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摘 要:作为交通网络和重大工程的重要组成部分,公路桥梁的性能不仅关系到交通和行车安全,还关系到经济社会运行。近年来,随着多座特大型桥梁的相继落成,这一点变得明朗起来,中国桥梁建设水平世界领先。同样的,桥梁建设的重心逐渐从新建桥梁的规划建设转移到新建和养护加固层次。但是,由于桥梁养护管理是一个复杂的工程,当前我们的桥梁信息管理的方法比较老旧。现在桥梁建设发展非常迅速,这样的落后管理手段已经不能满足桥梁管理维护合情化、计算机化、科学化的需要。因此,开发公路桥梁建设与养护一体化信息管理系统,可以提高养护管理效率,针对实现桥梁管理信息化具有重要意义。下面针对公路桥梁建养一体化信息管理措施提出建议,希望可以给予相关工作一定的参考意见。
关键词:公路桥梁;信息管理;一体化;建养
中图分类号:U445 文献标识码:A
0 引言
改革开放以来,特别是近十年来,我国桥梁行业发展迅速。近年来,它已达到顶峰,并逐渐出现了一些结构有新意、工艺很复杂、设计和难以建造的桥梁。 但目前,很多公路桥梁都是重视建设而疏于维护,在公路和桥梁建设过程中交换信息可以改善交通运营阶段的管理功能,将更深入提高公路和桥梁的维护和管理水平。
1 公路桥梁建养理论基础
1.1 公路桥梁具有的特点
公路桥梁的特殊性主要有以下几个方面:
(1)结构复杂,预制的构件繁多,体积大。为了满足静态安全的要求,桥梁结构的尺寸标注通常比较复杂。它不仅需要高应力分析和复杂的施工,而且还包括各种预制构件,尤其是各种异形挂钩。桥梁建设的预制构件非常庞大,一般复杂的桥梁建设需要解决预制构件的内部生产和运输等问题,以及大型构件的安装、工程机械的使用等可能存在的问题。随着桥梁建设逐步朝着大跨度、大宽度方向进一步推进,所以对桥梁的设计和施工也有了更加严苛的要求[1]。
(2)环境繁杂多样。与一般建设项目相比,县乡村路桥梁建设的环境比较粗糙。不同的地理环境例如暴风雨、雨雪天气乃至地震等恶劣天气都会对施工造成影响,而且对过河等结构要求也大不相同。更别说像是海洋、峡谷、冰封御区等地理环境复杂多变的地区。不同的路桥建设项目可能面临完全不同的建筑环境。为了保证桥梁施工可以正常推进和建筑过程中人员的安全,必须针对各种环境制定不同的方案[2]。
(3)养护艰巨且重要。与住宅建设项目相比,公路桥梁作为重要的交通基础设施建设,在运作过程中不止要受到自然腐坏和风化的影响,还会受到洪水等地质灾害的破坏,甚至有和船舶相撞的风险,经常暴露在车辆交通中。当时产生的冲击力,随着运行时间的延长,桥梁的技术性能进一步下降,并有恶化的趋势。倘若不及时对其进行合理有效的养护,只会让桥梁以更快的速度老化。
1.2 公路桥梁管理存在的问题
(1)观点的问题。目前大部分的桥梁养护工程还存在重视建设但是不注意养护的观点,不区分路桥养护。这部分人没有认识到桥梁养护的特殊性以及重要性,仍然与同样的道路养护工作混淆。道路和桥梁是重要的基础设施,与道路养护和车道养护相比,桥梁养护必须注重桥面养护和承重构件的综合养护。除此以外,桥梁养护管理同样没有系统化的概念。他们中的大多数关注于桥梁生命周期,却忘记了养护可以延长生命周期[3]。
(2)物资的问题。维修物资问题主要有两方面:维修资源有限和技术维修人员匮乏。在我国,普遍存在县乡村路养护资金不足的问题。主要表现是有限的维修资金远远不足以完成在那里县乡村路的维修和加固。如何最大限度地利用有限的维修资源,是现在急需解决的问题。此外,很多的地方都没有设立专门的桥梁管理部门。除了少数具有专业养护的部分管理机构,其他的通常给当地的公路管理机构代为管理。 这使公路桥梁的维护变得复杂。虽然现在我们国家实行了维修技师制度,但是桥梁维修管理中的常见问题仍然是专业维修管理人员的相对匮乏。尽管每个桥梁养护管理部门都有一名专职的桥梁养护工程师,但由于道路漫长,数量众多,工作人员的量没有办法使得桥梁养护、检查和修理得以正常运行。
