張永新
摘 要:針對內河航道預防性養護管理進行研究,基于《航道整治工程質量檢驗評定標準》、《船閘工程質量檢測評定標準》及有關航道養護管理的文獻,從內河航道預防性養護管理的意義、類型、優勢及內容進行闡述。研究目的是提高內河航道服務水平、延長內河航道使用壽命、增強養護管理工作成效,為降低養護成本、實現動態化監管提供保障。
關鍵詞:內河航道;預防性養護技術;應用策略
中圖分類號:U617 文獻標識碼:A
0 引言
為了順應國家經濟發展要求、內河運輸要求,內河航道養護管理需具備經濟性、前瞻性、有效性與先進性。近年來,我國在航道基礎設施建設中投入了大量資金,但養護管理工作存在滯后性,導致內河航道養護管理工作失衡。面對日漸頻繁與復雜的運輸要求,傳統的主觀經驗判斷法無法適應當今的航道養護管理。立足于我國經濟繁榮發展、航道系統運行穩定的要求,需改進航道養護管理手段,降低養護成本、延長使用壽命,保證內河航道暢通、高效、綠色的特征。
1 內河航道預防性養護管理的類型
1.1 主動式養護
主動式養護就是在航道并未發生問題而采取的針對性解決措施,是一種前瞻性養護方式。主動式養護的核心是采用最佳的成本控制效果的養護措施,借助精細的養護管理計劃實現養護管理的縱深化發展。主動式養護依照情形可分為三種類別:①完全養護:航道系統維護之后處于全新的狀態。②最小養護:航道系統發生問題后,借助養護措施讓航道恢復到之前同等的狀態。③不完全養護:內河航道養護管理之后航道處于較新的狀態,介于完全養護與最小養護之間。不完全養護成因:航道系統不經過重建無法恢復到全新狀態。
1.2 被動式養護
被動式養護可稱為矯正性養護,適用于修復航道系統具體損害、特定損害、航道系統局部結構性破損。被動式養護主要應用在問題發生后,是一種事后補救措施。被動式養護的弊端:無法預測航道系統潛在問題,只能查缺補漏、治標不治本,當各類細小問題累積成系統性問題時,將造成全局性破壞,最終形成需要大修或重建的工程。被動式養護主要應用在不可預測的損壞環境中。
1.3 應急性養護
應急性養護主要應用在突發水路交通事故、局部航道條件惡化等影響航道維護尺度的情況下,需要在最短的時間內恢復航道條件采用的應急舉措。以船閘為例,應急性養護具體指船閘機電設備、水工建筑等突發故障,導致船閘停航無法按照既定要求執行,需要立刻采取應急措施,保證船閘恢復通行。以航道為例,在枯水期,遇到極端氣候水位驟降,當部分航段的水深不滿足通行船舶的吃水深度要求,發生擱淺堵塞事故時,需要立即采取應急疏浚措施,在最短的時間內恢復通航。應急性養護多應用在無法預測的航道系統問題。
2 內河航道預防性養護管理的優勢
2.1 合宜性
同比傳統養護方式,預防性養護是對航道采取的最高標準的養護管理方式,在航道正常運行狀態下就開始采取養護措施,將航道系統問題扼殺在萌芽期,保證航道始終保持健康的運行狀態。合宜性體現在:養護管理的時機合理,可保證內河航道在隱患加大之前進行及時修護。
2.2 前瞻性
預防性養護最主要的優勢是具備充足的前瞻性,是一種周期性的強制保養措施。通過采用先進的隱患檢測技術,讓管理人員深刻認識內河航道養護管理的重要性及相關知識。預防性養護并不側重于內河航道是否發生損害,而在于實時檢測,分析航道系統的穩定性,挖掘潛在隱患。
預防性養護可用木桶理論指代,即養護管理考慮未發生的事件與潛在風險。以內河航道系統的航道護岸設施為例,護岸損壞表現在墻體掏空、撞痕、裂縫、傾斜,位移等現象,如果發生某一段護岸倒塌事故,就會侵占航道,影響船舶航行安全,很有可能危及周邊建筑結構的穩定,事故將有擴大趨勢??蓪⒆o岸的每一處損壞比喻成木桶的一塊木板,桶內水高指代技術水平。木桶理論的含義是裝水多少取決于最短的木板,意味著預防性養護管理著眼于短板,在故障惡化之前進行補救。在修復某特定損壞的同時可將剩余的損害一同修復。
2.3 周期性
