥梁有不同的风险因素,进行综合管理综合分析。
图1 桥梁分类
“特桥特养”新模式实践
分级特桥特养综合模式
“分级特桥特养”综合养护模式将管养的桥梁按照跨度、结构复杂度和交通重要性,分为特殊桥梁(包括特大桥、特殊结构桥梁和特别重要桥梁)和普通桥梁(包括大、中、小桥梁)两类。专业桥梁养护单位将对特殊桥梁进行养护,强化对桥梁重要部位和关键受力部位的结构检测、状态监测和日常维护保养。以桥梁技术状况和病害程度为基准,以养护工作的科学化、规范化、制度化为目标,制定适宜的预防性养护策略和计划。按照计划及时实施养护维修作业,以提高桥梁技术状况水平、降低维修频率、延长主体结构的寿命、降低全生命周期养护成本为目标。普通桥梁则由专业桥梁养护单位进行有序的检查和重点病害跟踪,并结合桥梁技术状况和养护资金,制定科学有效的分级养护计划,在经业主单位批准后及时实施日常保养、小修养护和应急养护作业。
桥梁检测
加固维修
应急响应
技术服务
图2 综合模式
“分级特桥特养”综合养护模式,由专业桥梁养护单位在项目属地建立专业化的检测加固养护技术团队,整合原有地方养护单位的优势,形成专业化养护作业班组。以专业桥梁养护单位内外部技术专家库为基础,组建专业化顾问团队,实现技术状况精准评定、养护决策科学合理、养护作业及时有效,从而在不增加全生命周期养护成本的前提下,大幅提升桥梁结构安全和运营质量。此模式弥补了传统养护模式中桥梁专业养护单位缺失或现有养护单位专业能力欠缺的不足,特别适用于国省道和农村桥梁的养护,对于保障道路交通安全和发展具有重要的意义。
目前,在临海市国省县道桥梁养护工程中,根据“分级特桥特养”原则已形成桥梁“153”管理体系。“1”就是建立一个桥梁综合管养基地。临海市桥梁运维中心,坐落于临海市永丰镇,占地面积广阔,约达10亩,承担临海市县道以上495座公路桥梁管养任务。中心组建了专业化桥梁管理团队,有管理人员20余名,产业工人20余名。下设检测科、工程科、安全科、机料科、合同科、质检科及办公室七大科室。配备先进的专业结构物检测设备及结构物维修加固车辆共计40余台。“5”指践行五个理念,包括普桥普养抓全面、特桥特养抓关键、科学应对抓安全、规范管理抓基础、创建学堂抓人才,通过践行5个理念管养桥梁病害闭合效率提高50%,应急处置时间减少80%,经第三方检查一类二类桥梁占比100%。“3”是通过践行五个理念实现桥梁养护专业化、实现桥梁养护智慧化、实现桥梁养护规范化。
图3 特殊桥梁(头门岛跨海大桥)
图4 特殊桥梁(灵江三桥)
巡检养一体化养护模式
传统模式的桥梁养护与检测是分开进行的,桥梁管养普遍存在检养工作分离、检养信息割裂和检养信息孤岛等问题。尤其是定期检查需要邀请招标委托,每次定期检测单位存在不确定性,检查工作不连续性,使得桥梁病害信息与养护维修工作安排形成不同步性、间断性。这种养护与检查割裂模式延续性差、责任心不强,导致形成桥梁检查工作质量下降,不利于桥梁保养维护工作的开展,对于管养单位来说,桥梁质量管理工作繁琐复杂,对管养方综合要求高,使得桥梁养护质量水平难以得到保障。期间存在重复劳动导致成本增加,桥梁管养缺乏长远规划和方向性,不能合理分配资金,造成不必要的损失。
“巡检养一体化”的概念,指桥梁巡查、经常性检查、定期及专项检查、养护维修一体化管理,将全过程中三个阶段实行统一规划、统一安排、统一建设、统一管理,促进桥梁全面协调可持续发展。旨在公路桥梁的生命周期内,针对公路桥梁结构性能的安全性、适用性和耐久性能,以及环境、费用和可用性等目标,对检查和养护业务信息进行历史地、空间地分类存储和综合分析,为公路桥梁的养护与维修提供信息共享和决策支持,提高公路桥梁养护管理水平。公路桥梁巡检养一体化的根本目的,是通过对检查时期信息的有效管理,服务于运营养护期的决策工作。为了实现检查和养护信息之间的共享、消除信息孤岛,为桥梁管养节省人力物力财力,提高管养效率。
