隧道養(yǎng)護技術(shù)之關(guān)鍵問題
2015-06-09
從2001年至2013年,我國(不包括港澳臺地區(qū))公路隧道年均增長740公里,截至2013年,我國公路隧道已建成11359座/9605.6公里,表明我國已有1.1萬座公路隧道進入養(yǎng)護期。又據(jù)國家規(guī)劃預測,未來其規(guī)模仍將持續(xù)增加??梢灶A見,我國公路隧道將面臨長期、繁重的養(yǎng)護任務。
但自1986年我國第一座現(xiàn)代化雙洞公路隧道—福建鼓山隧道建成至今,也不足30年;而且,這段時間又正是公路建設的高峰期,人財物等優(yōu)勢資源多集中于建設領(lǐng)域。因此,我國至今尚未建立起完整成熟的公路隧道養(yǎng)護技術(shù)體系,在很多方面還不能適應或符合養(yǎng)護工作的實際要求。
為此,通過對國外公路隧道養(yǎng)護現(xiàn)狀的全面調(diào)查,結(jié)合對我國公路隧道養(yǎng)護現(xiàn)狀的分析,進而思考我國公路隧道養(yǎng)護技術(shù)的關(guān)鍵問題,這對理清我國公路隧道養(yǎng)護發(fā)展思路和方向,是十分必要和重要的。
國外公路隧道養(yǎng)護狀況
什么是隧道養(yǎng)護,隧道養(yǎng)護管理要管什么,靠什么進行養(yǎng)護管理……圍繞隧道養(yǎng)護管理的主體、客體和目的等管理活動的基本要素問題,PIARC(世界道路協(xié)會)開展了大量基礎研究。事實上,對上述問題當前世界各國的規(guī)定和認識均不相同。
對于養(yǎng)護管理的目的,歐洲有幾個國家將其定義為“隧道養(yǎng)護是維持或恢復隧道達到某一指定狀態(tài)的一系列行動,或者采取措施提供某一確定的服務”,加拿大魁北克省則認為,“隧道養(yǎng)護目的就是保證隧道用戶達到原設計時的規(guī)定的安全水平”。PIARC綜合后認為,隧道養(yǎng)護的目標就是:通過保持隧道一直處于設計的安全標準,而確保駕乘公眾的安全;對周邊人員和養(yǎng)護工作人員無風險;無意義的減少投資收益。
對于養(yǎng)護管理的內(nèi)容,2 0 0 5 年P(guān) I A RC對歐洲部分國家進行了調(diào)查(見表1),2012年又對歐洲31個國家進行了類似調(diào)查(見表2)。結(jié)果表明,對于交通監(jiān)控和管理,絕大多數(shù)國家劃為“運營”范疇;對于機電設施管理,部分劃為“養(yǎng)護”范疇,部分劃為“運營”范疇;
對于土建結(jié)構(gòu)和隧道整修,絕大多數(shù)劃為“養(yǎng)護”范疇。
它將隧道養(yǎng)護分為預防性養(yǎng)護和矯正性養(yǎng)護,其中預防性養(yǎng)護又分為周期性養(yǎng)護和狀態(tài)性養(yǎng)護。預防性養(yǎng)護能使隧道設施處于好且安全的狀態(tài),或者避免更高成本的維修。根據(jù)不同養(yǎng)護檢測結(jié)果進行評價,矯正性養(yǎng)護工作中一旦發(fā)現(xiàn)病害,則按暫緩維修和立即維修進行處理。養(yǎng)護工作按照技術(shù)水平分為6級:結(jié)構(gòu)清洗,設備清潔,測試、校準、量測,計劃性干預,非計劃性干預,整修。
它還提出,應建立隧道管理系統(tǒng),并應具有制定養(yǎng)護或運營工作計劃、開展成本分析、優(yōu)化養(yǎng)護工作和提供技術(shù)反饋等功能。
由于歐美日等國集中建設公路基礎設施的時間均較早,其隧道運營已歷時50年、甚至100年以上,積累了較為豐富的養(yǎng)護技術(shù)經(jīng)驗與研究成果,主要體現(xiàn)在以下方面:體制方面:多數(shù)國家對養(yǎng)護目的有清晰的定位,對養(yǎng)護工作各類機構(gòu)及其人員的職責有清晰的界定,最終從體制上有效實行了“管、養(yǎng)、運”的分離。
理念方面:提倡預防性養(yǎng)護理念,部分國家在積累了多年歷史數(shù)據(jù)、進而分析并掌握隧道各類設施使用壽命及劣化規(guī)律的基礎上,制定了具體的措施。
