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[技术] 预防性维护保养在美国的应用 [复制链接]

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lansebeiai 发表于 2010-11-29 10:12:33 |显示全部楼层 |          |
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预防性维护保养在美国的应用
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                                                    文/印倍乐


' C% l% k9 ?5 @9 J; `      桥梁的维护保养作为保证桥梁安全运行、延长寿命的重要环节,越来越受到业主和公共管理部门的重视。中国是一个新兴的桥梁大国,近年来新建了很多大桥。有的在跨度、长度和难度上开创了世界之最;有的在复杂地型、恶劣气候水流条件下进行施工,累积了宝贵的经验。为了使这些桥梁发挥更好的作用,维护保养应适时地提到议事日程上来。' a3 P7 O! i# T5 I' M9 T
      美国有这方面的教训,也积累了一定的经验。现代意义上的美国高速公路系统始于上世纪50年代, 六七十年代忙于建桥,疏于保养、检查,也缺乏有效的管理。直到80年代,接连发生的垮桥事故给工程技术界、安全管理及政府职能部门敲响了警钟,而后采取了一系列设计规范和施工技术措施,确立了严格的常规健康检查制度以防患于未然。健康检查的频率有每1、2、5年一次不等。近年来,美国更加注重桥梁的预防性维护保养,以提高桥梁使用寿命。
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案例:纽约四桥的新保养计划

      上世纪末,美国制定了一个桥梁维护保养、修理的综合工作计划,其目的就是要把预防性纳入健康检查和修理的工作中。该计划历时14年(1997-2010),耗资28亿美元,涵盖东河上四座百年老桥。纽约市交通局管理着市区内700多座桥梁,东河上的四座大桥是其管辖下最大也是最重要的城市交通大桥,担负着曼哈顿岛、皇后区、布碌仑区之间的交通重任,每天要承担高达52万辆机动车以及35万地铁人流的通过。这四座桥沿东河由南向北依次为布鲁克林桥、曼哈顿大桥、威廉斯堡大桥和皇后大桥。, t, O" m" N4 c# x
始建于1889年的布鲁克林桥是一座混凝土加石材桥塔、以悬索为主结合斜拉的钢桁架悬索桥,是东河上最老的桥,也是纽约市的一座地标型建筑物。大桥设有机动车道、自行车道和人行道;曼哈顿大桥是一座上下双层的钢塔悬索桥,除机动车道外还载有地铁;威廉斯堡大桥是一座钢塔钢桁架悬索桥,桥上通行机动车辆、地铁和行人;建于1900年的皇后大桥是一座上下两层悬臂式钢板桁架桥。
  

       这四座桥是自由通行不收费的,所有资金都依靠拨款。要维护好桥梁首先要解决资金的来源问题,按惯例桥梁建设和修理经费的主要来源是联邦政府拨款,地方政府一般只承担10%左右的建设资金。虽然建和修有了资金来源,但是保养资金的来源并不明确。解决资金问题的责任落到地方上,然而由于技术上的原因,在保养资金上需求较多,市交通局原有的团队和经费不能满足要求。
# b  ?# ?6 R. ^% f      1996年联邦政府修改了规范,据此四座大桥可以申请保养项目,于是一个历时14年的工作计划就这样成型了。当时曼哈顿桥和威廉斯堡桥正在大修、改建的过程中,预防性保养计划就平行植入了正进行的工程中。预防性保养计划是单独专一的工作计划,每三年一个合同。在制定工作计划和合同时充分考虑这些目标:确保交通;进程紧凑综合;加强人员素质;维持长期投资。4 n$ ^  ?1 e: I
      纽约市交通局专门设立了一个机构(图5),由管理人员、工程技术人员和一般操作人员组成,由他们来执行、管理这个计划。通过招聘和内部调剂选拔这些人员,并一直随工作的进程对人员作相应调整。
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详解:预防性保养工作计划的内容

