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贵州公路桥隧综合养护技术创新思考

发布时间:2022-04-18所属分类:工程师职称论文浏览:1

摘 要: 十四五时期,贵州将围绕加快推进交通强国西部示范省建设的目标,持续加强公路养护领域四新技术推广及应用,构建全天候、全路况的立体化公路养护体系,探索利用物联网、大数据、人工智能等新技术,提升公路养护整体水平,助力交通在巩固脱贫攻坚胜利成果、助推乡村振兴

  “十四五”时期,贵州将围绕加快推进交通强国西部示范省建设的目标,持续加强公路养护领域“四新”技术推广及应用,构建全天候、全路况的立体化公路养护体系,探索利用物联网、大数据、人工智能等新技术,提升公路养护整体水平,助力交通在巩固脱贫攻坚胜利成果、助推乡村振兴战略等方面发挥“先行官”作用,实现公路养护事业高质量发展。

贵州公路桥隧综合养护技术创新思考

  公路桥隧养护现状

  贵州地处云贵高原东部,沟谷纵横,公路桥梁、隧道占比较高。截至20 20年底,贵州已建公路桥梁26195座/3880.463公里,其中高速公路12712座/3392.692公里、普通国省道3766 座/218.008公里、农村公路9717座/269.763公里;已建公路隧道2335座/2381.803公里,其中高速公路2178座/2308.6 42公里、普通国省道 113座/57.042公里、农村公路44座/16.119公里。

  随着桥隧数量逐年递增,检测养护难度增大,建设初期“后遗症”爆发,贵州公路桥隧基础数据混乱、评定系统不完善,检测和维修加固技术体系不健全,桥隧养护管理成本过高、资金不足等问题逐渐凸显,桥隧管理及养护面临着巨大挑战。而且,无论从桥隧建设规模、建设理念,还是养护技术创新等方面来看,贵州的公路桥隧养护管理水平仍处于相对落后的阶段。如何恢复和提高旧桥的承载及通行能力,及时处治桥隧病害,延长桥梁、隧道的使用寿命,满足现代化交通运输的需要,成为“十四五”时期贵州公路桥隧养护的重点。

  “十三五”创了哪些新

  桥梁病害处治技术

  目前,常用的桥梁病害处治技术(方法)主要包括:裂缝封闭、灌注,粘贴钢板、碳纤维、预应力碳纤维板加固,混凝土破损修补、支座更换、桥梁纠偏、吊杆更换、伸缩缝更换等。

  桥梁伸缩缝快速修复、加固施工新技术

  当前,梳齿板伸缩装置、模数式伸缩缝160型号及以下型号,均可实现完全修复,模数式伸缩缝240型号及以上型号,根据损坏情况的不同,部分可完全修复,大部分为应急性修复;在修复过程中创新应用不锈钢止水带,解决了传统橡胶止水带更换难、寿命短的问题,且施工效果更佳、操作更便捷;通过对桥梁伸缩缝进行健康水平监测,实现了早、中期技术性检查,能够更好地判断桥梁是否需要保养或修复。

  “十三五”时期,贵州在行业内率先提出了桥梁伸缩装置修复、加固技术概念,相关理论研究覆盖常用模数式、梳齿板式伸缩装置所有型号,实际应用覆盖梳齿板式所有型号、模数式320型号及以下型号;优化了位移箱植入及再造工艺、位移控制单元再造工艺、消除伸缩装置内部不良应力集中工艺、中梁钢抗倾覆锚固工艺等一批新工艺,还同步衍生了梳齿板下部减震阻尼柱、增强型组装式位移箱、多片式厚度可调伸缩装置减震垫、不锈钢伸缩缝止水带等新材料。

  自走式桥梁检测养护平台

  这是一种桁架式的桥梁侧至梁底的多功能作业移动平台,适用于桥梁日常检修、保养及特殊事故发生后的检查,也可用于桥梁排水工程、线缆桥架工程、光亮工程、涂装工程和桥墩围栏工程等施工作业。该平台为半自动控制,设计了面板按键操作和无线遥控操作两种模式,具有安全性好、实用性高的特点。桥梁检测移动平台具备上下升降和180度旋转功能,能够实现对大桥梁底外表面6米至8米范围内的覆盖检查,后期改进型号可增加5米的伸缩延展铝合金通道,以满足更大范围的检测养护需求,更利于养护人员标记病害及开展小规模维修、养护。

  隧道病害处治技术

  众所周知,隧道病害具有一定的隐蔽性,且病害或缺陷出现后,在外力或水的作用下,极易扩大、发散,加之隧道病害种类多、突发性强,施工作业流程复杂、环境恶劣,处治一处病害往往需要耗费较长的时间,有时甚至要封闭整段公路,对公路的正常运营影响较大。因此,隧道病害处治技术研究一直是行业的重中之重,目前根据不同类型的隧道病害有不同的处治方法。

  隧道直流集中智能供电系统

  根据《公路隧道提质升级行动技术指南》和相关规范要求,同时结合省内公路隧道的实际情况,贵州对长度大于500米,以及长度小于500米但位于平曲线、竖曲线等视距不良路段的公路隧道,进行照明设施的提质升级改造,主要包括:改造电路、推广应用新技术、增设灯具、更换灯具等。在国省干线公路隧道提质升级专项行动中,贵州选取镇远一号隧道、高家岩隧道作为试点,推广应用直流集中智能供电系统技术。

  该技术在车辆工程、通信工程、变电控制等领域的应用较为广泛和成熟,但在公路隧道照明中的应用经验较为缺乏。直流集中智能供电系统通过集中整流,将AC380V交流电转换成DC400V直流电,通过配电装置和智能控制单元向 LED灯具供电。直流集中智能供电系统包括交流配电装置、变压整流装置、直流配电装置、智能控制与监控单元四大模块,具有投资成本低、维护成本低、能耗低、安全性高、稳定性好等优点,能实现防雷、防浪涌、智能控制、防止触电等功能,适应国省干线公路隧道养护资金紧张、养护力量薄弱的实际条件。