預防性養護執行標準較高,若想達到預防的效果需制定周期性檢測指標。通過對航道系統進行周期性檢查,同時收集航道數據、分析與匯總。當航道系統性能指標達到臨界標準時采取針對性養護,恢復內河航道服務功能。例如,江蘇省內河航道維護周期為2~3次/年,養護頻次可隨著航道運行情況適當增減。周期性巡查中發現的隱患進行專項檢測、評價、分析,基于結果采取養護措施。以航道為例,工作人員每周不少于2次定期上航巡查,對護岸等航道整治建筑物使用狀況進行巡檢;專門組織資質單位定期進行航道清障掃床(上下半年各1次)、航道典型和固定斷面測量(干線航道每年不少于2次)。所以,預防性養護具有顯著的周期性特征,區別于傳統養護措施,具有較強的適用性與價值。
2.4 科技化程度高
內河航道預防性養護管理全過程應用先進的檢測手段。具有檢測效率高、定位精準、效果佳的特點。同時借助計算機技術對所得數據進行處理分析。在科技的高度發展下,數字化技術飛速發展,學術界提出了數字航道的概念。數字航道就是將檢測環節融入數字化與信息技術,實現航道系統數據的動態與實時的采集,借助量化分析的方式構建應急預警機制,最終提供科學的決策,有助于提升內河航道養護管理水平。在數字航道中,電子航道圖的制作與應用是檢測的要點環節,繪制電子航道圖時應結合船舶跟蹤導航系統、水位遙測系統、航標遙感遙測、軟件服務平臺,對內河航道進行全天候、全視角、全過程監測管理。近年來港航部門在船舶流量統計方面,已采用先進的電子自動采集系統取代傳統的人工現場統計工作,確保了航道基礎性數據更精準有效;多波束測深系統也正在逐步推廣應用于航道水下地形測繪、疏浚和清障打撈等領域。
3 內河航道預防性養護管理的內容
預防性養護是養護管理的重要分支,依托先進的檢測設備,對航道采取主動養護管理,同時包含矯正性養護與被動式養護。預防性養護的主要內容包括:航道、船閘、船標的養護,依照損害隱患程度采取針對性的養護措施。對內河航道進行預防性養護可減緩航道損壞速度、延長航道使用壽命,同時可以減少大修或重建的幾率,有助于降低維修成本。
3.1 內河航道預防性養護管理評判方法
我國對內河航道養護的機制制定了評判指標,根據《航道整治工程質量檢驗評定標準》、《船閘工程質量檢測評定標準》及內河航道實際情況開展養護管理工作。①淤積判定:需要確定航道斷面系數、淤積高度,以該指標為基準可劃分為:輕度淤積(內河堤岸、陸地地形、河床形態無顯著變化)、中度淤積(影響內河堤岸及河床形態)。淤積問題是內河航道最為常見的現象,主要受內河航道具有彎道水流沖擊和洪水沖刷及陸域水土流失等因素導致。②航行角度:航道臨河建筑設施必須在規定的航道紅線控制帶以外,同時占用的岸線長度符合要求;航道跨河設施(橋梁、管道、電力線等)需滿足航道等級標準的凈空要求;航道過河底設施須符合規劃等級航道的安全埋置深度要求。確保對航道養護管理工作影響最小。③沖刷方面:限制性航道河面較小時,為了防沖刷壩體或岸堤,一般采用硬質護岸加以保護;在寬闊河面范圍,可以允許岸坡出現輕度、中度的沖刷現象,前提是不能影響河床的穩定性。常規條件下,如果岸邊治理水土的植被不允許外漏,少量顯相植被不能影響壩體或岸堤的穩定性及整體功能。④船閘護理:注重裂縫、銹蝕、脫落、坑槽、碳化、磨損等問題。裂縫寬度不可超過3 mm,同時裂縫區無明顯形變與交叉裂紋。船閘體避免細集料出現蜂窩、麻面等損耗,杜絕漏筋現象。
3.2 內河航道預防性養護管理常用技術
常用的內河航道養護技術包括:①航道疏浚:主要確保航道深度、斷面寬度等維護尺度滿足標準。②航道護岸或護坡:對岸線的功能性進行養護,同時維護周邊生態。③防汛破冰:應用在泄洪或河道處于結凍狀態。④清障掃床:對影響內河航道安全航行的障礙物進行清理。⑤船閘運動件耐磨技術:借助耐磨材料、潤滑系統養護船閘運轉構件耐磨功能,提高構件使用壽命。⑥閥門技術:借助止水材料、可拆裝鑲板、可調式快式鋼支撐維護工作。⑦臨跨河建筑物養護:主要負責改建、檢查臨跨河建筑。內河航道預防性養護管理常用技術較多,還包括船標防腐技術、船標防撞技術等等。
4 結束語
通過對內航河道預防性養護管理進行研究,從預防性養護管理的意義、類型、優勢及內容四個角度進行分析,達到提升內河航道預防性養護管理工作水平、提高養護管理技術的效果,更好的做好內航河道養護管理工作。
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