      预防性保养工作计划分成三个方面:专职养护机构的工作,外包合同,冬季养护。( v3 q& K$ O; Y' k4 t  y3 Q

专职养护机构的职责

       专职养护机构负责资金筹集、经费运用和工程管理。编制内的工程人员有监理职责,并负责组建专业队伍执行特殊的养护作业。管理团队的工作包括控制预算、进程安排、现场监理和质量保证。
9 X+ R2 E, D4 i+ ^4 a( y       其中管理方面涉及:计量和确定合同工作量(以布鲁克林和皇后大桥为例,他们均采用单独的预防性保养计划,不包含于结构改建、修理合同)签发合同款,起草合约,准备工程设计图纸,招标发标和造册后续的合约,并确保进行中的合约和后续的合约衔接良好顺畅,批准合约变更,监督管理现场的工程师和质量检查人员,对承包商承包合约中的所有工程负有质量控制责任,协调与其他责任机构(如联邦交通署,州交通局等)的联络,签署竣工报告和所有报送上级主管机构的文件,监督承包商执行安全施工计划,准备月度付款文件,准备竣工报告。
# F! O7 f* o& Q0 o/ D: f7 p       有些保养项目较为特殊,需要专职养护机构派专门的技术人员执行。譬如悬索、悬索锚碇、桥面下维修用的行车和一些机电设备等。鉴于局内原有维护人员长年来已训练有素,积累了丰富的经验,再加上招聘补充的人员,由此组成了一个特殊的专职工作队。工作队确定需特殊保养的构件,制定保养手册并执行保养。列入这类保养的有:润滑布鲁克林桥的悬索主缆及吊杆,润滑威廉斯堡桥的悬索主缆,润滑布鲁克林桥和威廉斯堡桥的悬索鞍座,保养布鲁克林桥、威廉斯堡桥和皇后大桥的机械及电器。" [5 c3 p5 J. I3 Z, l) d# Q
       专职养护机构需协助开发和管理计算机化的预防性养护管理系统。系统的综合数据库列出所有需要进行预防性保养的构件单元,在预防性养护的日程监督、跟综数据库中可提供选择性数据报告和进程报告,可输入有关预防性养护的投诉,指定有关方面解决投诉并追踪解决情况。系统提供CADD和数码照相合成资料,也提供状况报告系统等。
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外包合约与冬季养护

       外包合约指除了上面提到的专项特殊养护外,大量养护工作以合约的形式外包给了承包商。1 ^" L4 D2 `+ A1 ?" X; V9 }" B9 T
       纽约冬天冰雪较多,要靠路面撒盐来减缓冰冻,以保障车辆行驶安全。由于盐对路面、钢结构、混凝土结构的破坏力比较大,因此研究寻找替代品的工作一直在进行中。交通局的工程技术人员还研制了专用的喷撒防冻设备,并改装了12台卡车用于运送防冻化学品和搬运积雪。3 f* ~' I( q- j( ]

实施:具体预防性养护的措施

       下面这些保养操作,在规划和制定预防性保养系统中作为主要元素来考虑。图片是实际操作时的情形:
: w  V" V# u. n" E1 e& G       ◆过冬计划包括除雪、防冰冻、化冰(图6)。
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       ◆拉圾清除包括清扫路面(图7),清理排水系统(图8),清理下水道格栅盖(图9),清理桥面伸缩缝(图10),清洁和冲冼桥体(图11)。
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$ a6 }+ u$ m. h1 V, {# N  L       ◆钢桥油漆包括钢构件斑点油漆,溅盐区油漆(图12)。
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/ w) _$ Q; x8 Y3 k$ D* N4 U       ◆行人道补坑洼,裂缝填补。4 \9 E" S- G+ C& D9 L$ F4 U
       ◆电气保养,机械保养(图13)。
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' F6 }5 B) Y! S; O- l) m" Z       ◆替换抗磨表层路面,润滑支承(图14),润滑悬索主缆(图15),润滑吊杆(图16)。
& @/ B, m( A0 X


& l4 R- R4 V4 T6 B2 W        预防性保养被证明是一个行之有效的措施,可以延长大桥的使用寿命,从长远看也降低了造价,增强了行车安全和通车效率。而要实现这个计划,关键是要有落实的经费、专职的团队、可行的计划和计算机文档管理系统。! e6 g% j6 s2 `) Z. K. x
(作者单位:美国哈特斯蒂汉诺威国际工程公司)$ n- G$ C* v8 T1 N" f
(编辑:王少杰)
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  r* L; X! k# y5 C- ]0 r* @
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