(3)质量的问题。桥梁维护质量问题包括桥面不干净、排水孔堵塞等;路面不平、车辆倾覆;进出道路、桥梁不够畅通,造成滩头跳跃,交通不畅;桥梁栏杆不完整;桥梁构件破坏,例如日常维护中早期维修造成的混凝土剥落,暴露的钢筋,活动支架失去运动等[4]。
(4)信息的问题。公路桥梁维护信息的主要问题是缺乏早期信息以及与维护管理分离。
2 信息管理需求分析
2.1 运营方需求
近年来,公路桥梁养护管理市场化发展,逐步实现了管养分离,向专业养护公司发展。公路与桥梁建设养护一体化旨在支持桥梁养护以及运营,运营商的信息需求主要集中在通行费、养护和数据保存这些地方。此外,车辆和交通流数据还具有很多对交通控制有意义的信息,某种层面来说可以为桥梁养护提供充分的科学依据。维修时必须考虑桥梁结构的支撑结构承重能力是否有什么不同,采取了哪些预防性维护手段。针对上述问题,它们大体上可以概括为成本节约,例如增加使用寿命和降低施工预算,以及静态稳定性等[5]。
2.2 业主方需求
建设项目的计算机化程度会受到业主管理计算机化水平能力的影响。身为施工管理的工作人员,要全面的、宏观的、多维度的去获取数据,以实现与项目团队的高效率交流。关于执行规划的信息要求,就是项目完成之后,将可行性研究和决策制定成实施计划,使最終结果可以达成增加价值的成效。详细规划信息需求包括项目目标信息分析、环境内容研究、技术规划信息、项目组织规划信息等。同时,还有与项目管理有关的信息义务,例如控制信息;在设计阶段的投资控制包含了从初步设计到结构设计和最后成本的控制和检查,是为了减少不断的设计变更,从而控制实际费用和降低项目成本的目标[6]。 2.3 施工方需求
施工者是桥梁建设项目的实体建设人员,可以将施工图转化为混凝土建筑单元,直接负责项目管理。信息要求包括施工过程中所需的基本信息和技术协助;包括场地地质、地形、河流状况、水文、地震、气象一系列因素。项目数据包括交通状况、区域物资供应现行法规等工程法规。此外,近年来建筑企业对工程质量和养护的关注度越来越高,这也是桥梁建设中最缺乏管理的步骤。为了更好的协助施工人员改善技术以及每个步骤的管理,需要收集完整的桥梁建设保修信息等一系列资料,因此,桥梁施工质保期的信息要求包括施工方法、技术、责任人、材料等详细信息,施工方维修人员需要结合不同的情况设定维修计划[7]。
3 管理措施
3.1 公路桥梁系统构建
(1)EBS分解。拆解采用全合成-拆解-集成-拆解法,以总体建设和维护目标为视角,以系统和技术为基础,将工程从整体分解为部分,例如房屋建设、科技研究、土木工程、机电、健康监测等功能,而土木工程功能区最为复杂。从两类因素出发,又可根据土木工程划分为若干子功能区,每个功能区都有自己特定的体系[8]。
(2)设计一套编码体系。建养一体化的信息处理要求是根据每个项目的分解结构对单元进行编码,可以识别项目的特点,以便计算机可以使用项目的信息,如要点、执行步骤、子项目等准确阅读。项目管理中的数据保存、网络管理和统计都需要编码和识别。本文考察的工程系统采用高层代码+子代码编译,其原理为桥式+施工式+截面+专业系统+结构+子结构。县乡村路在现代网络信息技术的基础上,从项目规划到运营维护综合考虑。特别是工程建设管理利用PIP平台,利用現代信息技术建立一体化灌注系统,实现桥梁目标组建、要点、信息、步骤这一系列一体化管理。高速公路桥梁以陈旧的项目管理和集成理论为基础,提出基于PIP平台的系统,进一步推进信息化建设[9]。
