摘要：随着经济的发展，整体技术的提高，桥梁、隧道是现代道路交通运输载体的重要组成部分，桥梁隧道的检测以及日常的管理关系着桥梁、隧道的健康状态和使用状况，对道路交通及运输有着重要的影响，因此，建立一套系统完善的桥梁、隧道健康检测与智能管理系统是今后桥梁隧道管理方式的必由之路。通过探究目前国内的桥梁隧道管理现状，结合国外的经验，从数据库系统的建立、检测评估系统的建立、实时监控系统的建立、预算与维修计划系统的建立以及地理信息系统的建立五大方面重点阐述了如何建立起一套系统的桥梁隧道健康检测与智能管理系统，并进一步分析了这样一套完整的系统所能够带来的巨大的社会和经济效益。
关键词：桥梁隧道；健康检测；智能管理系统；现状与发展
引言
伴随社会经济的快速发展，我国交通运输业取得了显著的成绩，这为公路桥梁发展建设提供了良好的发展机遇。桥梁作为道路交通的重要组成部分，是连接路与路的交通纽带，在整个交通事业发展中占据着至关重要的作用。据相关资料显示，在我国已建桥梁工程中，混凝土桥梁达90%以上，因自然灾害及荷载长期作用下，桥梁在运营阶段往往会出现结构安全性、耐久性下降的趋势，甚至造成严重经济损失。为全面了解桥梁结构状态是否健康，减少“疲劳带病”状态的发生，做好桥梁结构健康检测显得尤为关键。静载试验是桥梁结构运行状态检测的最有效、最直接的方式，属于一种非破坏性荷载试验，能够在静载作用下，真实反映桥梁的结构性能，从而掌握桥梁的实际承载情况。为此，必须重视公路桥梁静载试验检测，提高检测技术水平，推进我国公路桥梁事业更快更好地发展。
1概述
桥梁隧道健康检测通过对其结构状况进行监控、评估，为桥梁隧道在特殊交通条件、气候条件、运营条件下提供相应的预警信号，为桥梁隧道的维保、管理提供决策依据和方向指导。而桥梁隧道的健康检测不仅要针对其结构状态，还要了解工程建设与设计其信息反馈情况，为后续结构设计及规范标准调整提供参考。而且，桥梁隧道的健康检测还能成为特殊工程项目现场研究的“实验室”，为桥梁隧道工程中存在的未知问题提供新的契机。通过提供相应的环境规律与结构行为信息，对运营中的桥梁隧道进行深入研究，这部分获取的信息是进行理论研究和实验室调查的重要补充内容。桥梁隧道的健康检测不仅仅是检测与结构评估技术的集合，还为结构监控评估、设计验证发展提供了具体的方式。
2桥梁隧道健康检测及智能管理系统的现状
在上世纪70年代初,美国建立了世界上第一个桥梁信息系统———国家桥梁档案数据库(PONTIS前身),进行全国桥梁相关资料的收集和整理。经过30多年的发展和充实,目前PONTIS已成为能记录、存储、更新和统计所有桥梁各项数据的桥梁数据库系统,同时还能对国家公路桥梁作出评定,并对候选项目进行优先排序,为桥梁重建和维修计划提供辅助决策。另外,美国许多较大的州,如纽约州、宾州、佛罗里达州等均自行开发了适合其自身需求与制度的桥梁管理系统。我国的桥梁信息管理系统研究始于80年代中期,最早开始桥梁管理系统的研究工作,并开发了各自的公路桥梁管理系统,如交通部公路科研所开发的“中国公路桥梁管理系统(CBMS)”。目前隧道管理信息系统的开发偏重于项目级管理系统。此外,对隧道管理信息系统的开发结构比较单一,只要集中于隧道环境量及机电设备的监控系统上,对开发网络级的功能齐全的隧道养护与智能管理系统较少。
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3桥梁隧道健康检测及智能管理系统发展的措施
3.1桥梁隧道检测评估与决策系统
