*) Отношение Jфакт/ΣJфакт Новый подход к управлению мостами в Германии имеет принципиальные отличия от прежнего, сформированного в начале 1980-х годов. Он фактически отразил современное отношение в разных странах к проблеме управления мостами, в том числе и новые задачи, поставленные перед системой управления эксплуатацией мостов (СУЭМ) в России в начале 90-х годов XX века. Этот подход максимально приблизил создаваемую в Германии СУМ к наиболее передовым системам, действующим в США, Франции, Дании и других странах. Французский подход к автоматизированному управлению состоянием мостов (метод OA-MeGA) основан на детальной информации балльной оценки состояния сооружений и определении приоритетности по балльной системе. Управление состоянием мостов по методу OA-MeGA предусматривает: - изучение объекта в процессе ежегодных осмотров и периодической диагностики; - обработку данных по надзору через автоматизированную информационную систему OASIS; - финансовую оценку объектов; - планирование бюджета; - реализацию плана (бюджета) с обеспечением контроля качества работ; - архивирование данных. Главной особенностью метода OA-MeGA является его увязка с экономическим планированием и попытка увязки результата планирования (бюджета) с объективной оценкой приоритетности ремонтных работ. В то же время авторы Метода сами понимают недостаточное его приближение к объективности из-за «…неполного знания законов динамики повреждения элементов...» [25]. Поэтому на основных этапах оценки состояния моста (оценка повреждения элементов, безопасности движения, функциональности, качества сооружения в целом) в этой современной СУМ преобладают пока субъективные (экспертные) показатели - баллы. Балльная система в показателе приоритетности ремонта моста определяет фактически ранжированный номер для финансирования работ (показатель JGG). Расчет показателя приоритетности начинается с оценки повреждения конструкций J и определения приведенного показателя повреждения J/Д (табл. 2). Таблица 2 Определение показателя повреждения
Примечание. При отсутствии повреждений оценка по каждой части сооружения принимается равной Д = 1. Показатель приоритетности определяется по формуле
Затем, согласно табл. 3, устанавливается общая по мостовому сооружению оценка. Таблица 3 Определение общей оценки степени повреждения мостового сооружения
Рассмотрим пример. Согласно табл. 2 и приведенной выше формуле, показатель приоритетности ремонта моста станет равен JGG = (4 - 1)·(5 - 1) + 3,27 = 15,27. Из табл. 3 видно, что приоритетность капитальных вложений очень высокая и с большой степенью вероятности объект может попасть в план ремонта. На субъективных (экспертных) оценках состояния и прогнозирования базируются системы в Финляндии и Дании. В частности, СУМ в Финляндии [26] включает (рис. 3): - инспектирование; - программирование содержания и ремонта; - ведение БДМ (регистр мостов) и управление данными о мостах; - реализацию программ по содержанию, ремонту, капитальному ремонту и реконструкции. На основных этапах (инспектирование и программирование) СУМ использует балльную оценку. Рис. 3. Схема системы управления мостами на сетевом уровне в дорожном ведомстве Финляндии Например, состояние конструкций и элементов оценивается по одному из пяти условных классов. На основании класса состояния при сетевом планировании прогнозируются затраты с учетом распределения мостов по возрасту (практически единственного объективного показателя). И лишь при индивидуальном планировании затрат (для конкретного объекта) учитываются результаты расчетного прогнозирования долговечности моста [27]. Новый подход к управлению мостами в Финляндии, сложившийся к середине 1990-х годов, предусматривает постоянный контроль за состоянием мостов (управление данными о сооружении, включая сбор информации, в том числе информации о содержании и ремонте), оценку состояния и сравнение состояния с целевыми показателями состояния, определение бюджетных затрат и прогнозирование их в соответствии с прогнозом изменения состояния. Результатами функционирования СУМ являются [28]: - прогнозы состояния мостов; - определение (корректировка) целевых уровней; -определение требуемых ремонтных работ; - бюджет ремонтных работ. Прогнозирование является неотъемлемой частью СУМ и осуществляется в Главном дорожном управлении с учетом заявок (предложений к плану) от окружных управлений (см. рис. 3). При планировании ремонтных работ учитываются факторы, влияющие на сохранность конструкции, причины повреждений, а также определяются рациональное время проведения работ и экономичность принимаемых решений [27, 29]. Таким образом, как и в других развитых странах Европы, в СУМ Финляндии входит планирование ремонтных работ на основании контроля их состояния и прогноза. Данные прогноза, как и других услуг группы мостовиков в СУМ, ежегодно передаются в окружные управления. Кроме того, один раз в четыре года составляется отчет о состоянии мостового хозяйства страны в Парламент для определения бюджетных ассигнований. В Дании система управления мостами Danbro является вторым поколением автоматизированной системы, разработка которой была начата в 1987 г. В настоящее время система Danbro используется не только в Дании, но и в ряде других стран, что дает возможность накапливать ценный практический опыт и постоянно совершенствовать СУМ. Компонентами системы Danbro являются [30]: - набор взаимосвязанных Руководств и соответствующих практических Правил действия по инспектированию и контролю качества, проектированию, содержанию, ремонту и подготовке бюджета; - свод законов и правил, начиная с закона о дорогах и кончая справочниками для работников СУМ; - база данных по мостам (в бумажном и электронном виде); - программное обеспечение, позволяющее делать расчеты мостовых конструкций, а также расчет бюджета, осуществлять выбор стратегий эксплуатации (обслуживания) и ремонта (рис. 4). Анализ структуры СУМ и ее основных модулей, показанных на рис. 4, подтверждает, что в цепочке действий от получения информации о мостах до реализации принимаемого управленческого решения должен находиться один из важнейших этапов - планирование работ по содержанию и ремонту мостов на основе сопоставления различных стратегий эксплуатации. Функционирование СУМ подчинено реализации принятой стратегии эксплуатации (обслуживания), для которой важными являются следующие условия: 1. Долговечность или остаточный ресурс сооружений - важнейший фактор для выбора решения по их содержанию и ремонту, для выбора оптимальной стратегии эксплуатации мостов. 2. Определение показателей долговечности возможно только при условии точного знания состояния материала и конструкций и изменения этого состояния во времени. При этом деградация конструкции устанавливается экспертным путем. На рис. 5,а показан пример сопоставления ежегодных затрат на эксплуатацию конкретного моста по трем стратегиям, в число которых входит и стратегия с ранним ремонтом (стратегия № 3). Как видно из рис. 5,а, при разумном планировании затрат на содержание в течение первых 15 лет эксплуатации мост может находиться без ремонта 25 лет и более. При этом для каждой стратегии принималась своя модель старения материалов (принципиальная схема старения показана на рис. 5,б). Рис. 4. Схема системы управления мостами в Дании Рис. 5. Пример сопоставления различных стратегий эксплуатации (а) и принципиальная модель старения моста (б) в системе управления мостами Danbro (Дания): 1, 2, 3 - стратегии эксплуатации; Тсл - срок службы конструкции Критерием для выбора стратегии эксплуатации моста при обеспечении его заданного срока службы являются суммарные финансовые затраты. Виды работ для каждой стратегии определяют в зависимости от степени деградации конструкций моста и прогноза изменения их состояния. Прогноз ведется на 20 - 25-летний период. Во всех странах, где функционируют СУМ, основное внимание уделяется оценке состояния мостовых сооружений. Не является исключением и Великобритания, где в 1987 г. началось выполнение 15-летней «Программы оценки состояния и усиления мостов», которая ознаменовала собой переход на новую концепцию управления мостами. Важнейшей частью этой Программы являлось изменение сложившейся оценки состояния мостов [31]. Для обеспечения принятия более правильного и гибкого решения по управлению мостами на федеральной сети автомагистралей и магистральных дорог Великобритании (9500 сооружений) в структуру управления мостами включают два различных метода оценки состояния - детерминированный и вероятностный. Детерминированный метод используется для сравнительно «молодых» конструкций с незначительными отклонениями от стандартного состояния или в случаях, когда имеются сомнения в адекватности конструкций, например, по показателю грузоподъемности. Вероятностный метод оценки состояния моста выполняют в случаях, когда необходимо решать вопросы очередности ремонта или перестройки в пределах существующих бюджетных ограничений. Фактически существует пять различных по сложности методов инспектирования, увязанных с пятью категориями состояния, которые и представляют собой оценку технического состояния моста. Структура управления мостами NATS в Великобритании приведена на рис. 6. Примерно аналогичный подход имеется и в Швеции (рис. 7). Исходя из целей и задач, которые ставит перед собой дорожная служба Швеции на современном этапе, прежде всего, проводятся инвентаризация, инспектирование и оценка текущего состояния сооружений. Моделирование текущего состояния и прогноз его изменения в будущем дают возможность определить потребность в объемах работ на ближайшую и дальнюю перспективу. Рис. 6. Схема структуры управления мостами NATS (Великобритания) Рис. 7. Примерная модель системы управления мостами в Швеции На основе этой информации предлагается несколько вариантов технических решений по реализации задач, т.