公路橋梁建養(yǎng)一體化信息管理研究

劉暉

摘 要：作為交通網(wǎng)絡(luò)和重大工程的重要組成部分，公路橋梁的性能不僅關(guān)系到交通和行車安全，還關(guān)系到經(jīng)濟(jì)社會運行。近年來，隨著多座特大型橋梁的相繼落成，這一點變得明朗起來，中國橋梁建設(shè)水平世界領(lǐng)先。同樣的，橋梁建設(shè)的重心逐漸從新建橋梁的規(guī)劃建設(shè)轉(zhuǎn)移到新建和養(yǎng)護(hù)加固層次。但是，由于橋梁養(yǎng)護(hù)管理是一個復(fù)雜的工程，當(dāng)前我們的橋梁信息管理的方法比較老舊。現(xiàn)在橋梁建設(shè)發(fā)展非常迅速，這樣的落后管理手段已經(jīng)不能滿足橋梁管理維護(hù)合情化、計算機化、科學(xué)化的需要。因此，開發(fā)公路橋梁建設(shè)與養(yǎng)護(hù)一體化信息管理系統(tǒng)，可以提高養(yǎng)護(hù)管理效率，針對實現(xiàn)橋梁管理信息化具有重要意義。下面針對公路橋梁建養(yǎng)一體化信息管理措施提出建議，希望可以給予相關(guān)工作一定的參考意見。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;信息管理;一體化;建養(yǎng)

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

改革開放以來，特別是近十年來，我國橋梁行業(yè)發(fā)展迅速。近年來，它已達(dá)到頂峰，并逐漸出現(xiàn)了一些結(jié)構(gòu)有新意、工藝很復(fù)雜、設(shè)計和難以建造的橋梁。 但目前，很多公路橋梁都是重視建設(shè)而疏于維護(hù)，在公路和橋梁建設(shè)過程中交換信息可以改善交通運營階段的管理功能，將更深入提高公路和橋梁的維護(hù)和管理水平。

1 公路橋梁建養(yǎng)理論基礎(chǔ)

1.1 公路橋梁具有的特點

公路橋梁的特殊性主要有以下幾個方面：

（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，預(yù)制的構(gòu)件繁多，體積大。為了滿足靜態(tài)安全的要求，橋梁結(jié)構(gòu)的尺寸標(biāo)注通常比較復(fù)雜。它不僅需要高應(yīng)力分析和復(fù)雜的施工，而且還包括各種預(yù)制構(gòu)件，尤其是各種異形掛鉤。橋梁建設(shè)的預(yù)制構(gòu)件非常龐大，一般復(fù)雜的橋梁建設(shè)需要解決預(yù)制構(gòu)件的內(nèi)部生產(chǎn)和運輸?shù)葐栴}，以及大型構(gòu)件的安裝、工程機械的使用等可能存在的問題。隨著橋梁建設(shè)逐步朝著大跨度、大寬度方向進(jìn)一步推進(jìn)，所以對橋梁的設(shè)計和施工也有了更加嚴(yán)苛的要求[1]。

（2）環(huán)境繁雜多樣。與一般建設(shè)項目相比，縣鄉(xiāng)村路橋梁建設(shè)的環(huán)境比較粗糙。不同的地理環(huán)境例如暴風(fēng)雨、雨雪天氣乃至地震等惡劣天氣都會對施工造成影響，而且對過河等結(jié)構(gòu)要求也大不相同。更別說像是海洋、峽谷、冰封御區(qū)等地理環(huán)境復(fù)雜多變的地區(qū)。不同的路橋建設(shè)項目可能面臨完全不同的建筑環(huán)境。為了保證橋梁施工可以正常推進(jìn)和建筑過程中人員的安全，必須針對各種環(huán)境制定不同的方案[2]。

（3）養(yǎng)護(hù)艱巨且重要。與住宅建設(shè)項目相比，公路橋梁作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在運作過程中不止要受到自然腐壞和風(fēng)化的影響，還會受到洪水等地質(zhì)災(zāi)害的破壞，甚至有和船舶相撞的風(fēng)險，經(jīng)常暴露在車輛交通中。當(dāng)時產(chǎn)生的沖擊力，隨著運行時間的延長，橋梁的技術(shù)性能進(jìn)一步下降，并有惡化的趨勢。倘若不及時對其進(jìn)行合理有效的養(yǎng)護(hù)，只會讓橋梁以更快的速度老化。

