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特大桥梁养护管理的思考和规划
上线日期:2020-12-15 20:17:03

我国自上世纪90年代开启大跨径桥梁建设,桥梁建设成绩斐然,桥梁运营养护的管理和技术水平也在不断进步。尤其是大跨径索承桥梁管养,一代代管养人经历了摸索、学习、总结和不断提升的过程。笔者所在的粤港澳大湾区,于上世纪90年代建成了虎门大桥,开启了大型悬索桥养护摸索、总结、提升的管养道路,伴随着国内大跨径悬索桥如雨后春笋般涌现,通过不断的交流、学习和总结,提升了大跨径索承桥梁的管养水平。2019年,在虎门大桥上游10公里处建成了南沙大桥,在建造技术和悬索桥整体管养水平都有了大幅提升的基础上,如何把握正确的方向,选择合适的管养模式,探索和完善管养技术,保障100年设计年限内大桥处于良好的技术状况和服务水平,成为管养者面临的首要问题。大桥建成通车一年多来,通过调研和分析,管理者对南沙大桥的管养工作提出较高的目标,即在粤港澳大湾区特大桥养护中建立一个科学的管养模式,打造一个专业的管养体系,建立一套专业的管养标准,树立一个养护管理范本。

集中管养 特桥特养

养护管理模式规划旨在完善大桥现有管理体系,加强大桥养护管理的科学性和有效性。通过科学的养护模式,实现大桥专业养护工作由专业人员及团队来完成,确保南沙大桥得到专业化养护。

目前,国内管理模式大体可以归类为实体型和管理型两种管理模式。实体型模式拥有专业的作业层队伍,如养护队伍、巡查队伍等,基础性的检查、养护工作由自有团队完成,可控性高。这种模式保存了一定规模的养护队伍,依靠自身力量对大桥进行常规的养护管理工作,特殊专业养护委托专业队伍开展。管理型模式没有作业层队伍,管理机构由管理人员组成精干队伍,各类检查、检测和养护工作,均委托社会专业团队进行。实体型模式由于拥有自己的作业层队伍,养护人员较多,日常维护机动性高,但专业的、复杂的检查、养护工作仍需对外委托;管理型模式所有检查、养护工作均委托相关专业单位进行,因此费用相对较高,日常维护社会化的监管难度较大。

南沙大桥需同时管养两座主跨超千米的悬索桥,工程规模大、桥型结构复杂,设施设备多、专业范围广,管养难度大。南沙大桥管养单位省交通集团所属二级企业建设企业的分企业,属于三级管理体系。集团范围内的虎门大桥、崖门大桥等多座跨海跨江特大桥正在维养,建设中的深中通道、狮子洋通道、黄茅海大桥马上面临维养的筹备和规划等。经过虎门大桥、崖门大桥管养,已经积累了一定的大跨索承桥梁维养经验,可以为“特桥特养”提供政策支撑,同时兼顾协同湾区其他特大桥,发挥“集中管养”优势。此外,湾区跨江跨海桥梁管养的资金充裕,能够满足管理型模式的资金需求。依据南沙大桥的规模及结构特点,确立“管理型”的养护模式符合大桥的实际情况。以建立技术能力突出的管养团队,通过科学规划将缆索桥梁专业养护细化,以共建共赢为导向,充分发挥市场化专业团队技术优势,建立外部专业团队服务体系,完成科学专业养护。管理团队专注技术方向、市场发展和管理规划,开展养护工程招投标、养护工程费用审核、合同管理、档案管理、科研项目跟踪等工作。

技术、科学、智能的专业化体系

管养单位通过走访调研国内外养护体系建设情况,最终确定了逐渐建立“分项养护、总体评估”的专业化养护体系。通过建设智能化养护体系提升运维效能,并通过多层次的专家顾问体系形成养护科学决策。

“分项养护 总体评估”的专业化技术服务体系

南沙大桥属于特大型复杂结构,许多桥梁构件具有构造复杂、养护困难的特点,比如缆索体系、钢箱梁、防腐涂层以及特种设备等。对如此复杂的结构体系,很难单靠一两家单位来实现全覆盖的高质量养护,因此在规划期内逐步实现分构件由相对固定的专业单位承担养护工作。各分构件养护专业单位选择对被养护构件的构造非常了解,或曾有对类似桥梁构件进行检查和养护维修的经验的单位,而不拘泥于资质或许可等门槛,既可以是检测、科研机构,也可以是生产厂家。

分项养护必然造成参与大桥检查的单位众多,且各单位都专注于对某些构件的检查和维护,不能胜任对全桥的技术状况评估。因此,在拟规划期内选择一家大桥的结构特点有充分的了解,并有能力把握和整合各个检测单位的专业检测单位,来实现对于全桥技术状况的评估。

多层次专家顾问的科学决策体系

管理型的养护模式注定了要充分利用社会资源来为大桥的养护工作服务。这既包括借助专业单位来实现有针对性的养护,也包括借助有经验的专家团队来为大桥的养护工作进行评价、建议和引导。对于大桥管养单位来说,只有充分借助专家团队的力量,才能实现对养护方案和养护效果的有效把控。