е. указанных потребностей. Далее, как правило, проводят анализ альтернативных решений с точки зрения эффективности затрат с использованием аналитических и других методов. Оценка альтернативных решений по утвержденным критериям позволяет выбрать нужную стратегию и составить список объектов для реализации в краткосрочной и долгосрочной перспективе. При подготовке списка объектов для плана работ по содержанию или ремонту мостов осуществляют расстановку приоритетов. Несмотря на то, что каждая из европейских стран развивает собственную систему управления мостами, в последние годы заметно все же влияние американского подхода в определении главных принципов. Наибольшее применение нашла система Pontis, усовершенствованная версия которой эксплуатируется с 1993 г. и используется в 38 штатах США и ряде стран Европы. В частности, на 8-й Международной конференции по управлению мостами, проходившей в апреле 1999 г. в шт. Колорадо был сделан доклад «Адаптации модели прогнозирования Pontis к условиям Венгрии» [32]. В докладе подчеркивалось, что использование в Венгрии системы Pontis не является прямым переносом американской идеологии к европейским условиям. В процессе адаптации происходит модернизация системы Pontis, примером которой могут служить «Матрицы разрушения Pontis-H (Венгрия)», строящиеся по принципу матриц вероятности перехода элемента из одного состояния в другое. Построение и анализ матриц вероятностей являются обязательным этапом перед принятием решения. Матрицы позволяют определить время и затраты на ремонт элементов моста при различном уровне затрат на содержание - от минимальных до оптимальных. Рассматривая мост как сооружение, состоящее из множества элементов со своими матрицами состояния, система Pontis фактически представляет объект планирования как Марковскую систему (модель). Многолетнее использование аналогичных матриц в США позволило найти аргументы в пользу преимущественных вложений в содержание мостов. В честности, в работе [33] показано, что, проводя регулярные работы по «…планово-предупредительному содержанию…» и текущие работы по поддержанию моста в хорошем состоянии, общие затраты на его ремонт и перестройку могут быть снижены в 4 раза (рис. 8). На рис. 8 показано, например, что при самых малых денежных затратах на содержание мостов, не превышающих 5,2 млн. долл. США, на ремонт и перестройку потребуется 400 млн. долл. Увеличение затрат на содержание в 10 раз, т.е. до нормативного уровня (52 млн. долл.), снижает потребность в средствах на ремонт до 100 млн. долл. (т.е. в 4 раза). Учитывая широкое распространение в мире системы Pontis, представляется целесообразным несколько подробнее охарактеризовать последнюю версию этой системы, интеграцию которой планируется осуществить в готовящуюся систему управления мостами и в г. Москве (400 автодорожных мостовых сооружений) [34]. Основным назначением системы Pontis является моделирование и оптимизация ремонтно-восстановительных работ по поддержанию сети мостов на необходимом уровне структурной целостности и функциональной надежности [22]. Программы работ устанавливаются в системе Pontis на основании анализа различных сценариев (стратегий) эксплуатации мостов. Все виды работ в системе Pontis разделены на три основные категории: - замена сооружения на новое; - функциональная модернизация (реконструкция); - работы по поддержанию структурной целостности. Рис. 8. Зависимость общих расходов на эксплуатацию мостов от уровня их содержания (шт. Калифорния, США): 1 - общая стоимость мостов; 2 - ремонт и перестройка мостов; 3 - содержание мостов; С - минимально допустимый уровень затрат на содержание мостов Последнюю категорию также называют работами по обслуживанию, ремонту и восстановлению, для обозначения которых используется аббревиатура MRR (Maintenance, Repair, Rehabilitation), При расчетах в системе Pontis исходят из следующих допущений: - мосты состоят из конечного числа элементов (всего элементов ≤ 160, для конкретного моста ≤ 50); - рассматриваются четыре категории состояния - четыре различных условия эксплуатации, характеризуемые оценками «отлично», «хорошо», «средне», «плохо»; - каждому состоянию элемента соответствует формальное его описание и конкретное действие, направленное на улучшение его состояния. В рамках используемых в системе Pontis моделей ремонтно-восстановительных работ все действия исходят из показателей стоимости и вектора вероятности перехода в другое (более худшее) состояние. Векторы вероятностей перехода в другое состояние описывают фактически эффективность того или иного действия и формулируются с помощью экспертных оценок. Система Pontis допускает программирование вариантов ремонтно-реабилитационных воздействий. При этом исходными данными являются: - нормативные параметры сооружения и его элементов; - стоимость воздействий и потери от условий движения транспортных средств при этих воздействиях; - данные о бюджете; - выигрыш от реализации того или иного действия. В системе Pontis производится поиск (на основе расчетов) наиболее оптимальной стратегии действия. В то же время в ней отсутствует ряд функций, недостаток которых чувствуется и в существующей российской автоматизированной системе: - хранение графической информации; - оценка напряженно-деформированного состояния; - оценка несущей способности основных элементов сооружения, В случаях, когда принимается решение не на сетевом уровне (не с большим количеством мостов), а на местном уровне (малое количество мостов) или при анализе конкретных проектных решений, в США наряду с системой Pontis используют и систему программного обеспечения Bridgit (или Bridgit-30 - третья версия программы). Эта система удобна для эксплуатации непрофессиональными пользователями, так как для работы с ней не требуется углубленной подготовки. От пользователей системы Pontis требуется ежегодная подготовка проекта бюджета с перспективой на 10 или 20 лет. При этом при прогнозировании объемов работ используется Марковская модель разрушения [32]. Аналогичный подход имеет место и в Канаде, где наряду с системой Pontis реализуется и система Bridgit [35]. Однако в некоторых провинциях идет поиск новых подходов в организационной структуре систем управления мостами. В то же время в Канаде, Финляндии (система SINA), а также в новой системе управления мостами RUBA-MS, разрабатываемой в Швейцарии, в основе используемых новых систем лежат уже опробованные в системах Pontis и Bridgit принципы: - результаты инвентаризации и обследований регистрируются; - мосты относятся к четырем категориям состояния (если считать состояние, при котором требуется замена, - к пяти категориям); - объемы работ по годам определяют по Марковской модели разрушения. Пример использования Марковской модели разрушения или перехода элемента (моста) из одного состояния в другое при пяти категориях состояния показан на рис. 9 (изменение состояния мостов в провинции Онтарио, Канада [36]). В этой модели примерно 20% сооружений каждые пять лет переходят в другое состояние. Рис. 9. Пример Марковской модели изменения состояния мостов (цифры на рисунке соответствуют проценту мостовых сооружений на рассматриваемой дорожной сети) Таким образом, имеющиеся многочисленные публикации за рубежом по проблеме управления мостами и в первую очередь материалы регулярных международных конференций [37, 38, 39, 40, 41] свидетельствуют о том, что создаваемые и реализуемые в настоящее время за рубежом системы управления мостами имеют много общего. 1. Имеется база данных по мостам, в которой задействовано много модулей: - паспортные данные на мосты и данные обследований; - оценка состояния и оценка риска эксплуатации сооружения; - ограничения в условиях эксплуатации и др. 2. Осуществляется планирование работ (долгосрочное и краткосрочное), для которого необходимы: - выбор вида работ для элемента или конструкции; - выбор стратегий; - прогноз деградации конструкций. 3. Выполняется ранжирование объектов для назначения приоритетного обслуживания. В то же время имеются и существенные различия. Например, система Danbro (Дания) не использует математические методы прогнозирования изменения состояния элементов (все строится на экспертных оценках) и не оценивает потери на транспорте. Только американская СУМ оценивает потери, вызванные деградацией (износом) стандартных мостов*, американская, финская, шведская, датская, а также СУМ Великобритании предусматривают расчеты и анализ различных стратегий обслуживания и ремонта мостов. В системе NATS (Великобритания) не учитываются транспортные издержки и не выполняются оптимизационные расчеты, как и во многих других системах (SINA, OA-MeGA, Danbro). Только системы управления мостами США, Дании, Великобритании и Швеции предусматривают долгосрочное планирование. * Наиболее распространенные мосты простейших конструкций. (Примеч. авторов). Сравнение современных СУМ по основным параметрам приведено в табл. 4 [42]. Перенос всех особенностей существующих в мире систем управления состоянием мостов на российские условия при формировании отечественной СУЭМ вряд ли уместен и практически затруднен. Однако многие принципиальные положения, без которых система управления становится практически неработоспособной, могут быть приняты и при совершенствовании российской системы управления состоянием мостов. В частности, будет полезным использование расчетных методов оценки состояния, повышающих объективность оценки состояния мостовых сооружений, и методов прогнозирования и планирования, учитывающих знание законов динамики повреждения элементов и конструкций. Таблица 4 Краткая характеристика зарубежных систем управления мостами
В расчетных методах планирования обязателен учет особенностей транспортного потока. Но это потребовало пересмотра практически всей имеющейся нормативно-методической базы управления мостами. В первую очередь новая система управления должна была быть построена на вычислительных машинах нового поколения и не повторять ошибок ИПС-«МОСТ». Новая система должна повысить объективность данных о состоянии сооружений, исключить сложившийся подход к обновлению информации силами эксплуатационных организаций, заменив его на плановую периодическую работу по диагностике, которая должна выполняться специализированными организациями. 2.5. ВТОРАЯ РОССИЙСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (1990-1995 гг.)Необходимость коренной переработки структуры АСУЭМ-80 (см. подгл. 2.2) вызвана была тем, что субъективное решение о судьбе моста, а не расчетное, учитывающее фактическое напряженное состояние и прогноз его изменения, способствовало неоправданному перерасходу средств на ремонт и реконструкцию мостовых сооружений. Анализ их состояния в России [1, 2] и тенденции его изменения к 1990 г., а также анализ зарубежного опыта (см. подгл. 