如何加强高速公路桥梁养护管理
金驰
辽宁省高速公路运营管理有限责任公司沈阳分公司 辽宁沈阳 110167
引言
截至 2023 年底,我国高速公路总里程已突破 17 万公里,桥梁总数超过 90 万座,其中特大桥、大桥数量占比逐年上升。这些桥梁在长期运营过程中承受着复杂荷载、环境侵蚀和交通压力,极易出现裂缝、支座老化、混凝土剥落等病害。若养护管理不到位,将严重影响桥梁使用寿命,甚至引发安全事故。近年来,多起桥梁坍塌事故暴露出当前养护管理中存在制度不健全、检测手段滞后、责任落实不到位等问题。因此,亟需系统性加强高速公路桥梁养护管理,提升养护工作的科学性、规范性和前瞻性。
1、当前桥梁养护管理存在的主要问题
当前桥梁养护管理主要存在以下几方面问题:首先,养护机制不健全,责任划分不清,部分路段仍存在“重建设、轻养护”的现象,养护资金投入不足,且缺乏统一的管理标准,尤其是一些高速公路运营单位将桥梁养护外包给第三方机构后,缺乏有效监督机制,导致养护质量参差不齐,同时管理单位、养护单位与检测单位之间的责任边界模糊,出现问题后难以追责;其次,检测手段落后,数据采集不精准,传统检测主要依赖人工目测和简单仪器,检测频率低、覆盖面窄,难以及时发现隐蔽病害,例如梁体内部钢筋锈蚀、预应力损失等深层问题无法被有效识别,导致桥梁普遍“带病运行”;此外,养护决策缺乏科学依据,许多决策仍依赖经验判断,缺乏基于结构健康监测数据的量化分析,如某省高速公路连续梁桥因长期数据支持不足,未能及时对轻微裂缝采取加固措施,最终导致裂缝扩展影响行车安全;最后,专业人才短缺且技术水平参差不齐,桥梁养护涉及多学科领域,但基层养护队伍中具备专业背景的技术人员比例偏低,部分人员对新技术、新规范掌握不足,直接影响养护工作的专业性和规范性。
2. 加强桥梁养护管理的具体对策
2.1 健全养护管理制度,明确责任体系
为全面提升桥梁养护管理的规范性和有效性,亟需建立系统化、标准化的养护管理制度与责任体系。首先,应在省级层面出台具有强制性和统一性的《高速公路桥梁养护管理办法》,明确运营单位作为桥梁养护的责任主体,对其承担的日常检查、定期检测、维修加固等职责进行法律层面的界定,杜绝多头管理或责任虚化问题。其次,推行“一桥一档”电子化档案管理,完整记录桥梁技术状况、维修历史与决策过程,并基于档案实施“一桥一策”的差异化养护策略,增强工作的针对性和科学性。关键举措还包括设立专职桥梁养护工程师岗位,负责桥梁技术状态的持续跟踪与养护计划的制定执行,并建立严格的养护质量考核机制,将桥梁技术状况评级、病害处置及时率、资金使用效益等指标纳入运营单位的年度绩效评价体系,实现责任可追溯、成效可衡量,从制度上根本扭转“重建轻养”的倾向。
2.2 推广先进检测技术,提升病害识别能力
面对传统检测手段效率低、盲区多、风险高的瓶颈,必须大力推进先进检测技术的应用,以实现对桥梁病害更精准、更高效的识别。应系统性引入无损检测(NDT)技术,例如利用超声波探测混凝土内部缺陷与裂缝深度,借助红外热成像识别桥面铺装层脱空或渗水区域,通过地质雷达探测钢筋分布及保护层厚度,从而实现对隐蔽病害的“无创诊断”。针对桥塔、高墩、梁底等人工难以抵达的区域,可广泛采用无人机搭载高清相机与激光扫描仪进行近距离拍摄与三维建模,极大提升检测覆盖面和作业安全性。
2.3 构建桥梁健康监测系统,实现动态预警桥梁健康监测系统(SHM)是实现结构状态可知、可控、可预警的核心技术手段,尤其适用于大跨、高墩、高速铁路桥梁等重要结构。该系统通过在桥梁关键部位布设应力、挠度、振动、倾角、温湿度等长期运行的传感器阵列,实时感知结构响应与环境荷载,形成海量监测数据库。基于大数据分析与力学模型,系统能够实现对桥梁性能退化趋势的判断与异常状态的早期报警,例如支座位移超限、构件开裂扩展、车致振动异常等。浙江某跨江大桥正是借助超过 120 个各类传感器,及时发现支座异常位移并启动维修,有效避免了可能发生的运营安全事故。建议在长大桥梁、高墩桥梁、跨线桥及城市高架等高风险结构中全面推广 SHM 系统,并建立省级桥梁监测数据平台,推动跨项目、跨区域数据互联与经验共享,为区域路网桥梁的安全运维和科学决策提供强有力的数据支撑。
2.4 建立养护决策支持系统,推动科学决策
为彻底改变依赖经验的传统养护决策模式,应系统构建数据驱动的桥梁养护决策支持系统。该系统应深度融合 BIM(建筑信息模型)与GIS(地理信息系统)技术,搭建覆盖桥梁规划、设计、施工、运营直至报废的全生命周期管理平台。通过集成历史检测报告、实时监测数据、维修记录等多源信息,构建与物理桥梁完全对应的高精度“数字孪生”模型。在此基础上,决策者能够进行动态仿真与模拟分析,例如,输入不同的交通荷载与环境条件,预测结构性能退化趋势;或对比不同维修加固方案的成本、工期与长期效益,从而实现方案比选的最优化。同时,必须引入基于风险的养护(RBI)策略,建立一套科学的评估体系,综合考虑桥梁的结构重要性等级、当前技术状况评级、病害发展速度、所处交通流量与环境荷载等多种因子,对管养范围内的所有桥梁进行风险排序,据此确定养护优先级和资金分配方案,确保有限的养护资源优先投入风险最高、最急需处置的桥梁,实现从“按计划养护”到“按需养护”的战略转变。
2.5 加强专业队伍建设,提升养护能力
桥梁养护管理水平的提升,最终依赖于一支高素质、专业化的技术队伍。针对当前基层人员技术水平参差不齐的现状,必须建立系统化、常态化的培训机制。省级交通主管部门应牵头定期组织针对桥梁养护工程师、检测人员和现场维护人员的专业技术培训,内容需紧密结合行业发展趋势,涵盖最新版《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21)等规范解读、新兴无损检测设备操作、新型加固材料与工艺应用等。积极推动“产、学、研”深度融合,鼓励高速公路运营单位与高等院校、科研机构建立战略合作,共同组建技术研发中心,针对典型病害治理、耐久性提升等共性技术难题进行联合攻关,并将研究成果快速转化为实际生产力
结束语
综上所述,高速公路桥梁养护管理是一项系统性、长期性工程,必须从制度、技术、人才、数据等多维度协同推进。当前应重点解决责任不清、手段落后、决策粗放等问题,通过健全制度、推广智能监测、构建数据平台等措施,实现从“被动维修”向“主动预防”的转变。未来,随着物联网、人工智能、大数据等技术的深入应用,桥梁养护将向“智慧化、精准化、全生命周期化”方向发展。
参考文献
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