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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時(shí)間:瀏覽:次
對(duì)于橋梁工程生命周期的新管理應(yīng)用措施制度有哪些呢?有關(guān)橋梁方面的新發(fā)展模式有哪些呢?本文是一篇道路橋梁論文。文章從橋梁維修檢查中,引用新型精密的測(cè)量儀表,如用聲測(cè)法對(duì)結(jié)構(gòu)材料的缺陷以及彈性模量進(jìn)行測(cè)定;用手?jǐn)y式金相攝影儀檢查鋼材的晶體結(jié)構(gòu)俾能及早進(jìn)行加固防患于末然,以便延長橋梁的使用壽命。
摘要:橋梁工程學(xué)主要研究橋渡設(shè)計(jì),決定橋梁孔徑,考慮通航和線路要求以確定橋面高度,考慮基底不受沖刷或凍脹以確定基礎(chǔ)埋置深度,設(shè)計(jì)導(dǎo)流建筑物等;橋式方案設(shè)計(jì);橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);橋梁施工;橋梁檢定;橋梁試驗(yàn);橋梁養(yǎng)護(hù)等方面。
關(guān)鍵詞:橋梁工程管理,橋梁建設(shè)發(fā)展,道路橋梁論文
1 橋梁生命周期及環(huán)境成本組成架構(gòu)
橋梁生命周期包括橋梁的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)、橋梁所需各類材料的制造、開始橋梁的建造、橋梁的完工交付使用、超過橋梁使用期而被停用等過程,橋梁建設(shè)環(huán)境保護(hù)問題及工程建設(shè)成本控制可看作生命周期環(huán)境影響成本及同環(huán)境因素相關(guān)的生命周期成本,借助有效算法途徑算得分別表示為保護(hù)環(huán)境及環(huán)境成本控制的權(quán)重,確定保護(hù)環(huán)境及環(huán)境成本控制的發(fā)展趨勢(shì),而后對(duì)橋梁工程建設(shè)總成本及各過程成本進(jìn)行說明。
論文網(wǎng)推薦:《世界橋梁》,《世界橋梁》創(chuàng)辦于1973年,原名為《國外橋梁》,于2002年更名?,F(xiàn)由中國鐵路工程總公司主管,中鐵大橋局集團(tuán)有限公司主辦,中鐵大橋局集團(tuán)武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司出版。主要刊載世界橋梁工程領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài),包括設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)及管理、建筑材料、試驗(yàn)研究及理論計(jì)算等方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論探討,并重點(diǎn)突出報(bào)道世界各國橋梁工程領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新方法及最新科研成果。
2 橋梁生命周期環(huán)境影響及環(huán)境成本分析方法
2.1 明確邊界問題
邊界由物理及時(shí)間兩個(gè)邊界組成,首先確定物理邊界,其同時(shí)有著保護(hù)環(huán)境及降低工程成本雙重目的,對(duì)橋梁生命周期中的橋梁的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)、橋梁所需各類材料的制造、開始橋梁的建造、橋梁的完工交付使用、超過橋梁使用期而被停用等過程,物理邊界集中后面4個(gè)過程,時(shí)間邊界的確定涵蓋橋梁生命周期的所有過程。
2.2 如何分析清單