2.3) позволили определить пути совершенствования отечественной системы управления мостами. Прежде всего, новая система должна быть увязана с концепцией эксплуатации и влиять на эксплуатацию через гибкое финансирование и контроль качества работ (в том числе и контроль использования средств). Это требование означает, что вначале надо иметь работоспособную систему эксплуатации, а затем решать задачи управления ею. Кроме того, необходим пересмотр всей системы (подсистемы) сбора информации. Основными требованиями к сбору и обновлению информации должны быть: - возможность автоматизации (формализации) для решения прикладных задач; - привлечение только специализированных организаций для сбора и обновления информации, что позволит повысить достоверность данных; - пересмотр критериев оценки состояния мостов, отказ от традиционной трехбалльной системы при их обследовании (с увеличением категорий состояния неизбежно будет снижаться вероятность ошибок в принятии решений); - изменение базы данных о мостах, превратив ее из информационной в расчетную или аналитическую и рассматривая ее как основу для обоснования бюджета; - иметь объем информации, достаточный для решения прикладных задач (не ограничиваться 54 показателями, как было упомянуто на стр. 6). Важным звеном в управлении является прогноз изменения состояния сооружений. Для повышения объективности прогноза необходимо, чтобы прогнозирование осуществлялось расчетным путем, а не экспертным. Без прогноза невозможно планирование, а следовательно, и регулирование. Не менее важным направлением совершенствования СУМ является подкрепление всех действий и решений методическими и нормативными документами. Без этого невозможно обеспечить единый подход к оценке состояния мостовых сооружений, качество их содержания и ремонта, а следовательно, реально повысить срок службы сооружений. Однако реализация упомянутых путей усовершенствования СУМ началась не сразу и не так быстро, как хотелось бы. Так, в 1991 - 1992 гг. было лишь начато формирование новой базы данных по мостам по федеральной сети (БДМ). Система управления базой данных «МОНСТР» (мосты, нагрузки, статистические расчеты) частично учитывала новые требования, но для ее заполнения и освоения потребовалось слишком много времени: она была освоена лишь к 1996 г., что сопроводилось выходом в свет постоянной Инструкции по диагностике [6] (взамен временной). К настоящему времени, когда появились новые методики решения прикладных управленческих задач, система «МОНСТР» морально устарела и перестала быть на уровне передовых зарубежных систем. Последнее десятилетие XX века ознаменовалось значительными организационными и методическими успехами в проблеме сохранения мостового хозяйства, в частности: • создана методическая и технологическая базы ремонта и содержания мостов; разработаны новые материалы, конструкции, технологии в области их ремонта и содержания [6, 7, 8, 43]; • определен уровень затрат на содержание и ремонт, установлены требования к формированию службы эксплуатации; • начата разработка нормативной базы СУМ [6, 44, 45, 46]; переработан СНиП 2.05.03-84 на проектирование мостов [47]; • выработаны основные принципы нового подхода к оценке состояния и прогнозу его изменения во времени [48, 49]; • переработана классификация ремонтных работ, которая в большей степени стала увязана с особенностями функционирования мостового сооружения; • разработаны серия технических решений по ремонту, усилению, реконструкции, а также технологические карты и альбомы, призванные помочь Подрядчику качественно выполнить ремонтные работы; • широко внедрены теория и конкретные решения по уширению, позволившие сохранить (продлить жизнь) сотне мостов [50]. Наличие этих разработок и накопленный опыт работы по ремонту мостовых сооружений создали к концу 90-х годов прошлого века реальные предпосылки и возможности перехода на новую модель СУЭМ, часть основных требований к которой были сформулированы еще в 1990 - 1991 гг. Реализация этой модели начата с принятием Программы [5], в которую составной частью вошла подпрограмма «Повышение эксплуатационной надежности мостов». Результаты реализации этой Программы показали реальность перехода на новую модель и правомерность поставленных тогда задач по совершенствованию СУМ. Были достигнуты определенные положительные результаты по внедрению новых технологий в этот период, из которых в первую очередь следует отметить: - освоены новые технические и технологические решения в содержании и ремонте мостов; - освоена система диагностики и определен оптимальный интервал ее проведения; - приостановлено накопление и начато снижение количества мостов, требующих ремонта (так называемый «недоремонт»), тогда как в период 1991 - 1995 гг. темп накопления «неудовлетворительных» мостов продолжал расти и значительно превышал темп строительства (рис. 10). Рис. 10. Изменение объемов недоремонта по мостовым сооружениям: - отремонтированные сооружения; - «недоремонт» Положительный результат для дорожного хозяйства от эффективно функционирующей Системы управления может быть продемонстрирован установленными тенденциями позитивного изменения характеристик мостового парка федеральной сети дорог (например, по показателям грузоподъемности, безопасности и долговечности, рис. 11). Опыт первых лет использования в дорожном хозяйстве новой СУМ показал ее эффективность. Это было отмечено и в процессе реализации Программы ремонта мостов по кредиту Международного банка развития и реконструкции (МБРР), в рамках которой были опробованы новые подходы к планированию ремонта и контролю качества работ. К концу XX века за счет использования СУМ управленческим аппаратом дорожного хозяйства удалось свести к минимуму (почти к нулю) число аварийных мостов по критерию «Габарит» и значительно уменьшить число мостов с неудовлетворительным состоянием. Рис. 11. Изменение состояния сооружений so времени: а - снижение
сооружений с аварийными условиями движения; б - то же, с недостаточной
грузоподъемностью; в - изменение срока службы сооружений на федеральной сети
дорог по годам; Изменился (увеличился) и срок службы сооружений, который теперь может быть определен значительно точнее, чем раньше. Так, используя вероятностный подход к определению фактического срока службы сооружений сети и учитывая при этом значения износа элементов и сооружений в целом, что на сегодня можно сделать достаточно точно, можно считать достигнутым пятидесятилетний рубеж в сроке службы мостовых сооружений федеральной сети [51]. В то же время Программой [5] не удалось изменить систему планирования ремонтных работ - важнейшую составляющую часть СУМ. Прежде всего, это касается перехода на планирование на основании расчетов остаточного ресурса, прогноза изменения состояния, эффективности капитальных вложений и приоритетности. Не завершился переход на новую систему оценки технического состояния. Не удалось отработать и систему контроля качества работ по содержанию и ремонту мостов. Не устраивает потребителей и сложившийся подход к планированию планово-предупредительных работ. В частности, не способствует увеличению срока эксплуатации сооружений до ремонта (периода сохранения работоспособного состояния) существующие нормируемые объемы работ и затраты на ППР. Переключение основного акцента с «ремонта» на «содержание» предполагает финансирование работ по потребности [10], чего пока не удалось достигнуть. Пока не удалось обеспечить взаимосвязь между видами работ (уходом, профилактикой, ППР, ремонтом, реконструкцией) и видами надзора, с достижением которой будет обеспечена своевременность проведения работ по надзору и его эффективность на разных стадиях (этапах) жизни сооружения. В настоящее время объективной оценки состояния не дает подход, зафиксированный в ВСН 4-81 через категории дефектов при наличии лишь трех категорий состояния. Мало того, используя этот подход, нельзя правильно установить оптимальный режим эксплуатации сооружения. Не решается вопрос и с автоматизированным планированием на существующей БДМ. Многие зарубежные современные системы управления мостами не имеют большинства недостатков, присущих отечественной СУМ. Анализ зарубежного опыта по использованию таких систем показывает, с одной стороны, правомерность выдвигаемых в России требований к СУМ, а с другой стороны - значительный прогресс за рубежом в практическом решении многих вопросов управления, что может быть принято во внимание при корректировке отечественной СУМ, необходимость которой указывается и в «Концепции улучшения состояния мостовых сооружений на период 2002 - 2010 гг.» [10]. 3. ПРЕДЛАГАЕМАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ МОСТОВ
|
Характеристика потребительских свойств мостовых сооружений |
Ретроспектива |
2005-2006 гг. |
2010 г. |
|||
1995-1997 гг. |
2000-2001 гг. |
2002 г. |
план |
факт |
||
Безопасность: |
|
|
|
|
|
|
- аварийное состояние по критерию «габарит» |
25- 3 0 |
15 |
10 |
0 |
5 |
0 |
- неудовлетворительное состояние по критерию «габарит» |
20 - 25 |
20 |
15 |
10 |
12 |
≤ 10 |
- неработоспособное ограждение |
~65 - 70 |
50 |
30 |
20 |
25 |
0 - 5 |
- разрушенные деформационные швы |
35 - 40 |
25 |
20 |
10 |
20 |
≤ 10 |
Грузоподъемность: |
|
|
|
|
|
|
- сооружения с проектными нагрузками Н-18, НК-80 и выше |
65 - 70 |
80 |
85 |
90 |
85 |
≥ 90 |
- фактическая грузоподъемность Q > 30 t |
18 - 20 |
20 |
24 |
30 |
26 - 27 |
≥ 50 |
- то же, Q < 15 т |
10 |
8 |
5 |
≤ 3 |
5 |
0 |
Долговечность, г.: |
|
|
|
|
|
|
- работоспособность |
15 - 18 |
26 |
27 |
30 |
28 |
≥ 35 |
- предельный срок службы |
35 - 37 |
49 |
~51 |
55 |
50 |
60 - 65 |
Общая оценка состояния: |
|
|
|
|
|
|
- «аварийно» |
5 - 6 |
~1 |
0,6 |
0,2-0.3 |
0,5 |
0 - 0,1 |
- «неудовлетворительно» |
18 - 19 |
18 |
16 - 17 |
15 |
21,5 |
≤ 10 |
- «удовлетворительно» |
53 - 57 |
58 |
58 - 60 |
60 |
53 |
<50 |
- «хорошо», «отлично» |
22 - 23 |
23 |
24 |
30 |
25 |
≥ 40 |
Обеспечение расчетной скорости движения по мостам, км/ч |
30 - 35 |
45 - 50 |
50 - 60 |
60 - 65 |
< 50 |
≥ 75 |
* В 2005 г. ФГУП «Росдорнии» подготовлена «Программа совершенствования системы управления эксплуатацией мостовых сооружений на федеральной сети автомобильных дорог (на период 2006 - 2010 гг.)», которая находится на рассмотрении в Федеральном дорожном агентстве Минтранса России.
Рис. 12. Схема изменения надежности сооружения во времени при разных условиях эксплуатации:
1 - при выполнении работ только по уходу; 2 - то же, по уходу и профилактике; 3 - то же, с выполнением ППР; 4 - при выполнении работ по уходу и профилактике после ремонта; 5 - то же, с использованием более долговечных материалов
Второй этап характеризуется возникновением и развитием дефектов, изменением свойств бетона и коррозией металла. Появляются отказы в элементах, срок службы которых ниже, чем пролетных строений (в покрытии, деформационных швах, системе водоотвода, изоляции и т.д.). Продолжительность второго этапа определяется временем, за которое вероятность безотказной работы пролетного строения снижается до 0,9, т.е. индекс надежности уменьшается до 1,3. За этот период за мостом ведется уход и периодически выполняются профилактические работы в рамках работ по содержанию [7]. Продление указанного этапа возможно при проведении планово-предупредительных работ (ППР), которые могут отодвинуть работы по ремонту и капитальному ремонту моста на 5 - 15 лет. Экономическая целесообразность такого «смещения» капитальных затрат очевидна.