3.2 信息管理过程
这篇文章深入研究了桥梁工程生命周期的各个方面,其中信息管理有以下几个方面:(1)信息管理的最中心环节就是这个管理的过程,包括信息的建立、交换、使用以及管制,原因是充分识别信息的有用内涵。(2)桥梁建设和运营两个主要阶段包含在信息化管理过程中,其中规划、建设和运营维护也是其中的组成部分[10]。 综合信息管理分为规划、建设和运维。(3)设计阶段:桥梁建设最基本的就是设计。从初步图纸到最终施工图,就会生成更多数据。尽管每个阶段产生的内容和信息都不同,但是也可分为数值分析、成本估算和图纸管理,以便将施工图传递给项目规划人员[11]。
4 结束语
总之,由于经济水平越来越优异,而且互联网信息技术越来越得以广泛应用,在公路桥梁中执行一体化的信息化管理是顺应时代的发展方向的。全面的信息化管理可以帮助施工人员及时解决桥梁隐患,这样可以延长县乡村路的使用期限。
参考文献:
[1]李晓娟.浅议公路桥梁建养一体化信息管理措施[J].建筑工程技术与设计,2017(23):2352.
[2]黄奖元.浅议公路桥梁建养一体化信息管理措施[J].低碳世界,2017(12):218-219.
[3]吴宪锴.关于公路桥梁养护管理新型方法的研究[J].中国科技投资,2018(6):102.
[4]陈晓芳.对公路桥梁养护问题的探讨[J].科学技术创新,2017(33):116-117.
[5]杨梓钰.基于公路工程建养总承包框架的养护市场化研究[D].长安大学,2015.
[6]崔小芳.基于BIM的高速公路桥梁养护综合管理技术研究[J].公路工程,2019(3):253-257.
[7]刘海燕,冯延莉.农村公路建设养护一体化管理研究[J].大科技,2015(15):97-98.
[8]王姝莉.公路桥梁治超管理研究[D].长安大学,2017.
[9]裴岷山,陈艾荣.桥梁管养信息化的发展与展望[J].公路,2019(10):209-215.
[10]李晋.干线公路“建养一体化”PPP模式应用研究[J].工业经济论坛,2018(2):39-44.
[11]吕锡平.高速公路建养一体化策略分析[J].公路与汽运,2016(3):128-130.
关键词:公路桥梁;信息管理;一体化;建养
中图分类号:U445 文献标识码:A
0 引言
改革开放以来,特别是近十年来,我国桥梁行业发展迅速。近年来,它已达到顶峰,并逐渐出现了一些结构有新意、工艺很复杂、设计和难以建造的桥梁。 但目前,很多公路桥梁都是重视建设而疏于维护,在公路和桥梁建设过程中交换信息可以改善交通运营阶段的管理功能,将更深入提高公路和桥梁的维护和管理水平。
1 公路桥梁建养理论基础
1.1 公路桥梁具有的特点
公路桥梁的特殊性主要有以下几个方面:
(1)结构复杂,预制的构件繁多,体积大。为了满足静态安全的要求,桥梁结构的尺寸标注通常比较复杂。它不仅需要高应力分析和复杂的施工,而且还包括各种预制构件,尤其是各种异形挂钩。桥梁建设的预制构件非常庞大,一般复杂的桥梁建设需要解决预制构件的内部生产和运输等问题,以及大型构件的安装、工程机械的使用等可能存在的问题。随着桥梁建设逐步朝着大跨度、大宽度方向进一步推进,所以对桥梁的设计和施工也有了更加严苛的要求[1]。
(2)环境繁杂多样。与一般建设项目相比,县乡村路桥梁建设的环境比较粗糙。不同的地理环境例如暴风雨、雨雪天气乃至地震等恶劣天气都会对施工造成影响,而且对过河等结构要求也大不相同。更别说像是海洋、峡谷、冰封御区等地理环境复杂多变的地区。不同的路桥建设项目可能面临完全不同的建筑环境。为了保证桥梁施工可以正常推进和建筑过程中人员的安全,必须针对各种环境制定不同的方案[2]。
