高等级公路现代化养护管理研究

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　　摘  要：文章阐述了高等级公路现代化养护的管理手段和管理要求，以某市辖区内的高等级公路现代化养护管理为例，规范了高等级公路现代化养护管理要求，提出了一系列养护管理手段，并概括总结了高等级公路现代化养护管理的关键点。
　　关键词：高等级公路;养护现代化养护管理;管理手段;管理要求
　　中图分类号：U418.2        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）11-0188-03
　　Abstract： This paper expounds the management means and requirements of modern maintenance of high-grade highways. Taking the modern maintenance management of high-grade highways in a city as an example， it standardizes the requirements of modern maintenance management of high-grade highways， puts forward a series of maintenance management means， and summarizes the key points of modern maintenance management of high-grade highways.
　　Keywords： high grade highway; modern maintenance management; management means; management requirements
　　高等级公路是关系到我国公路运输事业发展的关键，其对我国经济发展有着重要的影响。这就需要我们制定科学有效的养护管理体系，利用先进的科学技术和管理方式，合理分配和利用养护资金，通过养护维修，使得公路在设计年限内，保持良好的运行状态，并有计划的改善公路技术指标，来提高公路服务水平，最大限度发挥公路的运营经济效益，最终达到有效的降本增效，提高公路养护管理水平。
　　1 养护管理方式
　　高等级公路现代化养护管理手段主要包括五种系统建设，分别为桥梁健康监测系统、桥涵结冰预警系统、应急指挥数据共享平台、桥隧监控平台以及数字化隧道整体解决方案。
　　1.1 桥梁健康监测系统
　　桥梁健康监测系统主要由两部分组成，分别为桥梁结构的状态监测和损伤诊断，两个系统模块相辅相成。状态监测为系统的基础，所采集的数据必须准确无误;然后，损伤诊断在状态监测的数据基础上，整理和深入分析，最终完成损伤的预防和控制。
　　桥梁健康监测系统内容包括桥梁结构损伤特征提取、损伤分离与估计、损伤评价与决策等几个方面。桥梁健康监测系统的设备主要分硬件设备和软件设备，按监测系统的功能模块分，主要包括四个子系统，分别是传感器子系统、数据处理子系统、数据采集与传输子系统和健康状况评估子系统。
　　桥梁结构健康监测系统的功能模块图如图1所示。
　　1.2 桥涵结冰预警系统
　　由于桥面结冰容易引起交通事故，故推荐采用在桥梁易结冰路段增设桥涵结冰预警系统。
　　桥涵冰灾预警系统一般采用红外光谱分析技术，较为准确地检测路面积水、积雪、结冰及出现冰水混合物等情况，当检测出积雪或积水有结冰趋势时，该预警系统自动进行预警。
　　桥涵结冰预警系统的工作过程为：首先根据桥涵路面除冰剂情况判断结冰点温度，然后根据桥涵干湿情况，对桥涵结冰情况进行报警，并根据桥梁当前温度和其他气象条件进行桥涵路面是否可能出现结冰情况进行预测。
　　1.3 应急指挥数据共享平台
　　建立应急指挥数据共享平台，实现市公路管理机构和各部门之间的应急指挥数据共享，协调相关管理部门对应急事件进行整理分析和分类决策。应急指挥数据共享平台功能模块包括通讯中心调度平台、事故预警评估系统、警报及信息发布系统、应急处理知识库系统、应急联动处理跟踪系统、各部门工作考核系统、现场指挥车系统等。
　　通过应急指挥数据共享平台的建设，可以有效减少人员和财产的损失，提高对高等级公路重大突发事件的处理应急响应能力，提升服务市民的水平。通过建立应急指挥数据共享平台，可以建立联动机制，为相关管理部门提供信息数据共享，降低信息化建设过程中的重复投资。
　　1.4 设立桥隧监控中心
　　某市针对辖区高架及隧道段的养护管理，建议设立相应的桥隧监控中心。此桥隧监控中心具有全天候地掌握和远程监管高架及隧道的通风设施、照明设施、交通设施、防火救援响应、闭路电视设施、紧急电话设施、有线广播和电力监控等设施方面，同时具备对整个桥隧数据的收集、整理、分析和处理、运行状况、检测和管理工作。它还要具备对所有机电设备的日常维修、保养和管理，建立和健全应急预案，及时跟踪各种突发事件并启动相应应急预案，并对外发布各类相关交通信息，实现指挥中心的功能。
　　桥隧监控中心主要包括桥隧视频监控系统、大屏幕显示系统、基于GIS的应急指挥系统、养护路政综合管理系统、公众服务系统、应急指挥管理系统六大模块。
　　1.5 建立数字化隧道整体解决方案
　　公路隧道作为公路重要的构筑物，其系统构成复杂、安全隐患大、管理难度高，管理单位对隧道信息化建设投入巨大。建立数字化隧道整體解决方案主要包括两类，即统一的通信传输平台和统一的软件平台。