Снижение надежности на 1,7 индекса (точка Б на рис. 12) означает, что дальнейшая эксплуатация моста по первоначальной схеме невозможна, мост должен закрываться на ремонт или реконструкцию, поскольку работоспособность пролетных строений оказалась исчерпанной. Если выполнение ремонта задерживается и по каким-то причинам должно быть перенесено на более поздний срок, дальнейшая временная эксплуатация моста возможна лишь при пересмотре условий нагружения сооружения, т.е. при введении существенных ограничений по массе временной нагрузки и изменении условий движения. Чаще всего после такой временной эксплуатации (участок Б-В на рис. 12) требуется замена сооружения. Продолжительность этого этапа составляет, как правило, 5 - 10 лет.
Третий этап - эксплуатация сооружения после ремонта. Продолжительность третьего этапа (участок А'-В' на рис. 12) определяется временем достижения такого состояния сооружения, когда при максимально возможных ограничениях по временной нагрузке вероятность безотказной работы пролетных строений опять достигает 0,9.
Предельный срок службы моста Тсл установлен по повторному отказу и характеризует такое состояние, когда ремонтные мероприятия оказываются менее выгодными, чем замена моста.
Ориентируясь на приведенную схему эксплуатации, можно уточнить цели управления мостами.
• Увеличение периода бездефектной эксплуатации То, что можно осуществить, повысив качество строительных работ (например, за счет организации постоянного контроля на всех уровнях и сопровождения работ) и обеспечив постоянный уход за сооружением с самого первого дня эксплуатации.
• Уменьшение темпа износа элементов (изменение угла наклона линии А-Б на рис. 12), которое можно осуществить, проводя постоянный надзор за сооружением и своевременное выполнение профилактических работ.
• Выполнение планово-предупредительных работ ранее, чем будет исчерпана работоспособность (линия 3 на рис. 12), что можно эффективно осуществить только при условии организованного надзора и планирования.
• Увеличение послеремонтного срока эксплуатации. Этот период характеризуется повышенным темпом износа оставшихся после ремонта элементов и необходимостью, как и после строительства, проведения своевременных и в требуемом объеме работ по содержанию. Ресурс моста может быть существенно продлен, если будут применены при ремонте более долговечные материалы или более надежные технические решения, по сравнению с традиционными (линия А'- Б' на рис. 12). За счет мероприятий, осуществляемых только при содержании, можно увеличить работоспособность сооружения с 28 лет (сегодняшний уровень) до 35 - 50 лет в зависимости от вкладываемых средств. Как следствие, можно увеличить предельный срок службы моста до 70 - 100 лет, а при соответствующей политике ремонта - более 100 лет.
Учитывая изложенное, главной задачей СУЭМ является обеспечение своевременной и в полном объеме реализации всех работ по содержанию, качественному выполнению ремонтных работ, которые смогут существенно продлить срок службы сооружения и повысить эффективность использования выделяемых средств.
К частным задачам совершенствования системы управления можно отнести следующие.
1. Совершенствование базы данных по мостам (формирование БДМ с разработкой новой управляющей программы взамен системы «МОНСТР»)
БДМ должна способствовать обеспечению реализации конечной цели - своевременному выполнению на практике всех необходимых (экономически обоснованных) работ по содержанию, ремонту и реконструкции мостов, т.е. основным требованием является получение из БДМ такой информации, которая позволит правильно спланировать распределение затрат. В частности, эта информация должна быть такой, чтобы на ее основе можно было бы управленцу принять следующие решения:
• установить режим эксплуатации - должна быть определена наибольшая масса транспортного средства (или средств) и безопасная скорость его движения по мосту, т.е., кроме показателя фактической грузоподъемности Q следует знать и показатель Vбез;
• определить вид и объем требуемых восстановительных работ - определяются не только объемы работ, но и рациональные сроки их выполнения;
• установить объем приоритетных капитальных вложений (приоритетные объекты из ранжированных списков и рациональные затраты);
• определить рациональный уровень затрат на содержание, учитывающий различные темпы износа сооружений по регионам (субъектам Российской Федерации) и реально выделяемые средства.
2. Пересмотр существующей системы надзора.
Изменение сложившейся системы надзора (осмотра, диагностики, обследования) связано с необходимостью качественно изменить его результат, т.е. результаты надзора должны стать аргументом для выделения и распределения средств между статьями расхода. Чтобы получить такую возможность, необходимо:
• увязать всю информацию о мостах с базовыми документами:
- классификацией конструкций (каталогом элементов),
- классификацией дефектов (каталогом дефектов),
- классификацией ремонтных работ;
• найти количественные показатели для основных потребительских свойств мостового сооружения:
- безопасности (условий движения) [52];
- долговечности (остаточного ресурса);
- грузоподъемности;
• пересмотреть подход к оценке состояния сооружения, имея в виду, прежде всего, увязку его с различными этапами функционирования мостов, а также использование многокритериальной оценки (по различным критериям), что в большей степени способствует объективности, чем оценка по одному - двум критериям;
• установить рациональную периодичность проведения различных видов работ по надзору;
• найти технико-экономический показатель состояния, по которому можно составить представление не только о деградации конструкций, но и о затратах на восстановление.
3. Совершенствование методов планирования.
Основная задача в этом вопросе сводится к разработке технологии планирования, которая обеспечила бы достижение цели при минимальных затратах и максимальном сроке службы, т.е. речь идет об оптимальном планировании.
Второй задачей следует считать разработку прогнозных методик для различных конструкций и различного вида прогнозирования - локального или сетевого. Исходными данными для этих методик должны быть значения износов элементов сооружений и характер старения материалов (функция деградации) в различных регионах страны при различном уровне загружения конструкций.
Прогнозирование до сих пор остается неосвоенной частью планирования. Не реализуется требуемая очевидная последовательность действий при обосновании включения объектов в план ремонта или реконструкции (рис. 13), поскольку исключается центральная часть цепочки - прогноз состояния, который позволяет определить стратегии (сценарии) эксплуатации и выполнить необходимые расчеты.
Рис. 13. Последовательность действий при планировании затрат на ремонт и реконструкцию сооружения
Чтобы использовать рациональную последовательность действий, следует параллельно решать сразу несколько вопросов, увязывая их между собой, т.е. требуется системный подход к планированию. Он должен проявляться в следующем:
- основываться на знании состояния каждого элемента, каждой конструкции, каждого сооружения, имея для них показатели категорий состояния;
- иметь модели старения материалов, позволяющие прогнозировать изменение состояния элементов, конструкций и сооружений;
- использовать технологию прогнозирования на разных стадиях: от обоснования инвестиций в строительство до обоснования перестройки сооружения (к сожалению, до сих пор при определении объемов перестройки превалирует субъективный подход со стороны заказчиков и проектировщиков без расчетных обоснований);
- учитывать цели и задачи, поставленные программами модернизация транспортной системы, повышения безопасности движения, совершенствования связей между странами СНГ и др.
4. Организация контроля качества работ по содержанию и ремонту.
Необходимо создать систему контроля качества всех работ, предусмотренных существующей классификацией: инженерного обоснования, проектирования, строительства, содержания, ремонта и реконструкции. В этой системе задача разделяется на несколько частей:
- контроль материалов и конструкций, поступающих на строительную площадку;
- обеспечение 100%-ной экспертизы проектных документов на строительство, ремонт и реконструкцию;
- организация текущего контроля качества работ по содержанию и ремонту, контроля за реализацией проектов (независимыми специализированными организациями);
- расширение практики постоянного мониторинга качества работ (постоянного технического и научно-технического сопровождения);
- организация обучения вопросам управления качеством (менеджмент качества);
- разработка и освоение специальных приборов и оборудования для контроля качества строительства, содержания и ремонта.
5. Создание нормативной базы управления.
Учитывая, что процесс формирования нормативной базы был начат еще в 1995 - 1996 гг., основной задачей на современном этапе является завершение формирования нормативной базы для всех уровней СУЭМ - от сбора информации до реализации решений.
Необходимость наличия нормативной базы, а точнее нормативно-методической базы, в СУЭМ очевидна: все действия на всех уровнях СУЭМ должны быть подкреплены конкретными правилами. Только в этом случае может быть реально обеспечена сохранность сооружений, а следовательно, и эффективность системы управления.
Наличие нормативно-методической базы позволяет решить основные задачи, стоящие перед СУЭМ. В частности, для уровня А (рис. 14) «получение (сбор) информации» эти задачи сводятся к следующему:
- повышению достоверности (объективности) информации о сооружении;
- изменению подхода к оценке состояния;
- увязке между собой системы надзора и различных видов работ на сооружении.
Для уровня В «принятие решения» перед управленцем ставятся следующие задачи:
- определение необходимого режима эксплуатации сооружения (допустимой массы транспортного средства и режима его движения - скорости и положения на проезжей части);
- определение вида и объема требуемых восстановительных работ;
- определение показателей приоритетности капитальных вложений с использованием методов прогнозирования изменения состояния элементов и конструкций;
- определение требуемых затрат на содержание и ремонт;
- планирование работ по ремонту и реконструкции с обоснованным распределением средств.
Основными задачами для уровня С «реализация решения» являются:
- организация работ по содержанию и ремонту;
- организация контроля качества работ на всех этапах функционирования сооружения (включая качество проектирования);
- контроль за пропуском тяжеловесных транспортных средств;
- формирование, пополнение, корректировка и сопровождение автоматизированного банка данных по мостам.
Рис. 14. Принципиальные схемы;
а - управления эксплуатацией мостов; б – взаимодействия отдельных уровней
Существующая нормативно-методическая база не охватывает всех указанных задач. Совершенствование нормативной базы связывается в настоящее время не только с ее дополнением, но и в какой-то мере с ее улучшением, которое непосредственно зависит от модернизации сложившейся системы управления. Направления модернизации известны. Они определены из задач, стоящих перед дорожным хозяйством, и анализа мирового опыта функционирования систем управления мостами.