(3)养护艰巨且重要。与住宅建设项目相比,公路桥梁作为重要的交通基础设施建设,在运作过程中不止要受到自然腐坏和风化的影响,还会受到洪水等地质灾害的破坏,甚至有和船舶相撞的风险,经常暴露在车辆交通中。当时产生的冲击力,随着运行时间的延长,桥梁的技术性能进一步下降,并有恶化的趋势。倘若不及时对其进行合理有效的养护,只会让桥梁以更快的速度老化。
1.2 公路桥梁管理存在的问题
(1)观点的问题。目前大部分的桥梁养护工程还存在重视建设但是不注意养护的观点,不区分路桥养护。这部分人没有认识到桥梁养护的特殊性以及重要性,仍然与同样的道路养护工作混淆。道路和桥梁是重要的基础设施,与道路养护和车道养护相比,桥梁养护必须注重桥面养护和承重构件的综合养护。除此以外,桥梁养护管理同样没有系统化的概念。他们中的大多数关注于桥梁生命周期,却忘记了养护可以延长生命周期[3]。
(2)物资的问题。维修物资问题主要有两方面:维修资源有限和技术维修人员匮乏。在我国,普遍存在县乡村路养护资金不足的问题。主要表现是有限的维修资金远远不足以完成在那里县乡村路的维修和加固。如何最大限度地利用有限的维修资源,是现在急需解决的问题。此外,很多的地方都没有设立专门的桥梁管理部门。除了少数具有专业养护的部分管理机构,其他的通常给当地的公路管理机构代为管理。 这使公路桥梁的维护变得复杂。虽然现在我们国家实行了维修技师制度,但是桥梁维修管理中的常见问题仍然是专业维修管理人员的相对匮乏。尽管每个桥梁养护管理部门都有一名专职的桥梁养护工程师,但由于道路漫长,数量众多,工作人员的量没有办法使得桥梁养护、检查和修理得以正常运行。
(3)质量的问题。桥梁维护质量问题包括桥面不干净、排水孔堵塞等;路面不平、车辆倾覆;进出道路、桥梁不够畅通,造成滩头跳跃,交通不畅;桥梁栏杆不完整;桥梁构件破坏,例如日常维护中早期维修造成的混凝土剥落,暴露的钢筋,活动支架失去运动等[4]。
(4)信息的问题。公路桥梁维护信息的主要问题是缺乏早期信息以及与维护管理分离。
2 信息管理需求分析
2.1 运营方需求
近年来,公路桥梁养护管理市场化发展,逐步实现了管养分离,向专业养护公司发展。公路与桥梁建设养护一体化旨在支持桥梁养护以及运营,运营商的信息需求主要集中在通行费、养护和数据保存这些地方。此外,车辆和交通流数据还具有很多对交通控制有意义的信息,某种层面来说可以为桥梁养护提供充分的科学依据。维修时必须考虑桥梁结构的支撑结构承重能力是否有什么不同,采取了哪些预防性维护手段。针对上述问题,它们大体上可以概括为成本节约,例如增加使用寿命和降低施工预算,以及静态稳定性等[5]。
2.2 业主方需求
建设项目的计算机化程度会受到业主管理计算机化水平能力的影响。身为施工管理的工作人员,要全面的、宏观的、多维度的去获取数据,以实现与项目团队的高效率交流。关于执行规划的信息要求,就是项目完成之后,将可行性研究和决策制定成实施计划,使最終结果可以达成增加价值的成效。详细规划信息需求包括项目目标信息分析、环境内容研究、技术规划信息、项目组织规划信息等。同时,还有与项目管理有关的信息义务,例如控制信息;在设计阶段的投资控制包含了从初步设计到结构设计和最后成本的控制和检查,是为了减少不断的设计变更,从而控制实际费用和降低项目成本的目标[6]。 2.3 施工方需求
