缩略图

桥梁养护检测加固一体化技术的应用

作者

刘尊良

浙江交通资源投资集团有限公司 浙江杭州 310020

摘要:桥梁是公路交通网络的关键节点,其安全耐久性直接关系到交通运输的效率和质量。传统的桥梁养护管理存在"重修轻养"、检测评估与维修养护脱节、部门壁垒和信息孤岛等问题,导致养护资金浪费、结构寿命缩短。针对这些问题,浙江交工集团有限公司养护分公司(简称浙交养护)以"区域化、专业化、品牌化、机械化、标准化、智能化"为导向,争做公路新建和养护"五个一流",通过模式创新、管理创新和技术创新,在高速公路、国省道、农村公路和跨海大桥集群等不同层级桥梁中探索实践"分级特桥特养"、"巡检养一体化"、"一站式综合养护"等智慧康养新模式,将桥梁检测、评估、决策、养护、加固等环节进行一体化集成,取得显著成效。本文对浙交养护的创新实践进行梳理总结,以期为全国桥梁养护管理提供借鉴。

关键词:桥梁养护;检测加固一体化;智慧康养;全生命周期

引言

桥梁是公路交通网络的重要组成部分,其性能和寿命直接影响交通运输安全和效率。但目前我国公路桥梁普遍存在"重修轻养"现象,主要在定期检查和中大修之间循环,很多桥梁"累积到大病才治",造成养护经费的浪费,降低了桥梁使用年限。同时,检测评估和养护维修常由不同单位实施,信息不互通、标准不统一,导致病害发现到维修周期过长、维修效果不明显、养护经费浪费、桥梁安全事故频发。如何改变传统养护观念,创新养护管理模式,管好、养好、运营好日益庞大的公路桥梁,是急需破解的课题。

一、桥梁养护管理现状与问题

(一)桥梁规模不断扩大,管理难度持续加大

截至2021年底,浙江省共有公路桥梁52815座,其中高速公路桥梁5405座,普通国省道桥梁8023座,农村公路桥梁39387座,位居全国第三。随着长大桥梁、特大桥梁不断增多,跨径越来越大,结构越来越复杂,运营环境也更加多变,对养护管理提出了更高要求、更严标准。

(二)传统养护模式弊端突出,亟待改革创新

1.重修轻养,事后维修大于预防保养。主要表现在日常巡查走过场,小修保养不到位,病害积累到不得不大修的程度才重视,造成大量资金和时间浪费。

2.多头管理,标准不一,协同不畅。公路桥梁隶属不同管理部门,产权单位、委托管理单位、日常养护单位、专项检测单位、维修加固单位等参与主体众多,各自为政、部门壁垒明显,信息不互通,标准不统一,协调困难,影响养护质量和效率。

3.养护理念落后,长效机制缺失。对桥梁全生命周期成本缺乏系统认识,预防性养护投入不足,存在突击式抢修、运动式治理现象。同时,由于体制机制障碍,还不能建立与桥梁安全状况、使用性能等挂钩的长效激励约束机制。

4.专业化、市场化、信息化程度不高。缺乏具备综合能力的专业化养护企业,市场竞争不充分;养护还主要依靠人工经验,信息化、智能化水平偏低。

(三)先进理念和技术有待引入

近年来,预防性养护、标准化养护、专业化养护、市场化养护、信息化养护等先进养护理念不断涌现,BIM、大数据、物联网、人工智能、区块链等现代信息技术不断发展,但在桥梁养护领域的应用还不够深入。同时,新型复合材料、智能监测设备、无人机、机器人等也有待在桥梁检测维修中进一步推广应用。

二、浙交养护的一体化智慧康养新模式探索

面对上述问题和挑战,浙交养护秉持"全生命"、"一站式"理念,聚焦高速公路、国省道、农村公路和跨海大桥等不同层级桥梁,因地制宜、因桥施策,系统开展模式创新、管理创新和技术创新,逐步形成了一整套行之有效的一体化智慧康养解决方案。

(一)"分级特桥特养"综合模式

针对国省道和农村公路既有大批中小桥梁、又有重要特大桥梁的特点,以及养护力量薄弱的现状,浙交养护因地制宜提出将桥梁分为特殊桥梁(特大桥、特殊结构桥梁和特别重要桥梁)和普通桥梁(大中小桥梁)两类,实施分级管理、差异化养护的新模式。