3.2. МОДУЛИ (БЛОКИ) СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ МОСТОВ
Предложенная Росдорнии Федеральному дорожному агентству СУЭМ представляет собой совокупность и взаимосвязь управляемого объекта (эксплуатируемого моста), комплекса средств сбора, обработки и передачи информации о мосте, процесса принятия решения о нем на основании имеющейся информации, а также комплекса средств, обеспечивающих реализацию решения.
Предлагаемая модель отвечает современным требованиям к системным методам управления [53], предусматривающим следующий обязательный перечень процедур:
- определение объекта управления, его параметров состояния, основных уровней и условий равновесия;
- определение целей управления на различных организационных уровнях;
- разработка нормативов, касающихся ограничения функций, пределов варьирования контролируемых параметров, принятия решения;
- рассмотрение различных сценариев (стратегий) при принятии решения;
- оптимизация затрат на разработку и реализацию принятых сценариев управления;
- мониторинг реализации решения.
Модель СУЭМ включает четыре главных блока (см. рис. 14,а), которые имеют очевидную взаимосвязь между собой (см. рис. 14,б).
Блок А «Сбор информации о мостовых сооружениях» подразумевает формирование БДМ, с использованием которой можно получить «управляющие сигналы» через специальные программы, т.е. принять решение. Получение информации непосредственно связано с «устройствами управления», в частности, с источниками информации, средствами ее сбора, обработки и передачи.
В настоящее время планируется задействовать в системе пять источников информации: надзор, контроль качества работ, проекты, нормы и данные специальных осмотров. Состав информации увязан с задачами (или кругом вопросов), стоящими перед управленцами, и определен нормами, входящими в нормативную базу (блок D на рис. 14). В частности, для получения информации о состоянии мостов необходимы данные, перечень которых изложен в подготовленных Рекомендациях по надзору [54] и в Руководстве по диагностике [55], а также геометрические параметры и расчетные данные, приведенные в проектной документации.
Для получения информации о результатах ремонтных работ проводится контроль качества (в том числе сопровождение проектов) при периодических в процессе ремонта осмотрах и при сдаче объекта после ремонта, указывается вид и объем ремонтных работ из проектов ремонта или организации строительства.
В качестве средств сбора информации используются специальные и традиционные приборы и оборудование, имеющиеся на вооружении мостоиспытательных станций и исследовательских лабораторий. Предусматривается работа по совершенствованию приборов и оборудования, созданию новых образцов.
Блок В «Принятие решений» подразумевает наличие всех необходимых материалов, на основании которых может быть принято управленческое решение. В рамках СУЭМ в службах дорожного хозяйства принимаются следующие основные решения:
- формируются программы ремонта на три года;
- уточняется требуемый объем финансирования содержания, ремонта и реконструкции мостов на очередной год;
- осуществляется ранжирование объектов по приоритетности капитальных вложений с определением первоочередных объектов;
- распределяются выделенные средства между дирекциями или другими заказчиками;
- устанавливаются пропорции между средствами на содержание, ремонт, капитальный ремонт и реконструкцию мостов;
- определяется в спорных вопросах режим эксплуатации (с подсчетом безопасной скорости и грузоподъемности);
- дается разрешение на пропуск тяжеловесных транспортных средств.
Исходными для принятия решения являются информация о мостах, имеющаяся в БДМ, и результаты расчетов по специальным прикладным программам. Часть программ уже функционирует, некоторые находятся в стадии разработки.
Предусмотрены разработка и проверка работоспособности компьютерных программ определения остаточного ресурса, наличие которых позволит правильно выбрать стратегию ремонта и повысить точность определения приоритетности инвестиций. В основу методики определения остаточного ресурса положены принцип оценки деградации материалов во времени (теория накопления повреждений) и перерасчет конструкций с измененными характеристиками бетона и арматуры в различных сечениях [56].
Блок С «Реализация решений» должен включать всю информацию, необходимую для связи с подрядчиком, и информацию о контроле за исполнением решения на каждом мосту. Контроль может осуществляться как федеральными контролерами, так и имеющейся в дирекции (т.е. у инвестора и заказчика) группой мостовиков отдела искусственных сооружений. Реализуемое решение ориентировано на конкретный вид воздействия (работы в соответствии с классификацией: надзор, уход, профилактика, ППР, ремонт, капитальный ремонт, модернизация и реконструкция, включая проектные работы) и «выходит» непосредственно на подрядчика, выполняющего эти работы.
Предполагается, что подрядчик обеспечивает реализацию следующих решений:
а) при содержании:
- выполнение работ в необходимом объеме и с требуемой периодичностью по профилактике;
- производство постоянных работ по уходу, обеспечивающих поддержание (сохранение) требуемых потребительских качеств;
- осуществление работ по восстановлению отдельных элементов (ППР), состояние которых может в ближайшее время привести к общему неудовлетворительному состоянию сооружения;
б) при ремонте:
- выполнение в полном объеме работ, указанных в проекте, под которые выделены средства;
- входной и пооперационный контроль качества материалов и заводских изделий;
- правильное оформление «скрытых работ»;
в) при реконструкции:
- улучшение транспортно-эксплуатационных показателей сооружения, которые после реконструкции должны соответствовать требованиям нового объекта.
Реализация решения по результатам надзора заключается в соблюдении согласованных схем движения тяжеловесных транспортных средств, определенных значениями грузоподъемности и безопасной скорости движения.
Информация о результатах реализации принятых решений (информация о качестве работ и состоянии элементов и конструкций) поступает в БДМ, т.е. предложенная СУЭМ имеет обратную связь (на рис. 14,а показана пунктиром).
Блок D «Нормативная база». В предложенной и постепенно реализуемой СУЭМ процесс управления ориентирован на наличие нормативных и методических документов, позволяющих правильно оценить состояние и ситуацию, принять правильное решение и качественно реализовать его. На каждом уровне СУЭМ должны действовать свои нормативно-методические документы, перечень которых хорошо известен и без которых функционирование системы невозможно. К сожалению, процесс наполнения СУЭМ этими документами идет очень медленно. В частности, на 01.01.2007 г. из требуемых нормативных и методических документов имеются или находятся в стадии разработки (переработки) лишь половина. Требуют переработки или разработки не менее 25 документов. Например, для уровня «Принятие решений» количество таких документов составляет не менее 10, основные из которых приведены на рис. 15.
Блок БДМ - «База данных по мостам» включает около 5700 мостовых сооружений протяженностью 360 км на федеральной сети дорог. В настоящее время ее возможности ограничиваются следующим:
- получение различной информации о геометрических параметрах, состоянии моста (с оценкой «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно» и «аварийно») и дефектах в каждом элементе (форма «Ведомость дефектов»);
- подготовка любой справки о наличии различных сооружений на всей сети, на отдельной дороге или в регионе;
- представление в различных формах, фотографиях или в виде Паспорта на мост информации о сооружении из БДМ;
- получение ответа об условиях пропуска по мосту различных транспортных средств.
Рис. 15. Основные нормативные документы, используемые на уровне «Принятие решений» (цветом выделены имеющиеся документы)
Автоматизированное планирование (оптимизация, ранжирование, прогнозирование) находится в стадии подготовки и в настоящее время отсутствует (планирование ведется не в автоматизированном режиме). Совершенствование СУЭМ предусматривает, в том числе и выход на автоматизированное планирование.
Поскольку содержание моста начинается с приемки объекта и завершается принятием решения о его ремонте (закрытии на ремонт), т.е. о финансовых расходах в процессе эксплуатации, на первом месте в вопросе получения достоверной информации из БДМ стоит оценка состояния сооружения. В отличие от существующего ВСН 4-81 [57] оценка состояния сооружения будет даваться на основании рассмотрения нескольких критериев и основываться на следующих принципиальных положениях:
• она будет давать не качественный, а количественный показатель, например: по критерию износа - как потерю функциональных качеств, %; по критерию безопасности проезда - по безопасной скорости, км/ч; по критерию долговечности - по остаточному ресурсу, годы; по грузоподъемности - по классу нагрузки АК;
• оценка будет исходить из состояния элемента, т.е. оценивается вначале каждый элемент (для этого разработан каталог элементов по примеру американской автоматизированной системы Pontis), а затем дается оценка конструкции или сооружению в целом;
• оценка будет связана с затратами на устранение износа, т.е. можно составить представление о затратах при той или иной оценке.
Указанные принципы должны реализовываться с помощью специального программного комплекса.
С помощью новой БДМ будет возможным определять (по данным паспорта или результатам обследования) изменение состояния элементов во времени, а следовательно, представится возможность давать прогноз по основным потребительским качествам - грузоподъемности, безопасной скорости и остаточному сроку службы (долговечности). Также в автоматизированном режиме будут определяться различные стратегии эксплуатации (сценарии).
Очевидно, что возлагаемые на базу данных новые функции и задачи потребуют оснащения органов управления современнейшей компьютерной техникой и специальными программными комплексами.
4. ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ МОСТОВ
4.1. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СОДЕРЖАНИЯ
Основной особенностью СУЭМ является то, что она позволяет регулировать процесс содержания мостов. Не просто получать информацию, но и дифференцированно распределять средства, т.е. регулировать финансирование в зависимости от принятой стратегии эксплуатации. При правильном содержании объекта, а именно при выполнении работ, относящихся в первую очередь к надзору, уходу профилактике, ремонт может не потребоваться, Это видно из сопоставления затрат при разных стратегиях эксплуатации [3]. На рис. 16 представлены схемы затрат при десяти стратегиях эксплуатации - от так называемой «нулевой стратегии» («Do Nothing» - ничего не делаем, т.е. не вкладываем существенных средств в сооружение после его строительства) до стратегии с полным использованием всей номенклатуры работ.
Анализ затрат (табл. 6) по различным стратегиям эксплуатации мостового сооружения на примере железобетонных пролетных строений (применительно к средней полосе Европейской части Российской Федерации) показывает, что от объема и вида затрат можно получить различные показатели работоспособности и срока службы. Например, уменьшение интервалов между профилактическими работами отодвигает срок выполнения ремонтных работ (увеличивается работоспособность), и повышается соответственно общий срок службы сооружения. Также увеличивает работоспособность и своевременное выполнение ППР, затраты на которые выше затрат на уход и профилактику, но значительно ниже затрат на ремонт. При этом важно иметь в виду, что работы по профилактике должны выполняться в момент проявления повреждений (т.е. по потребности).