规划期内,大桥将逐渐建立以下三个层次的专家顾问团队——

① 分包单位专家组。这部分专家主要由分包单位的相关专家组成。这些专家对自己所在单位分包的养护工作较为熟悉,能够为管养单位提供最及时的专业咨询。

② 大桥技术专家组。这部分专家主要由参与大桥建设的项目所在集团内相关技术专家组成。该团队的专家对大桥结构状况最为熟悉,能够对大桥各分包单位提供的养护成果进行综合判断,进而在大桥的整体评估、养护计划安排、养护方案改进等方面提供意见和建议。

③ 特邀技术顾问。特邀技术顾问主要由行业内相关领域的知名专家组成,成员相对不固定。管养单位应根据所要解决问题的具体类型,有针对性地邀请具有相关研究经验的专家参与到养护工作中来。

适应管养需求的智能管养体系

随着技术的发展,桥梁养护技术在巡检养护、技术状况检测、结构监测方面,逐步往自动化、智能化方向发展,养护数据采集与养护管理、进度跟踪电子化、清单化、流程化趋势明显。南沙大桥现已建立管养BIM系统、健康监测系统、动态称重系统、除湿系统等信息辅助系统,但各系统相对独立,采集的数据得不到综合有效利用,需要对管养辅助系统进行升级、改造规划,建立一体化平台,使各类数据交融、共享,得到充分挖掘利用。目前正以运营期BIM系统为统领,全面深入融合健康监测系统、动态称重系统、除湿系统等信息辅助系统。按照监测、巡检和试验技术相结合的理念,将自动化结构安全监测与电子化人工巡检相结合,形成监测、检测、维护技术成果的数字化、信息化,形成智能分析、预警和决策指引。

大桥桥梁养护管理智能化的目标就是通过建立结构健康监测系统、应急管理系统、监控系统、建管养一体化BIM模型、资产管理系统等,实现养护管理信息化,构建养护信息资源共享体系,助力养护科学决策,提升管理水平和效率。

适应湾区缆索桥梁管养标准

通过南沙大桥的养护实践,逐步建立和完善一套包含养护规划、养护手册、专业养护标准、专用定额、应急预案在内的养护标准体系,逐步推广和引导湾区索承桥梁养护。通过大桥中长期养护规划,对桥梁未来的管理制度、养护工作、科研工作等养护工作进行规划,解决“做什么”问题;编制和完善南沙大桥养护手册,制定详细的工艺要求,引导养护工作,解决“怎么做”的问题;对各项养护工作制定评定标准,建立细分专业、细化部位的南沙大桥专用养护标准,解决“做得怎么样”问题;针对目前索承桥梁养护费用与普通桥梁养护差异化问题,着手研究缆索结构体系桥梁专用养护定额,作为招标或委托的依据,解决“该花多少钱”问题;针对大桥可能发生的突发应急事件制定科学、合理、详细、可行的处置预案,解决“突发事件怎么处理”的问题。

目前,南沙大桥已经组织开展中长期规划研究,同时建设期已经编制了养护手册,由于建设过程的变更、行业先进技术的发展、社会环境的变化,对原编制的养护手册开展了修编、完善、更新。同时根据南沙大桥自身规模与特点,着手制定涵盖检查检测标准;保洁、预防性养护、小修保养标准;特殊易损构件专项养护标准;应急养护及安全作业规程;机电养护作业标准;养护评定标准;养护工程质量验收标准的成套专用养护标准。同时全面推进科研规划,在建设期已有的悬索桥缆索系统防护体系研究、钢箱梁防腐体系研究、清水混凝土外观及耐久性技术研究、大跨径桥梁钢桥面铺装研究基础上,着力运维,着手开展钢桥面铺装性能与维护、混凝土结构耐久性能评估与处置、钢箱梁的长期服役性能、重要易损构件的检查与养护技术等研究。

湾区索承桥梁管养项目示范范本

大型桥梁养护要求更先进的理念、更高的技术含量、更高的管理水平。南沙大桥自建设伊始就践行全寿命周期理念,实现了对工程质量的全过程控制,并探索融入BIM+信息技术,为后续的养护工作打下了良好的基础。南沙大桥目前正利用建管养一体化所具有较好的先天条件,从探索大桥养护管理专业化、技术化、社会化模式,探索形成科学的大桥养护决策机制,探索提升大桥信息化管理效率与成果运用水平,探索解决大型桥梁养护人员队伍培养与交流、共享、待遇提升问题等方面入手,提升解决大桥建管养一体化建设水平,推进BIM+运维一体化工作,探索建立大桥养护标准化和精细化体系,将南沙大桥打造成“大桥养护标准化示范项目”,形成标准化的成果推广到其他项目,推动对虎门大桥的整体管养提升,形成对粤港澳大湾区正在建设的黄茅海大桥、深中通道的养护模式和经验的辐射移植。


特大桥梁养护管理相较于普通桥梁管理,因其结构复杂,包含专业品类多而显得尤为复杂。笔者所在单位承担了粤港澳大湾区主要过江通道的建设和管养任务,在虎门大桥等桥梁管养过程中大家不断总结与积累,也在不断反思与谋求变革。南沙大桥通车虽然带来更大管养压力,但谋定而后动,厚积而薄发,在更多积累与经验,更多思考和谋划下,大家有信心管好养好南沙大桥,不断将桥梁养护事业推向更高质量发展。

本文刊载 / 《大桥养护与运营》杂志

2020年 第4期 总第12期

编辑 / 周旭东

编辑单位 / 广东省公路建设有限企业

编辑 / 陈晨

责编 / 周洋



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