  瓷化涂料在隧道中的应用

  瓷化涂料是一种全新的、集防护与美化于一体的结构表面处理保护技术。该材料可在高温钢铁水作用下迅速发生陶瓷化转变,具有防腐、防火、耐磨、耐候、自洁性强等优点,不仅能够起到保护结构表面的作用,还能够起到美化装饰的效果。在贵州国省干线公路隧道提质升级专项行动中,共有52座隧道应用了瓷化涂料,累计使用面积达10万平方米,良好的使用效果获得了社会各界的广泛好评。

  “十四五”发展目标

  “十三五”时期,贵州通过积极探索和推进“四新”技术在公路养护中的应用,极大地提高了养护管理精度、效率和养护工程质量。与此同时,全省普通国省干线公路路况水平也持续得到改善,但与发达省份相比,贵州公路的养护管理水平仍存在较大差距。 “十四五”时期,贵州将继续坚持“安全至上、崇尚创新、注重协调、倡导绿色、厚植开放、推进共享”的发展理念,创新公路养护技术、工艺,更加关注安全、绿色、智慧、经济等公路养护领域重点发展方向。

  探索和推进全寿命周期养护模式

  《“十四五”公路养护发展规划》提出,将建立科学、高效的公路养护市场资源配置体系和供给体系,推进公路养护市场化广度和深度,积极探索先进的养护承包方式,通过将各类养护工程打捆发包,养护技术咨询、检测、设计、施工等业务组合发包,建设、养护、管理一体化发包,鼓励各地积极开展试点工作。“十四五”时期,贵州将实施全寿命周期养护试点,逐步建立科学高效的全寿命养护管理体系和养护决策机制,进一步优化普通国省道和高速公路养护管理体制,逐步提升公路管理部门工作统筹规划、监督管理等行业治理能力,培育一批具有竞争能力的养护单位,有效推进养护行业提质升级,推动养护管理模式创新,同时创新“建养一体”招标模式,突出投标人日常养护能力评价,形成指标要求明确、具体可操作的新型养护模式管理体系。

  强化“安全至上”养护理

  强化公路养护安全保障体系,构建安全至上的体制机制。坚持国家利益至上,以人民安全为宗旨,以安全出行为根本,统筹公路养护外部安全和内部安全,按照预防为主、综合治理的方针,推动标准体系逐渐完善,推动《养护工程安全作业指南》等安全养护规范标准落地。运用新材料、新工艺提高道路安全性。采用高模量、高强等沥青混合料,解决车辙发生和发展较快问题,采用高黏、高强等耐久性透水路面,解决雨天路面产生水雾问题,采用高抗滑表层罩面,解决特殊路段如隧道口、长大纵坡、变速路段的抗滑安全问题,采用无机热管、抗凝冰材料等抗冰雪路面技术,解决冰雪等恶劣天气下的行车安全问题。养护标准化、安全标准化。通过制定相关安全作业指南,规范养护施工安全管理流程及制度、风险识别、作业规程、安全监督检查等方面的内容,进一步丰富养护安全管理标准化体系,目前贵州已出台《贵州省高速公路日常养护安全作业指南》 (JTT52/03-2021),《贵州省高速公路养护工程安全作业指南》(包含总则、路基工程、路面工程、桥涵工程、隧道工程、交通工程及沿线设施共6部分)也即将出台。

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  从修复性养护向预防性养护转变

  “十四五”时期,贵州将进一步加强预防性养护力度,牢固树立经常性、预防性养护理念,更加重视日常养护工作,定期开展公路养护巡查,加强对公路、桥梁、隧道等轻微破损的及时性修复,加大公路预防性养护的推广力度,完善预防性养护的决策依据和技术要求,全面建立公路预防性养护技术体系。

  进一步倡导绿色养护理念

  目前,贵州存在高速公路、普通国省干线公路、农村公路养护管理多业主(19家业主单位)、管理多层次,资源整合不足等症结。

  结合交通运输部印发的《“十四五”公路养护发展规划》,贵州将推动建立省级绿色低碳养护技术及材料应用平台,实现国省道废旧路面材料回收率达到100%,高速公路、普通国省道循环利用率分别达到100%、85%以上的目标;关注公路养护的可持续性,建立健全绿色低碳循环发展的养护体系,围绕绿色养护进行布局,构建全省公路一盘棋养护体系;推动绿色养护综合基地建设,立足立体化路网规模,整合利用土地、设备等资源,通过市、县分级方式建设绿色养护综合基地(基地建设结合项目实施,标准化建设);从材料准入选取、工艺控制等着手,从根本上实现养护高质量发展及绿色发展。

  推进信息化养护体系建设

  按照《数字交通发展规划纲要》(交规划发〔2 019〕8 9号)要求, “十四五”时期,贵州将进一步推动先进信息技术与公路养护管理的深度融合,整合现有公路信息资源,建立公路全资产管理系统平台,利用大数据技术提高公路养护管理预测水平和决策能力,推动传统养护向智能化养护转变,以公路全寿命周期理论为基础,借助IT技术,集成人员、业务、技术、装备、数据、模型等要素,实现公路养护全过程、全要素的科学化、智能化,让公路养护管理变得更加“智慧”。

  推进和提高养护作业机械化水平

  进一步加大公路养护成套设备研发推广,使用实用、便携、通用的日常养护机械设备,集成、连续、智能的工程机械设备,提高养护效率,推进养护作业快速化,提高养护作业的安全性。——论文作者:胡海洋 王家进 杨军

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