1.2 公路橋梁管理存在的問題

（1）觀點的問題。目前大部分的橋梁養(yǎng)護(hù)工程還存在重視建設(shè)但是不注意養(yǎng)護(hù)的觀點，不區(qū)分路橋養(yǎng)護(hù)。這部分人沒有認(rèn)識到橋梁養(yǎng)護(hù)的特殊性以及重要性，仍然與同樣的道路養(yǎng)護(hù)工作混淆。道路和橋梁是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，與道路養(yǎng)護(hù)和車道養(yǎng)護(hù)相比，橋梁養(yǎng)護(hù)必須注重橋面養(yǎng)護(hù)和承重構(gòu)件的綜合養(yǎng)護(hù)。除此以外，橋梁養(yǎng)護(hù)管理同樣沒有系統(tǒng)化的概念。他們中的大多數(shù)關(guān)注于橋梁生命周期，卻忘記了養(yǎng)護(hù)可以延長生命周期[3]。

（2）物資的問題。維修物資問題主要有兩方面：維修資源有限和技術(shù)維修人員匱乏。在我國，普遍存在縣鄉(xiāng)村路養(yǎng)護(hù)資金不足的問題。主要表現(xiàn)是有限的維修資金遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以完成在那里縣鄉(xiāng)村路的維修和加固。如何最大限度地利用有限的維修資源，是現(xiàn)在急需解決的問題。此外，很多的地方都沒有設(shè)立專門的橋梁管理部門。除了少數(shù)具有專業(yè)養(yǎng)護(hù)的部分管理機構(gòu)，其他的通常給當(dāng)?shù)氐墓饭芾頇C構(gòu)代為管理。 這使公路橋梁的維護(hù)變得復(fù)雜。雖然現(xiàn)在我們國家實行了維修技師制度，但是橋梁維修管理中的常見問題仍然是專業(yè)維修管理人員的相對匱乏。盡管每個橋梁養(yǎng)護(hù)管理部門都有一名專職的橋梁養(yǎng)護(hù)工程師，但由于道路漫長，數(shù)量眾多，工作人員的量沒有辦法使得橋梁養(yǎng)護(hù)、檢查和修理得以正常運行。

（3）質(zhì)量的問題。橋梁維護(hù)質(zhì)量問題包括橋面不干凈、排水孔堵塞等;路面不平、車輛傾覆;進(jìn)出道路、橋梁不夠暢通，造成灘頭跳躍，交通不暢;橋梁欄桿不完整;橋梁構(gòu)件破壞，例如日常維護(hù)中早期維修造成的混凝土剝落，暴露的鋼筋，活動支架失去運動等[4]。

（4）信息的問題。公路橋梁維護(hù)信息的主要問題是缺乏早期信息以及與維護(hù)管理分離。

2 信息管理需求分析

2.1 運營方需求

近年來，公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理市場化發(fā)展，逐步實現(xiàn)了管養(yǎng)分離，向?qū)I(yè)養(yǎng)護(hù)公司發(fā)展。公路與橋梁建設(shè)養(yǎng)護(hù)一體化旨在支持橋梁養(yǎng)護(hù)以及運營，運營商的信息需求主要集中在通行費、養(yǎng)護(hù)和數(shù)據(jù)保存這些地方。此外，車輛和交通流數(shù)據(jù)還具有很多對交通控制有意義的信息，某種層面來說可以為橋梁養(yǎng)護(hù)提供充分的科學(xué)依據(jù)。維修時必須考慮橋梁結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)承重能力是否有什么不同，采取了哪些預(yù)防性維護(hù)手段。針對上述問題，它們大體上可以概括為成本節(jié)約，例如增加使用壽命和降低施工預(yù)算，以及靜態(tài)穩(wěn)定性等[5]。

2.2 業(yè)主方需求

建設(shè)項目的計算機化程度會受到業(yè)主管理計算機化水平能力的影響。身為施工管理的工作人員，要全面的、宏觀的、多維度的去獲取數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)與項目團(tuán)隊的高效率交流。關(guān)于執(zhí)行規(guī)劃的信息要求，就是項目完成之后，將可行性研究和決策制定成實施計劃，使最終結(jié)果可以達(dá)成增加價值的成效。詳細(xì)規(guī)劃信息需求包括項目目標(biāo)信息分析、環(huán)境內(nèi)容研究、技術(shù)規(guī)劃信息、項目組織規(guī)劃信息等。同時，還有與項目管理有關(guān)的信息義務(wù)，例如控制信息;在設(shè)計階段的投資控制包含了從初步設(shè)計到結(jié)構(gòu)設(shè)計和最后成本的控制和檢查，是為了減少不斷的設(shè)計變更，從而控制實際費用和降低項目成本的目標(biāo)[6]。

