全生命周期视角下公路桥梁的养护管理

摘要：当前，我国交通运输行业发展前景一片大好，公路桥梁是重要构成部分，其运行情况与公众出行安全紧密相关。随着公路桥梁里程的持续增长以及使用年限的增加，养护施工工作的重要性愈发凸显。传统的养护施工管理模式在面对日益复杂的路况和高标准的养护需求时，逐渐暴露出诸多问题，因此，本文深入研究全生命周期视角下公路桥梁的养护管理优化措施，为项目稳定运行提供坚实保障。

关键词：全生命周期；公路桥梁；养护管理

引言

人们对于现代公路桥梁工程建设要求不断提高，养护工作是非常重要的环节，很多病害前期征兆并不明显，往往是在中后期集中爆发出来，不仅严重影响公路桥梁工程的正常运行，还会对交通运输行业的可持续发展造成较多的挑战。

1公路桥梁典型病害

1.1桥头跳车与路堤沉降

桥头跳车现象在公路桥梁中较为常见，大约20%的桥梁桥头存在跳车问题。桥头跳车主要是由于路堤沉降与桥台沉降不一致导致的。路堤在施工后的一段时间内会发生自然沉降，其沉降量与填土高度、土壤类型等因素有关。例如，若填土高度达到3米且填土的压实度未达到规定标准的95%时，后期沉降量就会超过10厘米。而桥台一般建立在坚实的基础上，沉降量极小，这样就造成了桥头与路堤连接处的高差，车辆行驶到此处就会产生跳车现象。路堤沉降还可能因为地下水位的变化而加剧，在一些靠近河流或者地下水位较高的地区，地下水位上升会使土体变软，承载能力下降，从而增加沉降量。

1.2伸缩装置病害

伸缩装置对于桥梁适应温度变化、混凝土收缩徐变等有着关键作用，但也是易损部位。约25%的桥梁伸缩装置存在病害。伸缩装置的病害主要体现为橡胶条的老化以及伸缩缝的堵塞等。橡胶条在阳光直射和风吹雨打的环境下，经过3~5年就会出现明显的老化现象，从而失去弹性。伸缩缝堵塞则是由于日常的杂物堆积，如在一些交通繁忙的城市桥梁上，垃圾、灰尘等容易进入伸缩缝，当伸缩缝被堵塞率达到30%以上时，就会影响伸缩装置的正常伸缩功能，进而导致梁体变形、产生裂缝等问题。

2全生命周期视角下公路桥梁的养护管理优化措施

2.1构建养护管理标准化体系

养护管理标准化体系构建是确保平台有效运行和管理规范化的重要基础，通过建立完善的标准体系实现养护管理的科学化、规范化和程序化。养护作业标准制定基于桥梁结构特点、材料性能要求、环境条件影响等因素，建立涵盖日常养护、预防性养护、修复性养护、应急养护等不同类型的作业标准。标准内容包括作业准备、操作程序、技术要求、质量标准、安全措施、验收标准等，形成完整的技术规范体系。制定统一的检测标准、评价标准、材料标准，确保不同地区、不同单位的养护作业具有一致性和可比性。质量控制体系建立基于全过程质量管理理念，构建包括质量计划、质量检查、质量评价、质量改进的闭环质量管理体系。建立多级质量控制机制，包括作业班组自检、技术人员复检、质量监督部门抽检等，确保养护作业质量符合标准要求。建立质量追溯体系，记录养护作业的全过程信息，实现质量问题的快速定位和责任追究。绩效评价指标构建基于平衡计分卡理念，从财务指标、客户满意度、内部流程、学习成长等四个维度建立综合绩效评价体系。财务指标包括养护成本控制、投资回报率、成本效益比等；客户满意度指标包括通行质量、服务水平、用户反馈等；内部流程指标包括响应时间、作业效率、质量合格率等；学习成长指标包括人员培训、技术创新、知识积累等。管理流程规范化通过业务流程重组和优化，建立标准化的养护管理流程，包括计划制定流程、作业执行流程、质量控制流程、绩效评价流程等，明确各环节的职责分工、作业标准、时间节点、信息流转等要求。

2.2优化资源配置

对养护施工所需的物质资源、成本资源、人力资源等进行全面梳理和合理划分，根据不同路段的养护需求制订科学的资源分配计划。在物质资源方面，合理安排材料采购，确保材料质量符合标准且供应及时；建立材料库存管理系统，实时监控材料库存情况，避免材料积压或短缺。对于成本控制，明确管养分离模式下的成本结构，划分直接成本和间接成本控制目标；通过优化施工流程，提高设备利用率等方式降低养护成本。在人力资源方面，根据人员的专业技能和工作经验合理分配工作岗位，实现人岗匹配；加强员工培训，提升员工专业素质和工作技能，提高人力资源利用效率。

2.3智能监测与数字管养

应用智能监测技术，并搭配实施数字化管理养护手段，不仅可以在病害问题的识别中得到较为准确的结果，还可以在病害处治的过程中给出明确的依据，避免病害问题进一步恶化。比如，采用RGB3DS道路病害智慧监测系统，实现了对公路桥梁病害的自动化、智能化检测，大幅提高了检测效率和准确性。建立完善的养护管理制度，明确责任分工，加强资金和技术投入，形成政府主导、市场运作的养护管理模式。数据采集通过无人机、检测车等多种数据源采集公路桥梁图像数据。智能识别时，利用人工智能视觉识别技术，自动检测并识别裂缝、坑槽等病害类型，生成病害报表。数据分析方面，结合全球定位系统定位信息，对病害进行定量分析，评估病害严重程度和影响范围。与此同时，还要根据病害问题，制定养护计划，根据病害检测结果，制定针对性的养护计划和修复方案。贯彻落实动态追踪管理，对病害进行动态追踪管理，及时调整养护策略，确保桥梁安全、畅通。

2.4智能养护决策支持

智能养护决策支持系统能够根据基础数据管理与分析以及智能监测与预警的结果，综合考虑桥梁的病害程度、养护成本、交通影响等多方面因素，为养护工作提供科学合理的决策。例如，对于一座存在轻微裂缝病害的桥梁，如果采用常规的维修方法，成本可能在10万元左右，同时需中断交通；而采用新型的快速修补技术，虽然成本会增加到15万元，但可以大大缩短施工时间，减少交通影响。智能养护决策支持系统通过建立数学模型，对不同养护方案进行模拟和评估。在建立数学模型过程中，可以采用有限元分析方法，模拟桥梁在不同荷载和养护措施下的结构响应，从而评估养护方案对桥梁结构性能的影响。根据大量案例统计，使用智能决策支持系统后，养护方案的合理性提高了约40%。其能够根据桥梁的实际情况，选择最适合的养护时间、养护方法和养护材料，从而实现高效、经济、安全的公路桥梁养护。此外，智能决策支持系统还可以结合遗传算法等优化算法，在众多可能的养护方案中寻找最优解，进一步提高养护决策的科学性和合理性。

结语

公路桥梁的全生命周期养护管理是现代交通基础设施可持续发展的核心保障。通过构建养护管理标准化体系、优化资源配置、智能监测与数字管养、智能养护决策支持等策略，该管理模式实现了从被动维修向主动预防的科学转变，显著提升了桥梁服役安全性与耐久性。绿色低碳养护工艺的革新、跨部门协同机制的完善，以及全生命周期理念在新建桥梁中的前置应用，将进一步释放该管理体系的社会经济效益。

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