由于每座桥梁隧道的结构都是不同的，根据不同的结构变化数据才能对桥梁隧道的安全性和功能性做出准确的判断，这些数据就是通过桥梁隧道检测评估得出的结论。桥梁隧道检测评估与决策系统至少应当包括检测项目、劣化状况描述、检测评分标准以及维修数量等内容。其中每次检测时应当对检测时间、检测单位以及检测的内容进行详细的记录，而对于劣化状况的描述应当围绕劣化的范围、程度、对桥梁隧道的影响重点开展。根据对桥梁隧道的检测结果，并结合数据库系统桥梁隧道的基本信息，做出科学的评估，不仅可以为后续提出维修和养护方案以及风险处理措施提供数据支持，还能够为维修项目的费用预算提供依据。
3.2桥隧预算编列与维修计划子系统
桥梁隧道的养护维修经费及养护人员等资源有限,每年可办理的维修预算有其定额,为有效的利用有限的经费并保证管理域内桥隧畅通并安全运行,桥隧管理系统中的预算编列与维修计划子系统即可根据桥梁隧道劣化构件维修的紧迫性,计算预算额度内的维修项目优选顺序,进行整体性维修优选排序,制定年度维修计划,使预算分配最佳化。桥梁隧道预算编列与维修计划子系统是利用数据库中的检测评估构件劣化所需的维修数量、已完成的维修数量、维修方法及单价等资料,自动编制、管理和打印维修预算,并制定下年度的桥梁隧道养护维修计划。
3.3桥梁隧道地理信息系统
地理信息系统是将采集、存储、分析和描述整个或者部分地球表面的空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。由于桥梁隧道等设施的建设具有很强的地理信息属性，因此将地理信息系统运用到桥梁隧道管理系统中来是今后桥梁隧道管理系统发展的一个必然趋势。桥梁隧道管理系统可以依靠地理信息系统这一强大的数据平台，为更为复杂的桥梁隧道管理提供可靠的数据支持，有利于桥梁隧道管理的全面建设。
3.4扩大实时监控系统范围
桥梁隧道的实时监控因两者的功能性差异要注意进行区分监测重点。其中桥梁的实时监控主要针对的是桥梁的载荷能力、当前环境、动静态反应；对隧道的实时监控主要针对的是隧道的形变、内部环境，隧道形变主要包含衬砌、路基形变，衬砌单元间是否存在裂缝及相对沉降，隧道内部环境的监控主要包含对隧道通风、消防、照明、通信等设备的运行状况监控，温湿度监控，内外亮度差异监控，交通状况监控几个方面。通过这些实时监控系统采集桥梁隧道内的相关数据，并经桥梁隧道健康检测与智能管理系统的及时比对，得出桥梁隧道的健康状况，存在问题的及时进行报警，需要维护的及时提醒维护。现场实时监控系统能够及时排除可能出现的安全隐患问题，延长桥梁隧道使用寿命，减少因监管不及时造成的安全责任事故。
结语
通过建立桥梁隧道健康检测与智能管理系统可以使桥梁隧道的使用效率得到巨大的提升，节约了成本也降低了管理难度，其作用还是十分显著的。桥梁隧道健康检测与智能管理信息系统的研制与应用使得桥梁隧道的养护状况得到了长足的发展,管理手段也发生了根本变化,桥梁隧道的养护与管理逐渐趋于规范化、制度化和标准。然而,目前桥梁隧道的管理信息系统仍存在不少问题,现有的管理系统结构单一,没有充分利用现在发达的网络技术实现信息快速传递、资源共享等。此外,大多数管理系统只是针对项目级上的桥梁或隧道,缺乏一个包括道路、边坡、隧道、桥梁等管理交通网络的大型综合网络级管理信息系统,建立一套完善基于WEB的大型综合交通管理信息系统必能实现巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
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[3]项贻强,汪劲丰,王晖等.大型桥梁与隧道工程健康监测与评估管理系统的研究[J].华东公路,2006,2:3-6.
论文作者:刘松浩
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第16期
论文发表时间:2019/10/17
标签：桥梁论文; 隧道论文; 管理系统论文; 健康论文; 结构论文; 预算论文; 智能论文; 《工程管理前沿》2019年第16期论文;