評估方面:對于總體養(yǎng)護,建立分級養(yǎng)護的評估方法;對于土建結(jié)構(gòu),建立定性與定量指標相結(jié)合的技術(shù)狀況評估方法;對于機電設施,建立多維度、多指標相結(jié)合的技術(shù)狀況評估方法。
手段方面:普遍推行和實施機械化、快速化的檢測手段,信息化、智能化的管理手段,標準化、規(guī)范化的工作手段等先進手段。
經(jīng)濟方面:正視養(yǎng)護收益與封洞作業(yè)的平衡,注重預防性養(yǎng)護與矯正性養(yǎng)護的平衡,重視養(yǎng)護投入與隧道安全的平衡,倡導基于壽命預測的科學養(yǎng)護計劃下的成本控制。
隧道養(yǎng)護技術(shù)的關(guān)鍵問題
我國用20余年時間就完成了國外50年甚至更長時間的公路隧道建設工作,盡管取得了矚目成就,但也形成了隧道建設周期短、工程質(zhì)量堪憂的現(xiàn)實特點。部分隧道自建成就不可避免地存在諸多缺陷,不久就會進一步惡化形成病害,從而加劇了隧道養(yǎng)護難度。截至目前,我國公路隧道養(yǎng)護已經(jīng)進行了一些探索和研究,在養(yǎng)護檢測對象、方式、頻率和手段等方面,基本形成了隧道養(yǎng)護檢測方法體系;也形成了隧道土建結(jié)構(gòu)的健康評價。但是,由于在人、財、物等方面長期資源不足,造成了隧道養(yǎng)護管理技術(shù)較為落后的被動局面:養(yǎng)護體制表現(xiàn)為政企不分、管養(yǎng)不分;
養(yǎng)護工作人員流動性大,技能匹配度低;
隧道養(yǎng)護經(jīng)費緊張,資金缺口大;養(yǎng)護設備機械化、自動化程度低;養(yǎng)護數(shù)據(jù)記錄堆砌無用,信息處理手段落后;養(yǎng)護管理停留在預防性養(yǎng)護的口號層面,無具體措施或可操作性差……
通過對比可知,我國公路隧道養(yǎng)護技術(shù)方面尚存在諸多關(guān)鍵問題亟待解決,可概括為“養(yǎng)護工程技術(shù)”和“養(yǎng)護管理技術(shù)”兩大類。
養(yǎng)護工程技術(shù)
從工程技術(shù)的角度來看,決定公路隧道養(yǎng)護質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)問題主要包括檢測技術(shù)、決策技術(shù)和維修技術(shù)。
對于檢測技術(shù),主要技術(shù)瓶頸在于如何更便捷、更全面地了解隧道土建結(jié)構(gòu)和各型機電設備的技術(shù)狀況;對于決策技術(shù),主要技術(shù)瓶頸在于如何綜合隧道實際狀況、實際經(jīng)濟投入等制約因素,給出合理的技術(shù)狀況評定等級,并制定科學的養(yǎng)護計劃;對于維修技術(shù),主要技術(shù)瓶頸在于如何根據(jù)隧道病害外觀表象,由表及里,推定病害成因。
養(yǎng)護管理技術(shù)
從管理活動的基本四要素來看,決定公路隧道養(yǎng)護管理成效的關(guān)鍵技術(shù)問題主要包括管理體制、管理理念和管理手段。
對于管理體制,核心障礙在于如何對養(yǎng)護機構(gòu)及人員進行定位,以及相應的管理措施;對于管理理念,核心障礙在于如何實施預防性養(yǎng)護的理念;對于管理手段,核心障礙在于如何高效、經(jīng)濟地確保管理活動的順利進行。
小貼士依托交通運輸部等各級項目,招商局重慶交通科研設計院有限公司、公路隧道建設技術(shù)國家工程實驗室研發(fā)了基于公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范(201X版)的“公路隧道養(yǎng)護管理智能云平臺”(專利),即將隨新版規(guī)范的正式實施面向全國同期發(fā)布,并可免費使用。隧道養(yǎng)護單位和人員可及時關(guān)注該單位發(fā)布的最新消息。