桥梁资产管理技术研究现状探讨★

2015-11-09 11:47:04
山西建筑 2015年23期
关键词:桥梁工程可视化管理系统

唐 颖

(贵州高速公路集团有限公司,贵州贵阳 550004)

我国的公路长大桥梁建设管理经过30年的积累,取得了非常宝贵的经验,已经顺利建成了一大批代表当今世界最高水平的桥梁工程,积累了丰富的设计、施工、运营管理、安全保障及新材料和新装备应用方面的技术和经验。桥梁工程呈现出大型化、复杂化、集成化的特点,并形成了多学科、多领域、多地区交叉渗透的趋势,在一定程度上体现了统筹、协调、整合资源的丰富内涵。

如何在加快公路桥梁建设进程中,进一步理顺和规范管理体制,管好已有的庞大的桥梁资产,是大型桥梁运营管理面临的一个重大而紧迫的现实问题。然而,我国公路桥梁资产管理价值实现的理论探索落后于实践活动。传统的计划经济烙印还在相应管理中不时地表现出来,很不适应公路桥梁资产管理的需要,也严重制约其价值的合理实现。

目前,桥梁资产管理配套技术主要包括桥梁信息管理系统、桥梁检测及评价技术、桥梁性能退化分析、桥梁养护决策优化等四个方面,本文仅对桥梁信息管理系统、桥梁检测及评价技术进行归纳,并对当前行业内已经出现的资产管理技术可视化技术进行分析。

1 桥梁信息管理系统

在美国主要有两个桥梁管理系统被广泛使用,即FHWA开发的PONTIS系统(见图1)和NCHRP开发的BRIDGIT系统。其中前者为国家级桥梁管理系统,目前已有40余个州投入使用。该系统的主要功能有:桥梁数据存储、状态评估、退化预测、费用效益分析以及优化决策等。其主要特色包括:

1)以单元为桥梁管理的基本对象,每个单元划分为5个简单状态。

2)采用Markov模型分析桥梁的退化。

3)可以预估意外事故花费、车辆绕行花费。

4)采用动态整体规划法来预测桥梁未来的维护管理和改建需求。

欧洲的典型桥梁管理系统主要是DANBRO系统。丹麦目前使用的该系统能够根据用户需求,将功能分为执行、计划、管理、维护四个层次进行实现,结构的状态等级能够采用常规检测、一般检测、细化检测和特殊检测进行确定。该系统没有结构退化预测功能,其费用优化提出了净现值的概念,对维护资金的直接和间接费用进行优化分配。

图1 PONTIS系统的结构流程图

目前,投入使用的其他国家桥梁管理系统,还有法国的Edouard和Scanprint、英国的 NARS、挪威的Brutus、芬兰的国家公路署管理系统等,亚洲有日本的道路公团桥梁管理系统、韩国的SHBMS等。国内的桥梁电子化人工巡检系统研究开始于20世纪80年代,上海市政工程管理局、交通部公路科学研究院、中交公路规划设计院有限公司、北京市交通委员会路政局、四川省相关交通研究部门、广东省相关交通研究部门等单位在借鉴国外经验基础上,先后开发了各自的巡检养护系统。

随着时间的发展,特别是随着大型、特大型的跨海、跨江大跨斜拉桥、悬索桥的涌现,各地养护管理机构均有不同的意见和建议凸现,这也促进了桥梁电子化人工巡检系统的更新工作。自2005年起,随着“设计终身责任制”以及“全寿命期可维护、可到达”的设计理念推出,各大设计院、设计咨询公司开始陆续介入桥梁运营期的桥梁监控、养护、维修工作,真正开始桥梁“全寿命期”专业化地服务管养,目前国内桥梁巡检系统已开始向专业化、系统化、信息化和数字化的方向快步推进。

2 桥梁检测及健康状况评价

在欧美,大多数国家应用的检查流程都遵循三种基本类型的检查:浅表性检查(Superficial Inspection)、重点检查(Principal Inspection)和特殊检查(Special Inspection)。实际应用中,重点检查通常被分为一般性检查(General Inspection)和主要检查(Major Inspection)。此外,交工检查(Acceptance Inspection)和责任期检查(Guarantee Inspection)也包含在重点检查中(见图2)。

图2 欧美国家检查类型一般划分

目前,国内公路桥梁的巡检养护主要参照JTG H11—2004公路桥涵养护规范进行。国内巡检制度与欧美国家类似,只是由于我国桥隧养护工作的研究起步较晚,对于检查要求的深度上规定不及欧美国家详细。

3 基于3D平台的桥梁资产管理技术

三维可视化综合管理的理念是以提高企业资产可利用率、降低企业长期运行维护成本为目标,采用“信息化”技术手段,通过对企业资产全寿命周期(或运营周期)的有效管理,实现资产的保值与增值,提高企业的社会效益和经济效益。三维可视化综合管理技术的发展历程见图3。

图3 可视化综合管理技术的发展历程

4 基于3D平台的桥梁资产管理技术的实现

基于3D平台的桥梁工程综合管理技术的实现,是利用GIS,3D,二维码、移动互联网等现代技术搭建起的一个信息共享平台,见图4。

图4 基于3D的桥梁工程综合管理技术的信息化应用

通过对大型桥梁工程单元属性的有效管理,达到提高大型桥梁工程资产可利用率、降低资产长期运行维护成本。同时达到对大型桥梁工程资产全寿命周期(或运营周期)的有效管理,实现资产的风险可预期和可控,使其更加可靠耐久,提高企业的社会效益和经济效益。因此,大型桥梁工程全景可视化综合管理技术的最终目标是:依托大型桥梁资产,运用技术、经济、行政等手段为出行者提供安全、舒适、便捷的行车环境,同时实现资产的保值、增值。

5 结语

总体来说,我国针对资产管理技术开展研究工作的起步较晚,但起点较高,尤其“十五”以来开展了一系列相关配套技术研究,如桥梁信息管理技术、桥梁检测及评价技术、桥梁性能退化分析技术、桥梁养护决策优化技术等方面的研究和应用工作,大大缩小了我国资产管理技术与欧美发达国家的差距。由于受到我国公路桥梁养护管理体制、资金渠道、新材料与装备研发等方面的制约,我国在资产管理手段、资产处置管理流程和规章制度、新技术及装备等方面缺乏具有自主知识产权的创新型研究成果,与欧美发达国家仍存在较大的差距。

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