分析清單集中由橋梁所需各類材料的制造、開始橋梁的建造、橋梁的完工交付使用、超過橋梁使用期而被停用等過程入手,同時(shí)兼顧保護(hù)環(huán)境及降低成本的雙重考慮,涵蓋同橋梁建設(shè)及環(huán)境保護(hù)涉及到的生命周期成本清單及生命周期環(huán)境影響清單。
?、贅蛄汗こ膛c環(huán)境因子有關(guān)的生命周期成本清單
構(gòu)造輸入過程矩陣D D=(dij)m×n(1)
構(gòu)造成本單價(jià)矩陣U U=(uij)m×n(2)
式中,m為所輸入類型的數(shù)目,由橋梁建設(shè)具體需要,輸入類型總體包括鐵礦石、錳、石灰石、水、石油、煤和天然氣;n為橋梁所需各類材料的制造、開始橋梁的建造、橋梁的完工交付使用、超過橋梁使用期而被停用等各過程,dij代表于第j個(gè)過程輸入類型學(xué)i的清單;uij代表輸入類型i于第j個(gè)過程的價(jià)格,同時(shí)ui+1,j=uij×(1+q)-k,q代表貼現(xiàn)率,k代表第i個(gè)過程至第i+1個(gè)過程的間隔。
②橋梁建設(shè)生命周期環(huán)境影響清單:
建立輸出階段矩陣T T=(tij)m×n(3)
構(gòu)造成本單價(jià)矩陣V V=(vij)m×n(4)
式中,m為輸出因子的類型,結(jié)合工程實(shí)際,將輸出因子分為COD、COx、SOx、NOx、粉塵和固體廢棄物等種類;n為橋梁所需各類材料的制造、開始橋梁的建造、橋梁的完工交付使用、超過橋梁使用期而被停用等各過程;tij代表于第j個(gè)階段輸出類型i的潛值:vij代表輸出類型i于第j個(gè)過程階段花費(fèi)成本,
vi+1,j=vij×(1+q)-k,q代表折現(xiàn)率,k代表第i個(gè)過程至第i+1個(gè)過程的間隔。
2.3 明確保護(hù)環(huán)境及環(huán)境成本控制的權(quán)重
構(gòu)造橋梁建設(shè)項(xiàng)目中生命周期的環(huán)境影響因子:
BEi=Ti/GDEIi(5)
式中,BEi為橋梁工程生命周期環(huán)境影響i標(biāo)準(zhǔn)化值;Ti為生命周期環(huán)境影響清單i;GDEIi代表年平均制造i類環(huán)境影響的整個(gè)比值。
可得到,橋梁建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響總標(biāo)準(zhǔn)值為:
BE=?撞(?酌i·BEi) (6)
式中,?酌i代表i類影響類型在橋梁建設(shè)中所承擔(dān)的權(quán)重影響因素,得到同環(huán)境因素相關(guān)的橋梁生命周期成本:
BC=(D·U)/GDP(7)
式中,BC為與環(huán)境因子有關(guān)的橋梁工程生命周期成本規(guī)范值;D代表輸入階段矩陣;U代表輸入階段成本價(jià)格矩陣;GDP代表年平均國內(nèi)GDP。所以,可得到環(huán)境同成本的相關(guān)性:
RE,C=?撞BE/?撞BC (8)
式中,RE,C代表環(huán)境影響同成本間的相關(guān)性。進(jìn)而可分別得到,橋梁建設(shè)項(xiàng)目的生命周期環(huán)境影響及成本影響等的權(quán)重值如下:
GE,A=■(9)
GC,A=■(10)
式中,GE,A為A方案橋梁生命周期環(huán)境影響權(quán)重;GC,A代表A規(guī)劃中橋梁工程生命周期成本影響權(quán)重;j代表橋梁工程規(guī)劃的種類。旨在維持環(huán)境影響同成本間的平衡關(guān)系,借助Pythagoras及Cathetus方程式,得到精確后的影響權(quán)重值:
W1=[(?撞GE)/j+[GE,A-(?撞GE)/j]·■]/(?撞GE)/j)(11)
W2=[(?撞GC)/j+[GC,A-(?撞GC)/j]·■]/(?撞GC)/j)(12)
式中,W1為環(huán)境屬性的權(quán)重;W2為經(jīng)濟(jì)屬性的權(quán)重。