施工者是桥梁建设项目的实体建设人员,可以将施工图转化为混凝土建筑单元,直接负责项目管理。信息要求包括施工过程中所需的基本信息和技术协助;包括场地地质、地形、河流状况、水文、地震、气象一系列因素。项目数据包括交通状况、区域物资供应现行法规等工程法规。此外,近年来建筑企业对工程质量和养护的关注度越来越高,这也是桥梁建设中最缺乏管理的步骤。为了更好的协助施工人员改善技术以及每个步骤的管理,需要收集完整的桥梁建设保修信息等一系列资料,因此,桥梁施工质保期的信息要求包括施工方法、技术、责任人、材料等详细信息,施工方维修人员需要结合不同的情况设定维修计划[7]。
3 管理措施
3.1 公路桥梁系统构建
(1)EBS分解。拆解采用全合成-拆解-集成-拆解法,以总体建设和维护目标为视角,以系统和技术为基础,将工程从整体分解为部分,例如房屋建设、科技研究、土木工程、机电、健康监测等功能,而土木工程功能区最为复杂。从两类因素出发,又可根据土木工程划分为若干子功能区,每个功能区都有自己特定的体系[8]。
(2)设计一套编码体系。建养一体化的信息处理要求是根据每个项目的分解结构对单元进行编码,可以识别项目的特点,以便计算机可以使用项目的信息,如要点、执行步骤、子项目等准确阅读。项目管理中的数据保存、网络管理和统计都需要编码和识别。本文考察的工程系统采用高层代码+子代码编译,其原理为桥式+施工式+截面+专业系统+结构+子结构。县乡村路在现代网络信息技术的基础上,从项目规划到运营维护综合考虑。特别是工程建设管理利用PIP平台,利用現代信息技术建立一体化灌注系统,实现桥梁目标组建、要点、信息、步骤这一系列一体化管理。高速公路桥梁以陈旧的项目管理和集成理论为基础,提出基于PIP平台的系统,进一步推进信息化建设[9]。
3.2 信息管理过程
这篇文章深入研究了桥梁工程生命周期的各个方面,其中信息管理有以下几个方面:(1)信息管理的最中心环节就是这个管理的过程,包括信息的建立、交换、使用以及管制,原因是充分识别信息的有用内涵。(2)桥梁建设和运营两个主要阶段包含在信息化管理过程中,其中规划、建设和运营维护也是其中的组成部分[10]。 综合信息管理分为规划、建设和运维。(3)设计阶段:桥梁建设最基本的就是设计。从初步图纸到最终施工图,就会生成更多数据。尽管每个阶段产生的内容和信息都不同,但是也可分为数值分析、成本估算和图纸管理,以便将施工图传递给项目规划人员[11]。
4 结束语
总之,由于经济水平越来越优异,而且互联网信息技术越来越得以广泛应用,在公路桥梁中执行一体化的信息化管理是顺应时代的发展方向的。全面的信息化管理可以帮助施工人员及时解决桥梁隐患,这样可以延长县乡村路的使用期限。
参考文献:
[1]李晓娟.浅议公路桥梁建养一体化信息管理措施[J].建筑工程技术与设计,2017(23):2352.
[2]黄奖元.浅议公路桥梁建养一体化信息管理措施[J].低碳世界,2017(12):218-219.
[3]吴宪锴.关于公路桥梁养护管理新型方法的研究[J].中国科技投资,2018(6):102.
[4]陈晓芳.对公路桥梁养护问题的探讨[J].科学技术创新,2017(33):116-117.
[5]杨梓钰.基于公路工程建养总承包框架的养护市场化研究[D].长安大学,2015.
[6]崔小芳.基于BIM的高速公路桥梁养护综合管理技术研究[J].公路工程,2019(3):253-257.
[7]刘海燕,冯延莉.农村公路建设养护一体化管理研究[J].大科技,2015(15):97-98.
[8]王姝莉.公路桥梁治超管理研究[D].长安大学,2017.
[9]裴岷山,陈艾荣.桥梁管养信息化的发展与展望[J].公路,2019(10):209-215.
[10]李晋.干线公路“建养一体化”PPP模式应用研究[J].工业经济论坛,2018(2):39-44.
[11]吕锡平.高速公路建养一体化策略分析[J].公路与汽运,2016(3):128-130.