摘要：橋梁是交通動(dòng)脈的咽喉，它的運(yùn)營狀況關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活。橋梁技術(shù)狀況評估及橋梁養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)的研究在許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)比較成熟，而在我國還處于發(fā)展階段。橋梁養(yǎng)護(hù)決策和管理系統(tǒng)的研究對于確保通過科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)確定養(yǎng)護(hù)對策，延長橋梁使用壽命，保證橋梁的安全運(yùn)營具有重要意義。

關(guān)鍵詞：橋梁技術(shù)狀況評估;方法;橋梁養(yǎng)護(hù)決策

一、橋梁技術(shù)狀況評估的意義

所謂評估，就是評價(jià)、估計(jì)某一事物的價(jià)值或優(yōu)劣。對橋梁工程，有文獻(xiàn)認(rèn)為橋梁評估就是“評定承載能力、確定材料強(qiáng)度或?qū)�結(jié)構(gòu)條件的分類”。在英國近年頒布的橋梁評估文件中，定義評估是“調(diào)查并依據(jù)規(guī)定的車輛荷載等級確定結(jié)構(gòu)的承載能力”。由于橋梁評估涉及的范圍廣、因素多，在對其內(nèi)涵的理解上，往往有所偏重，如有的把評估的重點(diǎn)放在橋梁承載能力方面，有的放在耐久性方面等。一種較為全面的定義是：橋梁評估就是利用特定信息，分析既有橋梁可靠性并為使橋梁保持一定水平的可靠性而做出相應(yīng)工程決策的過程。目前我國管理部門對新建橋梁進(jìn)行竣工驗(yàn)收，以后就轉(zhuǎn)入維護(hù)。只有當(dāng)橋梁發(fā)生明顯缺陷時(shí)，才進(jìn)行狀態(tài)評估。而橋梁從出現(xiàn)病害到轉(zhuǎn)變?yōu)楦�大的事故的時(shí)間往往很短，所以對橋梁技術(shù)狀況進(jìn)行經(jīng)常性評估對橋梁管理人員來說是一項(xiàng)很重要的任務(wù)。因此，橋梁管理部門需要根據(jù)橋梁技術(shù)狀況評估，及時(shí)了解橋梁的安全性能，根據(jù)實(shí)際情況安排橋梁養(yǎng)護(hù)、維修、改建等工作，保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全使用，從而保證整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)的正常暢通。

二、橋梁技術(shù)狀況評估的具體方法

對既有橋梁的評估已經(jīng)引起世界性的關(guān)注。自 80 年代起，在一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，橋梁工程的重點(diǎn)已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向既有橋梁的養(yǎng)護(hù)維修、鑒定評估和加固改進(jìn)方面，并已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。近年來，我國也在積極開展橋梁評估方面的研究工作，逐步積累資料和經(jīng)驗(yàn)。具體評估方法如下：

1、橋梁技術(shù)狀況綜合評估。

橋梁技術(shù)狀況綜合評估主要是通過有經(jīng)驗(yàn)的橋梁技術(shù)人員對既有橋梁定期檢查，從橋梁各分部結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的材料缺陷、裂縫、變形、位移等損傷或缺陷的嚴(yán)重程度，及定性和定量檢查結(jié)果對橋梁質(zhì)量進(jìn)行分類、評分。例如《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTGH11-2004)的評定標(biāo)準(zhǔn)分為五類，對應(yīng)的對策由正常養(yǎng)護(hù)到改建或重建。目前在評分標(biāo)準(zhǔn)、方法上已有大量的研究，此類評定技術(shù)已逐步成熟，但是此類評定技術(shù)主要依據(jù)是大量的定性信息，其取值相當(dāng)程度上依賴于評定工程師的自身經(jīng)驗(yàn)和判斷，人為主觀因素較多，不同的評定者可能得出不同的結(jié)論。

2、橋梁承載能力評估。

橋梁承載能力是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)，是橋梁的性能的綜合體現(xiàn)。從內(nèi)容上來看它主要包括橋梁的安全性和耐久性�！豆�路舊橋承載能力鑒定方法》對橋梁承載能力做了如下定義：當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的一部分達(dá)到一個(gè)使它不適合的特殊狀態(tài)，即不再滿足設(shè)計(jì)所需要的功能和要求時(shí)，所能承受外荷載的最大能力。目前，常用的橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力評估方法有：一是現(xiàn)場荷載試驗(yàn)法。在對橋梁進(jìn)行現(xiàn)場荷載試驗(yàn)后，結(jié)合理論分析手段，對橋梁進(jìn)行診斷識別，建立橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作模型，進(jìn)而根據(jù)這個(gè)模型確定橋梁的實(shí)際承載能力。二是理論計(jì)算分析評估方法在現(xiàn)場調(diào)查和病害檢測分析的基礎(chǔ)上，考慮結(jié)構(gòu)病害、損傷的影響，按照現(xiàn)行規(guī)范檢算結(jié)構(gòu)的承載能力和使用功能是目前我國采用的主要評估方法。三是專家經(jīng)驗(yàn)評定法。根據(jù)方式不同，專家經(jīng)驗(yàn)評定法可以分為專家意見調(diào)查和專家系統(tǒng)兩種類型。專家意見調(diào)查，是指直接收集、分析、歸納專家意見，對橋梁的安全性能做出評估的方法。專家系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)模擬有經(jīng)驗(yàn)專家的決策機(jī)理，對舊橋進(jìn)行綜合評估。在橋梁工程領(lǐng)域，無論設(shè)計(jì)、施工還是管理方面，均存在一些不確定性的因素或理論研究還沒有涉及的因素，這些因素大多難以用數(shù)值計(jì)算加以解決，而專家系統(tǒng)有時(shí)可以解決困難。專家系統(tǒng)在評估應(yīng)用，國內(nèi)外作了大量的研究，并開發(fā)出了一些橋梁評估專家系統(tǒng)。