特殊桥梁由专业化桥梁养护单位实施"一桥一策"的定制化服务,加强对重要部位和关键构件的结构检测、状态监测、日常维护。普通桥梁由专业单位开展检查和重点病害跟踪,准确把控技术状况,结合养护资金及时制定并实施科学分级的养护计划,开展日常保养、小修养护和应急处置。

专业养护单位建立属地化的检测加固养护技术团队,整合原有地方养护单位优势形成专业化作业班组,以内外部专家为智囊组建专业顾问团队。实现了专业队伍对所有桥梁的全覆盖排查,特殊桥梁的状态监测和重点构件保养常态化,应急响应及时,病害处治、日常养护、计划制定和资料管理专业化、程序化、科学化。弥补了原有国省道和农村桥梁养护的专业力量不足问题。

(二)"巡检养一体化"养护模式

针对高速公路跨海大桥高标准的养护要求,浙交养护在乐清湾大桥率先实施由具备检测和养护双重资质的单位,统一开展日常巡查、定期检查、专项检测与评定、日常养护和应急处置的"巡检养一体化"模式,实现了"五统一"即统一规划、统一安排、统一实施、统一管理、统一标准,大幅提升了封道作业效率。

该模式下,由熟悉大桥的高水平专业技术人员实施检测、评估、决策、养护、加固的全过程管理,能够精准诊断疑难杂症、及时根治病害、快速处置应急,在保证结构安全和通行安全的前提下,大幅延长使用寿命,降低全生命周期成本。同时,管养单位可以从日常事务中解放出来,腾出更多精力用于中长期规划、技术储备和项目谋划。

(三)"一站式综合养护"模式

针对特殊结构和特大桥梁的超高养护要求,浙交养护在鱼山大桥开创性地实施"一站式综合养护"模式,即将土建、机电、海上安全、通行管理等方面的养护需求整合到一个综合性项目,交由综合实力强的专业化养护企业负责。

该模式充分调动专业化企业的主观能动性,主动谋划、超前部署、精准施策,通过前瞻性养护创新,始终将关键构件维持在良好状态,最大限度提升构件使用寿命,将运营风险降到最低。业主方只需关注养护目标和考核结果,不用分散精力应对具体事务,获得了专业、贴心、高效的"保姆式"服务。最终实现了大桥结构安全持续稳定,业主单位和养护企业共赢共享。

(四)智慧康养管理系统构建

为进一步提升桥梁养护管理效能,浙交养护积极引入现代信息技术,搭建覆盖桥梁全生命周期、贯通养护全过程的智慧康养管理平台。平台由桥梁信息子系统、安全监控子系统、养护决策子系统、养护实施子系统四大模块构成,具备可视化管理、移动巡查、健康监测、病害诊断、方案优化、联动指挥、绩效评估等功能。

依托海量数据积累和机器学习算法,该系统能够动态评价桥梁健康指数,及时预警危险性病害,自动生成养护方案,优化资源配置,并通过数字孪生、BIM等技术直观呈现桥梁全景,方便与各参与主体沟通协同。同时,平台数据可与交通运输、应急管理等部门互联互通,实现多部门联动处置。该系统的应用,使桥梁管理实现了闭环控制、科学决策、高效协同。

结束语:

总之,桥梁一体化智慧康养代表了现代桥梁养护的发展方向。实践证明,通过转变养护理念、创新管理模式、应用先进技术,能够有效破解传统养护面临的困境,实现桥梁的精细管理、智慧治理和优化运营,不断提升桥梁的安全性、耐久性和使用性能。这对于维护路网健康畅通、服务经济社会发展、保障人民群众美好出行具有重要意义。站在新的起点,广大桥梁养护管理者要进一步解放思想、与时俱进,在体制机制创新、管养模式创新、科技手段创新上持续发力,不断开创桥梁智慧康养的新局面,为建设人民满意的平安百年桥梁而不懈努力。

参考文献:

[1]蒋明举.加强公路桥梁养护与维修加固的措施探究[J].黑龙江交通科技,2021,44(10):121,123.

[2 ]张榄,张涵墨.公路桥梁养护与维修加固施工关键技术分析[J].工程与建设,2021,35(2):349-350.