2.3 施工方需求

施工者是橋梁建設(shè)項目的實體建設(shè)人員，可以將施工圖轉(zhuǎn)化為混凝土建筑單元，直接負(fù)責(zé)項目管理。信息要求包括施工過程中所需的基本信息和技術(shù)協(xié)助;包括場地地質(zhì)、地形、河流狀況、水文、地震、氣象一系列因素。項目數(shù)據(jù)包括交通狀況、區(qū)域物資供應(yīng)現(xiàn)行法規(guī)等工程法規(guī)。此外，近年來建筑企業(yè)對工程質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)的關(guān)注度越來越高，這也是橋梁建設(shè)中最缺乏管理的步驟。為了更好的協(xié)助施工人員改善技術(shù)以及每個步驟的管理，需要收集完整的橋梁建設(shè)保修信息等一系列資料，因此，橋梁施工質(zhì)保期的信息要求包括施工方法、技術(shù)、責(zé)任人、材料等詳細(xì)信息，施工方維修人員需要結(jié)合不同的情況設(shè)定維修計劃[7]。

3 管理措施

3.1 公路橋梁系統(tǒng)構(gòu)建

（1）EBS分解。拆解采用全合成-拆解-集成-拆解法，以總體建設(shè)和維護(hù)目標(biāo)為視角，以系統(tǒng)和技術(shù)為基礎(chǔ)，將工程從整體分解為部分，例如房屋建設(shè)、科技研究、土木工程、機電、健康監(jiān)測等功能，而土木工程功能區(qū)最為復(fù)雜。從兩類因素出發(fā)，又可根據(jù)土木工程劃分為若干子功能區(qū)，每個功能區(qū)都有自己特定的體系[8]。

（2）設(shè)計一套編碼體系。建養(yǎng)一體化的信息處理要求是根據(jù)每個項目的分解結(jié)構(gòu)對單元進(jìn)行編碼，可以識別項目的特點，以便計算機可以使用項目的信息，如要點、執(zhí)行步驟、子項目等準(zhǔn)確閱讀。項目管理中的數(shù)據(jù)保存、網(wǎng)絡(luò)管理和統(tǒng)計都需要編碼和識別。本文考察的工程系統(tǒng)采用高層代碼+子代碼編譯，其原理為橋式+施工式+截面+專業(yè)系統(tǒng)+結(jié)構(gòu)+子結(jié)構(gòu)。縣鄉(xiāng)村路在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，從項目規(guī)劃到運營維護(hù)綜合考慮。特別是工程建設(shè)管理利用PIP平臺，利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立一體化灌注系統(tǒng)，實現(xiàn)橋梁目標(biāo)組建、要點、信息、步驟這一系列一體化管理。高速公路橋梁以陳舊的項目管理和集成理論為基礎(chǔ)，提出基于PIP平臺的系統(tǒng)，進(jìn)一步推進(jìn)信息化建設(shè)[9]。

3.2 信息管理過程

這篇文章深入研究了橋梁工程生命周期的各個方面，其中信息管理有以下幾個方面：（1）信息管理的最中心環(huán)節(jié)就是這個管理的過程，包括信息的建立、交換、使用以及管制，原因是充分識別信息的有用內(nèi)涵。（2）橋梁建設(shè)和運營兩個主要階段包含在信息化管理過程中，其中規(guī)劃、建設(shè)和運營維護(hù)也是其中的組成部分[10]。 綜合信息管理分為規(guī)劃、建設(shè)和運維。（3）設(shè)計階段：橋梁建設(shè)最基本的就是設(shè)計。從初步圖紙到最終施工圖，就會生成更多數(shù)據(jù)。盡管每個階段產(chǎn)生的內(nèi)容和信息都不同，但是也可分為數(shù)值分析、成本估算和圖紙管理，以便將施工圖傳遞給項目規(guī)劃人員[11]。

4 結(jié)束語

總之，由于經(jīng)濟(jì)水平越來越優(yōu)異，而且互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)越來越得以廣泛應(yīng)用，在公路橋梁中執(zhí)行一體化的信息化管理是順應(yīng)時代的發(fā)展方向的。全面的信息化管理可以幫助施工人員及時解決橋梁隱患，這樣可以延長縣鄉(xiāng)村路的使用期限。

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