Наибольшему сроку службы при наименьших затратах соответствуют стратегии эксплуатации № 8 по табл. 6 (Tсл = 70 лет, СА = 0,0348 и СБ = 0,0017) и № 10 (Тсл = 95 лет, СА = 0,0358 и СБ = 0,0015), которые не предусматривают работ по ремонту.
Стратегия эксплуатации «без ремонта», т.е. без существенных капитальных затрат, может быть осуществлена только в будущем из-за большого числа сооружений с накопленным «недоремонтом». В настоящее время состояние мостов находится на переходном (промежуточном) этапе от посредственного к идеальному.
Рис. 16. Возможные стратегии эксплуатации моста (учитывается лишь физический износ):
1 -
перестройка; 2 - ремонт; 3 - ППР; 4 - профилактика;
Со - стоимость строительства; СА - удельная стоимость
Сопоставление затрат при разных стратегиях эксплуатации (к рис. 16)
Номер варианта |
Стратегия эксплуатации |
Достигаемый срок службы до замены Тсл, годы |
Показатели затрат 1) |
||||
суммарные (А) за период Тсл |
приведенные (Б2)) за период Тсл |
удельные |
|||||
Воздействие |
Годы воздействия |
СА = А Тсл |
СБ = Б/Тсл |
||||
а |
Без ремонта 3) |
- |
30 |
1,5Со |
0,1000 |
0,0500 |
0,0330 |
б |
Только ремонт |
|
45 |
2,7Со |
0,1150 |
0,0600 |
0,0038 |
- ремонт |
20, 35 |
||||||
- замена |
45 |
||||||
в |
Только ППР: |
|
55 |
2,25Со |
0,1000 |
0,0409 |
0,0011 |
- ППР |
15, 30, 45 |
||||||
- замена |
55 |
||||||
г |
Только профилактика: |
|
55 |
1,75Со |
0,1200 |
0,0318 |
0,0022 |
- профилактика |
5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 |
||||||
- замена |
55 |
||||||
д |
Только уход |
Ежегодно |
40 |
1,89Со |
0,1000 |
0,0477 |
0,0025 |
е |
Уход + ремонт |
|
55 |
3,22Со |
0,1620 |
0,0585 |
0,0029 |
-уход |
Ежегодно |
||||||
-ремонт |
30, 45 |
||||||
-замена |
55 |
||||||
ж |
Уход + ППР: |
|
65 |
2,68Со |
0,1600 |
0,0440 |
0,0025 |
-уход |
Ежегодно |
||||||
-ППР |
20, 40, 55 |
||||||
- замена |
65 |
||||||
з |
Уход + профилактика: |
|
70 |
2,43Со |
0,1200 |
0,0348 |
0,0017 |
-уход |
Ежегодно |
||||||
- профилактика |
10, 20, 30, 40 |
||||||
-замена |
70 |
||||||
и |
Уход + профилактика + ремонт: |
|
80 |
3,12Со |
0,1400 |
0,0390 |
0,0018 |
-уход |
Ежегодно |
||||||
- профилактика |
10, 20, 30, 40, 60, 70 |
||||||
-ремонт |
50 |
||||||
-замена |
80 |
||||||
к |
Уход + профилактика + ППР: |
|
95 |
3,40Со |
0,1400 |
0,0358 |
0,0015 |
-уход |
Ежегодно |
||||||
- профилактика |
10, 20, 40, 50, 70, 90 |
||||||
-ППР |
30, 60, 80 |
||||||
-замена |
95 |
1) В долях от стоимости строительства объекта Со, взятой по существующим нормативам, например [58] или [59].
2) С учетом нормы дисконтирования 0,12.
3) Выполняются обычные работы по содержанию в минимальном объеме.
На этом переходном этапе очень важно постоянно отслеживать состояние сооружения и своевременно проводить необходимые мероприятия в достаточном объеме. В этом принципе «своевременности» и «достаточности» и заключается суть регулирования процесса содержания в предложенной СУЭМ.
4.2. ИЗМЕНЕННАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
Вторая особенность СУЭМ - предложенное изменение системы опенки состояния мостов. Для более объективного определения оптимального времени проведения тех или иных мероприятий, т.е. обеспечения своевременности, предложен новый подход к оценке состояния конструкций.
Суть нового подхода заключается в многокритериальном анализе состояния. В качестве критериев применяются, в первую очередь, показатели потребительских свойств сооружения - грузоподъемности, безопасности и долговечности. Кроме того, оценивается изменение первоначального состояния всех элементов с помощью показателя износа, используемого при планировании. Оценка состояния конструкций и сооружения в целом определяется категорией состояния, по которой устанавливают вид воздействия, источник финансирования и предварительные затраты на восстановление (особенно важно при планировании работ).
Оценка состояния мостовых сооружений - важнейший элемент системы управления мостами, дающий возможность принять правильное решение об условиях их эксплуатации. Она может рассматриваться как подсистема в СУЭМ, с помощью которой увязываются два ее уровня - сбор информации о мостах и реализация принятого решения. Поэтому, говоря об оценке состояния сооружения, нельзя не учитывать вопросы, связанные с определением (фиксацией) этого состояния и самой эксплуатацией мостов.
Условия эксплуатации традиционно регламентируются рядом документов, содержащих Классификацию ремонтных работ, рекомендации по содержанию, определению грузоподъёмности и безопасной скорости, требования к надзору (осмотрам и обследованиям). Однако в настоящее время указанные документы, разработанные в разные годы, по многим позициям оказались не увязанными между собой, а в некоторых случаях противоречат друг другу. А это вызывает не только непонимание некоторых требований, но и приводит к принятию ошибочного решения и как следствие - нерациональному расходованию средств.
Предлагаемый подход к системе оценки состояния мостовых сооружений предусматривает прежде всего взаимосвязь с системой эксплуатации и надзором. Он направлен на улучшение состояния парка мостов, исключение обрушений конструкций, снижение потерь на транспорте и рациональное расходование финансовых и материальных ресурсов.
История вопроса
Вопрос об управлении эксплуатацией мостов впервые был поставлен перед Росдорнии (тогда Гипродорнии) в начале 70-х годов прошлого века. Однако сразу предложить новый подход к системе эксплуатации и системе управления эксплуатацией мостов данной организации (единственной на тот момент работающей в области эксплуатации мостов) оказалось не по силам. И основной причиной этого было отсутствие информации о сооружениях, достаточной для принятия единственно правильного решения о судьбе того или иного сооружения.
Работа по созданию системы управления началась с формирования базы данных о мостах на дорогах общегосударственного значения (2500 сооружений), на что ушло более трех лет, и определения четкой системы эксплуатации. В результате к 1975 г. впервые в Европе была создана информационно-поисковая система ИПС-«МОСТ» (в мире до того момента существовала лишь одна автоматизированная система в США). В 1975 г. были опубликованы ВСН 24-75 [13], которые включали классификацию работ по содержанию и ремонту, т.е. фактически была узаконена система эксплуатации мостов.
Классификация работ по ремонту и содержанию включала четыре вида воздействия;
- содержание - работы по очистке всех элементов и конструкций от грязи и снега, по уходу за подмостовыми пространствами и пропуску льда и паводков; надзор за сооружениями;
- текущий ремонт - ликвидация мелких повреждений;
- средний ремонт - восстановление элементов и конструкций, замена поврежденных элементов мостового полотна;
- капитальный ремонт - усиление и частичная замена несущих конструкций, перестройка и строительство малых и средних мостов.
Особенностями этой классификации были необходимость постоянного надзора и финансирование некоторых строительных работ за счет средств капитального ремонта.
Необходимость постоянных работ по осмотрам и обследованиям, целью которых было установить состояние сооружений и определить соответствующий вид ремонта, т.е. найти источник финансирования, предопределила разработку документа по сбору и обновлению данных о мостах для ИПС-«МОСТ», что и было сделано в 1978 г. [14].
Разработанное Методическое руководство впервые увязывало надзор и оценку состояния конструкций по результатам надзора с системой эксплуатации и финансированием. В частности, надзор предусматривал проведение осмотров мостов, в результате которых устанавливали необходимость текущего ремонта, и регулярных обследований (через 10 лет), которые должны были устанавливать необходимость проведения среднего и капитального ремонта. При этом оценка состояния сооружения давалась по трем критериям, каждый из которых отражал потребительское его свойство - грузоподъемность (требовалось определить показатель снижения грузоподъемности КН), пропускную способность (по показателю снижения расчетной скорости КП) и долговечность (по показателю снижения срока службы КД). Получился вполне логичный подход к оценке состояния и принятию решения:
- при общей оценке состояния сооружения «хорошо» (КН = КП = КД = 1,0) принималось решение о выделении средств на содержание;
- при общей оценке состояния сооружения «удовлетворительно» (сочетание коэффициентов КН, КД и КП дано в табл. 7) принималось решение о необходимости выполнения текущего ремонта;
- при оценке состояния сооружения «неудовлетворительно» (см. табл. 7) принималось решение о необходимости выполнения среднего или капитального ремонта (при снижении грузоподъемности на 90% КН = 0,1 - мост считался аварийным, в связи с чем требовалась его перестройка).
Таким образом, оценка состояния была впервые увязана с определением вида ремонтных работ.
Однако приведенные в этом Методическом руководстве требования к назначению показателей КП и КД оказались преждевременными, поскольку расчетным путем определение снижения расчетной скорости движения (для КП) и срока службы (для КД) в то время не представлялось возможным: подобные методики и в 70 - 80 годы прошлого века отсутствовали. Это обстоятельство потребовало корректировки документа сразу же после его выхода. В результате в 1980 г. в подготовленном Руководстве по использованию ИПС-«МОСТ» [15] уже не требовалось расчетом определять снижение показателей, а были даны условные коэффициенты КП, КД и КН и соответствующий им перечень дефектов.