3、橋梁適應(yīng)性評估。

橋梁適應(yīng)性評估，即功能性評估，主要針對橋梁功能性損傷，如主梁線形、橋面鋪裝及附屬設(shè)施損壞情況等進(jìn)行評估。交通部公路研究所開發(fā)的 CBMS2007 系統(tǒng)中主要從橋梁行車條件適應(yīng)性，橋梁通過能力適應(yīng)性，橋梁環(huán)境適應(yīng)性三方面評價(jià)橋梁適應(yīng)性。其中：橋梁行車條件適應(yīng)性從橋梁寬度、橋面鋪裝、伸縮縫質(zhì)量、橋頭跳車狀況、橋面線形 5 個(gè)方面評定;橋梁通過能力適應(yīng)性主要通過對橋梁現(xiàn)有橋下凈高與規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的橋下凈高的比較系數(shù)來評價(jià);橋梁環(huán)境適應(yīng)性主要根據(jù)環(huán)境適應(yīng)系數(shù)來評價(jià)，分為完全協(xié)調(diào)、基本協(xié)調(diào)、一般、不協(xié)調(diào)、很不協(xié)調(diào)五個(gè)等級。

三、橋梁養(yǎng)護(hù)決策

在橋梁技術(shù)狀況評估與預(yù)測，橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)分析和項(xiàng)目優(yōu)化排序的基礎(chǔ)上，即進(jìn)入最終的決策階段。

1、橋梁養(yǎng)護(hù)基本對策。由于橋梁缺損狀況比較復(fù)雜，工程實(shí)踐中依據(jù)多年來養(yǎng)護(hù)工作實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，針對橋梁狀況、材料、施工習(xí)慣及環(huán)境條件，己經(jīng)形成了多種橋梁養(yǎng)護(hù)對策。為便于系統(tǒng)合理分配資金，需對這些養(yǎng)護(hù)對策進(jìn)行歸納和分類。在歸納時(shí)，既要照顧到目前常用的對策，又要注意到各種對策與典型的橋梁狀況相結(jié)合。橋涵構(gòu)造物的養(yǎng)護(hù)，首先應(yīng)使原結(jié)構(gòu)保持設(shè)計(jì)荷載等級的承載要求及設(shè)計(jì)交通量的通行要求。根據(jù)交通發(fā)展的需要，對適應(yīng)性不能滿足的橋梁，應(yīng)采取提高承載力、加寬、加長、基礎(chǔ)防護(hù)等改造措施來提高承載能力和通行能力。在確定改造或改建工程方案時(shí)，應(yīng)注意新舊結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，充分發(fā)揮原有結(jié)構(gòu)的作用。具體的措施包括：正常保養(yǎng)，小修、中修、大修或改造、改建或重建。

2、橋梁養(yǎng)護(hù)決策的基本方法

目前在橋梁管理的養(yǎng)護(hù)決策中經(jīng)常采用的分析方法有經(jīng)濟(jì)分析法和經(jīng)驗(yàn)法兩類。

(1)經(jīng)濟(jì)分析方法。對可能的備選方案建立相關(guān)經(jīng)濟(jì)模型，通常進(jìn)行壽命周期費(fèi)用分析，應(yīng)用橋梁技術(shù)狀況預(yù)測模型來預(yù)測橋梁在選擇不同養(yǎng)護(hù)方案后的技術(shù)狀況隨時(shí)間變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上選擇經(jīng)濟(jì)上合理的對策。但其正確性依賴于對維修對策壽命周期費(fèi)用及效果的預(yù)估正確與否。

(2)經(jīng)驗(yàn)法。包括專家系統(tǒng)法和決策樹法兩種�；�本原理是借助于某些系統(tǒng)化的方法，總結(jié)和提煉橋梁養(yǎng)護(hù)工程師長期積累的經(jīng)驗(yàn)知識，并以過程化的形式為橋梁選擇合理可行的養(yǎng)護(hù)維修及改造對策。專家系統(tǒng)法相對于決策樹法來說考慮更多的因素，處理更復(fù)雜的邏輯關(guān)系，對橋梁檢測與評價(jià)的要求較高，系統(tǒng)建立與維護(hù)費(fèi)用過大，實(shí)際中采用不多。而決策樹法則比較簡單明了，因此在橋梁管理的實(shí)踐中應(yīng)用最為廣泛，它的特點(diǎn)是采用了樹狀圖的形式，在深入分析影響對策選擇因素的基礎(chǔ)上，選擇幾個(gè)主要影響因素，綜合工程師的維修經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上用樹狀圖表述主要影響因素與養(yǎng)護(hù)對策間的邏輯關(guān)系。橋梁養(yǎng)護(hù)決策分析中選用道路等級、橋梁類型、交通量、承載能力、橋梁缺損狀況等比較確定的決策影響因素建立的模型比較直觀，易于工程師和各級管理人員所理解，在確定各種組合條件的可能對策時(shí)，能夠通過專家調(diào)查等方法，綜合考慮地區(qū)工程師的經(jīng)驗(yàn)，很好地與人們的主觀經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，因此在橋梁管理體系中應(yīng)用很廣泛。例如，選擇橋梁的當(dāng)前承載能力評分、總體缺損、行車道寬度適應(yīng)性作為確定對策類別和具體養(yǎng)護(hù)措施的影響因素，針對選擇橋梁養(yǎng)護(hù)維修對策過程，向經(jīng)驗(yàn)豐富的橋梁養(yǎng)護(hù)工程師進(jìn)行咨詢后，建立了對策選擇的邏輯關(guān)系，將其用樹狀圖的形式表述，即為決策樹模型。

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