2.4 綜合成本分析
橋梁建設(shè)項(xiàng)目生命周期環(huán)境影響及同環(huán)境因素相關(guān)的生命周期成本相組成的整個(gè)成本值:
C=W1(T·V)W2(D·U)(13)
整個(gè)成本值越小,說明兼顧環(huán)境保護(hù)問題及橋梁建設(shè)成本兩塊下的橋梁規(guī)劃更好。
3 橋梁生命周期環(huán)境影響成本
?、贅蛄航ㄔO(shè)所需材料型成本:包括橋梁工程建設(shè)當(dāng)中材料制造及加工與橋梁建造等過程所耗費(fèi)的各種材料成本,主要是各過程當(dāng)中耗費(fèi)的鋼材、錳、石灰石及煤炭、石油、天然氣等諸多燃料。
②水污染成本:橋梁建設(shè)于生命周期各過程中對(duì)橋梁區(qū)域周邊水污染引起的成本,主要集中在生活污水、生活垃圾任意排放、丟棄,橋梁建造時(shí)產(chǎn)生多種污染物,攪拌機(jī)等產(chǎn)生的水泥及廢水以及橋梁附屬設(shè)施污水的排放,橋面徑流等對(duì)水體造成的嚴(yán)重污染。水污染物集中在COD、氰化物和重金屬。
③空氣污染成本:橋梁建設(shè)于所有生命周期過程中對(duì)空氣引起污染的成本,水泥、砂石、混凝土等建設(shè)材料輸送、卸貨產(chǎn)生的灰塵污染,攪拌機(jī)與加工時(shí)所產(chǎn)生的揚(yáng)塵和粉塵,及各種施工機(jī)械車釋放的多種有害廢氣等。控氣污染源主要為COx、SO2、NOx、揚(yáng)塵和粉塵。
④噪聲所造成的污染成本:于橋梁建設(shè)生命周期當(dāng)中產(chǎn)生噪聲所引起污染污染帶來的經(jīng)濟(jì)成本,包括噪聲所引起的直接污染成本和防止引起噪聲所進(jìn)行管理的成本。
?、莨腆w廢棄物丟棄所引起污染的成本:于橋梁建設(shè)生命周期整個(gè)操作中,由于固體廢棄物任意丟棄而帶來的經(jīng)濟(jì)成本,包括建設(shè)及生活固體廢棄物隨意丟棄所造成的環(huán)境污染引起的成本。
4 實(shí)例分析
以八一大橋改造為例,提供兩種不同的橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)成本計(jì)劃,第一種規(guī)劃中采用混凝土箱梁同鋼箱梁相結(jié)合的設(shè)計(jì),橋跨布置情況見表1;另外一種考慮鋼箱梁,橋跨布置與情況見表2。
①由第二種方案生命周期環(huán)境影響成本同與環(huán)境因素相關(guān)的生命周期成本綜合考慮得到的總體成本較第一種方案要小,充分說明單獨(dú)使用鋼箱梁橋兼顧環(huán)境保護(hù)問題及建設(shè)成本最小兩方面都比混合梁橋要好,給橋梁工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、方案確定指明了方向。
②對(duì)比兩種方案后可知,第一種規(guī)劃的輸入過程成本小于第二種,不過第一種規(guī)劃輸出成本大于第二種,充分說明橋梁建設(shè)生命周期當(dāng)中鋼箱梁比混合梁的生命周期成本高,不過帶來的環(huán)境影響小。兩者對(duì)環(huán)境影響基本集中于橋梁建造所需材料的生產(chǎn)及加工及橋梁建造等幾個(gè)過程,第一種規(guī)劃占整個(gè)比例的71.24%,第二種規(guī)劃則達(dá)到81.31%。兩種方案不同階段輸入及輸出過程成本分別見表3、表4。兩種方案輸入過程各階段總成本見表5,輸出過程各階段總成本見表6。
?、墼跇蛄航ㄔO(shè)生命周期環(huán)境影響成本中,第一種規(guī)劃在材料制造過程中小于第二種,不過橋梁建造及使用過程中第二種規(guī)劃大于第一種的,明顯可知混合梁橋于材料制造過程環(huán)境影響小于鋼箱梁橋,不過于橋梁建造及已超出使用年限期,環(huán)境影響遠(yuǎn)超過鋼箱梁橋,給兩種規(guī)劃在各自過程的環(huán)境影響控制給予了有力指導(dǎo)。