Таблица 7
Принимаемые решения о финансировании при оценке состояния сооружения по Методическому руководству [14]
Номер варианта |
Значения коэффициентов |
Оценка состояния сооружения |
Вид воздействия |
||
КН |
КП |
КД |
|||
1 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
«Хорошо» |
Содержание |
2 |
< 1,0 ≥ 0,9 |
< 1,0 |
< 1,0 > 0,4 |
«Удовлетворительно» |
Текущий ремонт |
3 |
< 0,9 |
< 1,0 |
< 1,0 > 0,4 |
То же |
Средний ремонт |
4 |
< 1,0 |
< 1,0 |
0,4 |
«Неудовлетворительно» |
Капитальный ремонт |
5 |
0,7 *) |
< 1,0 |
< 1,0 |
То же |
Капитальный ремонт, включая перестройку |
*) Значение КН = 0,1 означает, что сооружение находится в аварийном состоянии
Но существовала и запись, допускающая определять показатели состояния и расчетным путем. В последующем в ВСН 4-81 [57] исчезла и эта запись. В них расширен был лишь перечень дефектов, которые были классифицированы по трем категориям. Таким образом, оценка состояния мостов с 1981 г. (более 25 лет) дается по категориям дефектов (табл. 8), а не по установленным расчетным путем показателям потребительских свойств сооружения.
Таблица 8
Оценка состояния мостов по ВСН 4-81
Номер варианта |
Снижение грузоподъемности, % |
Категории дефектов по |
Оценка состояния сооружения |
Вид работ |
|
безопасности движения (Б1, Б2, Б3) |
долговечности (Д1, Д2, Д3) |
||||
1 |
0 |
Б1 |
Д1 |
«Хорошо» |
Содержание |
2 |
0 |
Б2 |
Д2 |
«Удовлетворительно» |
Текущий ремонт |
3 |
< 10 |
Б1 |
Д1 |
||
4 |
< 10 |
Б3 |
Д3 |
«Неудовлетворительно» |
Средний и капитальный ремонт |
5 |
≥ 10 |
Любая |
Любая |
Практически до использования рекомендаций по оценке состояния, приведенных в Руководстве [15] и в переизданном Методическом руководстве [60], дело так и не дошло. Продолжали пользоваться ВСН 4-81, несмотря на явные недостатки (отсутствие конкретных показателей изменения состояния конструкций, использование категорий дефектов вместо характеристик потребительских свойств, неполный перечень дефектов, очень высокую субъективность в оценке). В то же время ВСН 4-81 имели и весьма важные положительные стороны. В частности, положительными в них были следующие положения:
- сохранение трех потребительских характеристик сооружения - долговечности, безопасности и грузоподъемности, впервые упомянутые в ВСН 24-75 [13];
- наличие четких качественных показателей по грузоподъемности;
- связь с видами ремонта и конкретная запись, указывающая, что режим эксплуатации (грузоподъемность и условия движения автомобилей по мосту) и виды ремонтных работ назначают в зависимости от принятой оценки состояния мостового сооружения.
Указанные положительные стороны приближали ВСН 4-81 к наиболее прогрессивным нормативным документам национальных систем управления мостами в Европе в 80-е годы прошлого века.
С принятием в 1988 г. в ВСН 24-88 новой классификации ремонтных работ положительные стороны ВСН 4-81 в задаче улучшения состояния мостов были существенно снижены. Классификация включала всего два вида воздействий - содержание и ремонт. В содержание вошли работы по очистке и часть работ, относящихся до этого к текущему ремонту, а все остальные работы, в том числе и частичная перестройка, были включены в группу «ремонт», из-за чего нарушилась взаимосвязь видов воздействий с оценкой состояния сооружения. Ошибочность принятия классификации 1988 г., на которую были ориентированы и новые Технические правила по эксплуатации автомобильных дорог [61], стала очевидна после выполненного анализа состояния мостового хозяйства [1] (существенно увеличилось количество неоправданно перестраиваемых мостов) и изучения зарубежного опыта.
Оценка состояния сооружений за рубежом
В 80-е годы прошлого столетия по примеру США и России в ряде Европейских стран появились собственные системы управления мостами, включающие автоматизированные базы данных, свои подходы к надзору и оценке состояния, позволяющие назначить тот или иной вид ремонтных работ. Эти системы постоянно совершенствовались. Обмениваясь в этот период информацией с иностранными коллегами в рамках Европейского содружества ОСЖД, Росдорнии получил важный материал, на основании которого можно было сформулировать основные требования к оценке состояния сооружений.
В частности, в подготавливаемых рекомендациях для ОСЖД специалисты Венгрии, Чехословакии и Польши подчеркивали важность совершенствования системы надзора и необходимость пересмотра требований к сбору информации о мостах. Имелись, прежде всего, в виду повышение достоверности результатов осмотра и исследования конструкций и выбор на основании оценки состояния конкретного вида ремонтных работ. Кроме того, в них выдвигалось требование возможности использования результатов надзора при планировании ремонтных работ и затрат. Например, в Венгрии уже в конце 80-х годов прошлого века действовала система эксплуатации, предусматривающая, как и в России в тот период, три основных вида работ - содержание, ремонт и реконструкцию. Однако работы по содержанию разделялись (в отличие от России) на две, а работы по ремонту - на три подгруппы, что вместе с реконструкцией составляли шесть видов работ. Соответственно и система надзора устанавливала шесть категорий состояния сооружения, каждой из которых соответствовала своя оценка состояния (табл. 9).
Аналогичный подход, предусматривающий взаимосвязь надзора, оценки состояния и вида работ, характерен был и для Германии. С целью «...максимального сохранения потребительской ценности сооружений при обеспечении высокой безопасности и минимальных затрат на содержание» германская система управления мостами ориентировалась при оценке их состояния на анализ по нескольким потребительским характеристикам. Основные из этих характеристик - прочность, устойчивость и безопасность движения. В результате имеется пять категорий состояния и пять оценок состояния (см. табл. 9). Примерно так же оцениваются и конструкции в Финляндии, где в системе эксплуатации предусмотрены четыре вида работ с пятью категориями состояния и пятибалльной системой оценки.
Таблица 9
Оценка состояния сооружений в странах Европы в 80-е годы прошлого века
Состояние моста (категория состояния) |
Степень повреждения (баллы) |
Оценка состояния |
Вид работ |
Венгрия |
|||
Хорошее |
≤ 5,0 |
5 |
Содержание |
Удовлетворительное |
≤ 7,5 |
4 |
|
Недостаточно удовлетворительное |
≤ 10 |
3 |
Ремонт |
Плохое |
≤ 15 |
2 |
|
Очень плохое |
≤ 20 |
1 |
|
Аварийное |
>20 |
0 |
Реконструкция |
Германия |
|||
Нет повреждений |
Нет повреждений |
0 |
Содержание |
Неопасное |
Нет опасности для прочности и устойчивости |
1 |
|
Ухудшенное |
Ухудшение прочности |
2 |
Ремонт |
Ухудшение прочности и безопасности |
3 |
Обновление |
|
Опасное, нужны срочные меры |
Явная опасность для условий движения транспортных средств |
4 |
Реконструкция |
Аналогичные данные с небольшими нюансами, приведенные в табл. 9, характерны и для других стран Европы. Так, в системе управления мостами в Великобритании (NATS) с пятибалльной системой оценки состояния и пятью категориями состояния сооружений предусмотрено пять уровней инспектирования, реализующих принцип, - чем хуже объект, тем сложнее надзор - от инвентаризации до исследования. Оценка состояния при этом дается по трем критериям - по стоимости (затраты, необходимые для восстановления)*, безопасности движения и прочности.
* Оценка по стоимости используется при планировании работ и включает в себя оценку на перспективу, что фактически является оценкой по долговечности. (Примеч. авторов).
Более усложненную систему оценки имеет французская система управления (метод OA-MeGA, использующий программный комплекс OASIS). Для оценки состояния сооружения в целом рассматриваются отдельные конструкции (пролетные строения, опоры, фундаменты, мостовое полотно, подходы), состояние которых оценивается по пятибалльной системе.
Комплексное рассмотрение оценок конструкций позволяет определить место сооружения в имеющейся «шкале повреждений», на основании которой даются характеристика объекта и общая оценка его состояния (семь категорий, табл. 10).
Таблица 10
Определение общей оценки состояния гостов во Франции
Шкала повреждений |
Характеристика состояния |
Оценка состояния |
Вид работ |
0 |
Сооружение в отличном состоянии; требуется уход |
0 |
Содержание |
1 - 4 |
Сооружение в хорошем состоянии; требуется текущее содержание |
1 |
|
4 - 8 |
Сооружение, несущая конструкция которого в хорошем состоянии; требуется профилактический ремонт |
2 |
Профилактический ремонт |
8 - 12 |
Сооружение, несущая конструкция которого незначительно повреждена, но без снижения безопасности пользователей в краткосрочной перспективе; требуется выполнение значительных ремонтных работ в долгосрочной перспективе |
3 |
Ремонт |
12 - 16 |
Сооружение, несущая конструкция которого повреждена, но без снижения безопасности пользователей в краткосрочной перспективе; требуется выполнение срочного ремонта |
4 |
|
16 - 20 |
Сооружение, несущая конструкция которого серьезно повреждена, со снижением безопасности пользователей в краткосрочной перспективе; требуется принятие срочных предупредительных мер |
5 |
Капитальный ремонт |
> 20 |
Сооружение в аварийном состоянии |
6 |
Реконструкция |
Всего в системе эксплуатации мостов во Франции предусмотрено четыре вида работ: содержание, ремонт, капитальный ремонт и реконструкция (как в существующей в настоящее время в России системе эксплуатации). Ремонт разделен на три подкатегории состояния (оценки 2 - 4), т.е. получается семибалльная система оценки состояния сооружения.
Особенный интерес представляет система оценок, принятая в США. Имея в классификации пять видов работ, - замену, функциональную модернизацию, восстановление, ремонт и содержание, - допускается по усмотрению администраций штатов увеличивать ее до 10 видов работ, соответствующих 10 категориям состояния (табл. 11).