　　1.5.1 统一的通信传输平台
　　“数字化隧道”系统将隧道紧急电话及广播系统、视频监控系统、交通区域控制系统（测控系统）三个系统共用一套千兆光通信传输平台，实现隧道内视频、音频、测控数据等综合业务三网合一传输。 　　1.5.2 统一的软件平台
　　软件平台由统一的数据采集平台、统一的数据交互平台和7大应用模块（隧道测控、电力监控、消防监控、视频监控、电话及广播、联动控制及应急处置、数据分析报表管理）构成。
　　2 养护管理要求
　　本文从高架桥、隧道两方面分别阐述了高等级公路现代化养护管理要求。对高架桥而言，分别考虑了养护范围、养护要求以及养护成果检查三方面内容;对隧道的养护要求则考虑了养护管理模式与建设制度、预防性养护、数据库建立以及养护建立等内容。
　　2.1 高架桥养护管理要求
　　2.1.1 高架道路养护的工作范围
　　高架道路养护范围，包括主体结构（上部结构、下部结构、桥面系）和附属设施，包括对其检查、检测和评定，养护工程及档案资料管理。
　　2.1.2 高架道路的养护要求
　　高架道路养护管理包括三大内容：信息管理、检测评估和养护维修。应保持高架道路及附属设施处于良好运行状态，结构稳定安全、设施功能基本完好、路面较平整、排水较通畅，确保高架道路驾驶者行车安全、畅通，提供良好的公路服务水平。
　　2.1.3 高架道路的养护检查
　　高架道路养护检查一般分四类，主要包括日常检查、定期检查，结构检查和特殊检查。
　　日常检查采用目测方法为主，主要检查桥梁结构整体情况，查看其是否存在损失或不正常现象等。
　　定期检查主要是对高架段结构设施常见的缺损和日常养护的实施系统进行检查，采集较全面的桥梁结构技术状况数据，并整理成检查报告和关键点的影像资料，通过对设施运营状况的评定，制定年度养护维修计划。
　　结构检查主要是对桥梁结构状况、结构承载力、结构性能等方面进行详细调查，评定桥梁结构状况，确定桥梁结构的退化程度，分析缺损原因，并制定合适的消除应对措施，内容包括养护、维修和加固等措施，针对特殊检查，提出建议性措施。
　　特殊检查主要是采用相应的专业技术，详细检测，并结合现场和实验室测试等特殊方法，最终提交综合性检测报告。
　　2.2 隧道养护管理要求
　　2.2.1 隧道养护管理模式与制度建设
　　隧道养护维修管理组织及机构，不仅要符合现有养护管理体制转变的基本方针，而且要符合养护作业模式的基本要求。根据国内外公路隧道的养护现有的管理经验和方法，结合当前隧道自身特点，建立相应养护管理体制，以适应隧道养护管理技术的发展，相应制度也需完善并严格执行制度。
　　2.2.2 隧道预防性养护
　　隧道预防性养护是指在未出现严重病害或即将出现严重病害之前，就进行隧道养护维修经验表明，预防组件和系统损坏式的养护比常规的修补损坏式的养护更安全、更经济。提高对隧道预防性养护的工作重要性和必要性的认识，管好和养好隧道是高等级公路养护人员应尽的职责。在资金投入和产出方面，不仅要考虑本部门的利益，更要着眼大局，着眼社会，综合考虑社会效益是隧道预防性养护的依据，是业主编制和提供的相关操作须知或指南。
　　2.2.3 隧道养护管理数据库建立
　　在日常隧道养管理中，管理部门要结合隧道实际情况，翔实记录发生在隧道路段的各类事件、事故，不断总结管理经验，建立隧道养护管理信息数据库，将发生在公路隧道路段的重大、有代表性的各类突发事件进行整理归类，汇编成易于一般工作人员理解的工作手册或者操作规程，指导实际管理工作。同时，不断更新养护管理数据的数量和可靠性，或将数据纳入计算机及其它隧道管理系统，使其具备良好的人机界面，便于汇总和推广。
　　2.2.4 隧道养护监理工作
　　隧道养护监理工作宜定期安排，认真检查，及时兑现。根据隧道养护特点和季节要求，定期下达隧道养护工作清单。隧道养护检查必须建立在科学基础上，且要切实可行。隧道养护由于工作线长和面广，不可能逐米、逐公里和逐段检查，必须根据隧道养护工程量，以一定方式抽取一定数量样本，以样本的养护质量反映隧道整体养护质量。选取抽样方式和确定样本频数，为计量支付和奖优罚劣提供准确依据。
　　2.3 结论与难点
　　根据上文，高等级公路现代化养护管理的关键点与难点为：
　　（1）在高架道路结冰防止方面，需及时清除积雪防止高架道路路面结冰，除此之外，要注意提高泄水孔与桥梁结构的结合度，设置雨水收集井，避免桥下路面结冰。并注意加强桥面排水设施的养护管理。
　　（2）为了杜绝钢箱梁腐蚀造成的安全隐患，对于高架必须针对防腐蚀涂层进行定期的维修。由于涂层材料的重要性和高架施工的高难度性，可以采用目前最有发展前途的技术，如防腐蚀涂装体系和电弧喷涂加有机封闭复合涂装体系等。
　　（3）针对隧道的水、冻灾害，可以利用防、排、堵和截相结合的方法，因地制宜，综合治理，形成一个完整的隧道防治水体系;冻害的根本原因就是隧道围岩地下水的冻结，如果能将隧道的水排除在冻结圈以外，杜绝隧道的水进入冻结圈，就能达到防治冻害的目的，综合治理是隧道防治冻害的最基本措施。
　　（4）针对隧道运营管理系统的方案设计，应综合考虑每个子系统的功能，确保功能之间的互補性，并对各系统的重叠性进行分析，确保前期工程系统功能的实用性、可靠性和后期系统功能的完整性，确保隧道养护管理系统的投资的经济性，具有较高的性价比，在功能方面，既能兼顾前期管理需要又适合将来的升级扩展。
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