爬索机器人检测
水下机器人检测
跨海大桥定检
桥梁火损应急
图5 养护模式
目前,乐清湾跨海大桥采用巡检养一体化模式后,养护单位对桥梁病害的处治更及时准确,对疑难杂症的处治有了更充足的时间和资源,实现重点病害维修当年闭合,常规病害按计划处治。
图6 乐清湾跨海大桥
一站式综合养护
总承包模式
针对特殊结构和特大桥的养护,其养护专业性非常强,面临的管养问题与常规桥梁也相差较大。谋划基于全生命理念的一站式综合养护总承包模式,将大桥的土建养护、机电养护、安全运营管理等各方面养护需求整合到一个综合性养护项目,由综合实力强的养护单位负责养护。这种模式下,大桥的中长期养护由综合实力强养护单位承担,发挥不同专业队伍的协同效应,提供全方位保姆式服务。有利于充分发挥养护单位的积极性,实施前瞻性的预防性养护措施,科学养护,将桥梁上的众多永久性重要构件的技术状况始终保持在良好状态,大幅提升有限寿命构件的实际使用寿命,降低特桥在运营期间发生风险的概率。这种模式下将赋予承养单位更多自主权,充分调动养护单位主观能动性,超前开展养护工作,精准决策、防治结合,大幅提升大桥结构技术状态和服役寿命,降低运营安全风险。
目前,已经在鱼山大桥养护工程、瑞安特殊桥梁养护工程上进行了实施,结合日常养护、经常性检查、定期检查养护单位能够及时发现桥梁隐患并处治,确保桥梁安全通行。
养护综合管理系统
养护综合管理系统围绕自动化、轻量化、安全化目标,串联工程检测、健康监测、加固设计、养护施工等上下游产业,旨在加强各层级单位之间协作沟通,养护单位进行任务的接收、执行、病害申报、计划审批以及桥梁信息的查询,提高养护单位施工人员效率,桥梁管理单位可以实时了解施工现场情况,实现透明化管理。
该系统主要功能包括:(1)桥梁信息系统。把桥梁的设计信息、施工信息等基础信息进行统一管理,再结合检查监测、养护维修等动态数据,建立一桥一档的电子档案。(2)数字化采集检查。具备桥梁各类检查的任务派单、病害采集、 状况评定、报告导出等功能。(3)养护实施系统。根据养护决策系统下发的养护维修方案进行自动派单维修与记录,系统自动派单给养护维修人员,自动调配各类设备和材料,并对维修后的结果进行质量判定,最后生成养护维修记录与结算单等报告报表。(4)远程在线监测。桥梁状况进行实时管控,根据桥梁监测数据处理及分析,实现结构安全的分级预警,有效保证桥梁结构的运营安全。(5)养护决策。针对桥梁的检查监测信息进行评估,同时引入桥梁专家与资深工程师进行辅助判断,通过两方面的分析、研判最终出具养护维修方案,根据分析模块的成果列出辖区或线路的关注重点桥梁,便于管理者合理制定养护计划。
目前,养护综合管理系统对浙江省内500多座桥梁进行分级养护、分级响应、分级监控。
图7 养护综合管理系统实施流程
图8 养护综合管理系统
总结及展望
当前在役桥梁养护新模式,在浙江临海、瑞安、舟山、乐清湾等区域已全面实施,吸取了广泛的建议,并根据地域桥梁特点不断调整改进,同时借助养护综合管理系统提升了管养效率。但在新的形势下,桥梁管养工作仍然严峻,特桥特养模式当前主要在浙江沿海一带作为试点取得了较好的效果,有待借助更高的平台对全省甚至全国桥梁管养进行推广验证。
随着时间的推移,我国公路桥梁必然快速进入大规模养护阶段,桥梁养护管理的需求也将进一步提升,相配套的养护系统、养护设备需不断迭代升级满足管理需求,其次桥梁养护属于交通行业的一部分,本文中重点对桥梁管理模式进行介绍,日后可以将桥梁、隧道、路面管理相结合,举一反三。
本文刊载 / 《大桥养护与运营》杂志
2024年 第4期 总第28期
作者 / 吴中鑫 徐泽宇
作者单位 / 浙江交工高等级公路养护有限公司
编辑 / 陈晨
美编 / 赵雯
审校 / 李天颖 王硕 廖玲
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