Таблица 11
Определение общей оценки состояния мостов в США
Фактическое состояние (оценка) сооружения |
Категория состояния |
Виды работ |
Отличное |
9 |
Содержание |
Очень хорошее |
8 |
|
Хорошее |
7 |
|
Удовлетворительное |
6 |
Ремонт |
Приемлемое |
5 |
|
Плохое |
4 |
Восстановление |
Серьезное |
3 |
|
Критическое |
2 |
Функциональная модернизация |
Перед отказом |
1 |
|
Отказ |
0 |
Замена |
Представляется возможным при детальной градации состояния, отражающей уровни повреждений в различных конструкциях (в России накопление повреждений отражено показателем износа элементов, конструкций и сооружения в целом) [62], определять и оценку состояния во времени, что очень важно при планировании работ. В этой связи показателен приведенный в работе [63] график изменения оценки состояния стальных пролетных строений (рис. 17), на котором представлены два интересных участка - участок с возрастом мостов до 15 лет и участок с возрастом мостов от 20 до 40 лет. В первом случае имеет место резкое снижение оценки, на основании чего управленец (орган управления) вправе принять решение об увеличении затрат на содержание стальных конструкций. Для второго случая очевидно, что затраты на содержание достаточны (линия деградации конструкций близка к горизонтали).
Рис. 17. График изменения оценки состояния стального пролетного строения (США):
Тр - период, не требующий существенных затрат на ремонт
Американские специалисты из анализа изменения категорий состояния сооружений на основании десятибалльной системы стремятся поддерживать оценку состояния на уровне 5 - 9 баллов, достигнуть срок службы сооружений 100 лет и более. Это послужило основанием для включения в содержание не только текущих работ по содержанию, которые характерны при оценке «отлично», но и профилактического содержания, предупредительного содержания, предусматривающего ремонт элементов конструкций моста [64].
Возможность детального деления видов работ и наличие большого числа оценок сводит к минимуму возможность принятия неоправданных решений*, как сказано в работе [63].
* При действии в России классификации, приведенной в ВСН 24-88, и трехбалльной оценке состояния около 25% мостов, для которых была рекомендована реконструкция, фактически нуждались в ремонте. (Примеч. авторов).
Кроме того, по мнению американских специалистов, принятая система оценки позволяет установить вероятность перехода сооружения из одного состояния в другое, т.е. фактически оценить его долговечность.
Возможность на основании оценки состояния сооружения дать прогноз - одно из основных преимуществ американского подхода перед европейским. Это обстоятельство было учтено при разработке предложений по оценке состояния мостовых сооружений в России [65].
Заслуживает внимания и метод принятия решения, действующий в Италии, где в последние годы фактически принят подход США. Суть этого подхода заключается в большей детализации категорий состояния сооружения, при которой исключается значительная ошибка в размерах финансирования (уменьшается вероятность ошибки в определении вида работ).
Таблица 12
Схема выбора решения по эксплуатации мостов в Италии
Развитие дефектов и повреждений |
Оценка состояния, балл |
Характеристика состояния |
Принимаемые |
Нет дефектов |
0 |
Никаких восстановительных действий |
Только уборка и очистка |
Нет развития появившихся дефектов |
1 |
Содержание |
Различной сложности меры по устранению дефектов |
Начальная стадия развития дефектов |
2 |
||
Развитие, не требующее ремонта |
3 |
||
Невозможно остановить развитие повреждений |
4 |
Можно не ремонтировать в течение 5 лет |
Отложенный ремонт |
Происходит структурная деградация |
5 |
Требуется серьезное воздействие в течение 5 лет |
Ремонт |
Существенные структурные преобразования |
6 |
Без угрозы безопасности |
|
7 |
G угрозой безопасности |
||
Очень сильное повреждение конструкций |
8 |
Исчерпан ресурс |
Реконструкция |
9 |
Разрушение (обрушение) |
Полная замена |
По итальянским нормам три состояния конструкций отнесены к содержанию, три - к ремонту и два - к реконструкции (табл. 12). Подробная детализация в определении состояния моста позволяет, по мнению итальянских специалистов, избежать такой стадии проектирования при ремонтных работах, как «обоснование инвестиций».
Предлагаемый подход к оценке состояния
Предлагаемая система оценки состояния базируется на многолетнем опыте постоянной работы Росдорнии по улучшению системы управления состоянием мостов на федеральной сети автомобильных дорог России и учитывает зарубежный опыт в данном вопросе. Указанный опыт позволил в настоящее время сформулировать требования к системе оценки состояния мостовых сооружений, которые включают следующие положения:
• система оценки состояния должна быть максимально приближена к объективной, что достигается за счет:
- регулярного надзора, усложняемого с ухудшением состояния мостовых сооружений;
- многокритериального анализа состояния (достаточен анализ по трем потребительским свойствам);
- отказа от трех-, четырехбалльной и перехода на шести-семибалльную систему оценки состояния;
• система оценки состояния должна быть взаимоувязана с системой надзора и системой эксплуатации; изменение системы оценки состояния может быть только при изменении классификации работ;
• оценка состояния всего сооружения должна выставляться по конкретным показателям его технического состояния (по категориям состояния), которые определяются по категориям состояния каждого элемента и учитывают влияние этого состояния на потребительские свойства;
• оценка состояния должна учитываться в прогнозировании и планировании работ на эксплуатируемых сооружениях, в том числе в прогнозировании ресурсов.
При подготовке рекомендаций по оценке состояния для системы управления эксплуатацией мостов были разработаны:
- классификация конструкций;
- каталог элементов (на основании классификации конструкций);
- каталог дефектов;
- система надзора, предусматривающая усложнение работ при ухудшении состояния мостов и включающая постоянный осмотр, периодические осмотры, диагностику, обследование, специальные обследования (исследования) и мониторинг (см. рис. 8);
- классификация работ по содержанию (три вида работ) и ремонту (три вида работ) сооружений; для работ по содержанию составлен подробный перечень и определена периодичность их проведения.
Для потребительских свойств «Безопасность движения» и «Долговечность» (рис. 18) определены конкретные показатели, выражаемые числом - безопасной скоростью (км/ч) и сроком службы (годы).
Особенностью предложенной системы оценки состояния является и то, что оценка сооружению выставляется в зависимости от цели принимаемого решения:
- цель № 1 - определить условия эксплуатации сооружения,
- цель № 2 - разработать планы работ по ремонту и реконструкции (от текущих до долгосрочных).
Условия эксплуатации устанавливаются по оценкам состояния моста, выставляемым по двум потребительским свойствам - грузоподъемности и безопасности движения. На их основании можно определить не только уровни допускаемых ограничений (массу транспортных средств и скорость движения), но и вид ремонтных работ, с помощью которых должны быть восстановлены утраченные показатели (табл. 13).
При среднесрочном и долгосрочном планировании (на период свыше 5 лет) оценка дается по показателю износа, представляющему собой показатель качества конструкции или восстановительной стоимости и отражающему накопление со временем различных повреждений в элементах и конструкциях сооружения. Именно с помощью показателя износа, используя закон накопления повреждений [56], можно определить моменты перехода моста из одного состояния в другое и прогнозировать соответствующие затраты. Из сопоставления значений износа на определенный год планирования находят наиболее приоритетные объекты для программ ремонтных работ.
Оценка долговечности при текущем и краткосрочном планировании, когда известны результаты обследований и предпроектных обследований (с прогнозом развития имеющихся дефектов), должна устанавливаться по результатам расчетов срока службы и сравнения их с нормативными значениями.
Рис. 18. Оценка состояния мостов
Условия назначения категорий состояния моста
Потребительские свойства |
Характеристики свойств |
Конструктивная часть сооружения |
Показатели при различной оценке состояния (баял) |
||||||
5 («отлично») |
4 («хорошо») |
3 («удовлетворительно») |
2 («неудовлетворительно») |
1 («аварийно») |
|||||
Категории состояния |
|||||||||
О |
А |
Б |
В |
Г |
|||||
B1 |
В2 |
В3 |
|||||||
Грузоподъемность |
Снижение грузоподъемности Кг. А |
Пролетные строения, опоры |
0 |
≤ 10 |
≤ 20 |
≤ 30 |
≤ 40 |
≤ 50 |
>50 |
Безопасность движения |
Безопасная скорость движения [V]. км/ч (% снижения расчетной скорости) |
Мостовое полотно Категория дороги: L |
> 150 (0) |
150 - 130 (≤ 10) |
≥ 110 (≤ 25) |
До 80 |
До 60 |
До 40 |
< 40 (> 70) |
16, II |
> 120 (0) |
120 - 100 (≤ 10) |
≥ 80 (≤ 30) |
До 60 |
До 50 |
До 30 |
< 30 (> 75) |
||
III |
> 100 (0) |
100 - 90 (≤ 10) |
≥ 70 (≤ 30) |
До 50 |
До 40 |
До 25 |
< 25 (> 75) |
||
IV |
> 80 (0) |
80 - 70 (≤ 10) |
≥ 50 (≤ 35) |
До 50 |
До 30 |
До 20 |
< 20 (>75) |
||
V |
>60 (0) |
60 - 55 (≤ 10) |
≥ 40 (≤ 35) |
До 40 |
До 20 |
До 1С |
< 10 (> 80) |
||
Долговечность |
Снижение остаточного ресурса, Кр. % |
Пролетные строения, опори |
0 |
≤ 10 |
≤ 20 |
≤30 |
≤ 40 |
≤ 50 |
> 50 |
Износ, % |
Мостовое полотно UМП |
≤ 5 |
≤ 10 |
≤ 40 |
≤ 50 |
≤ 60 |
≤ 7© |
> 70 |
|
Пролетное строение UПР |
≤ 5 |
≤ 10 |
≤ 30 |
≤ 40 |
≤ 50 |
≤ 60 |
> 60 |
||
Опора UОП |
0 |
≤ 10 |
≤ 30 |
≤ 40 |
≤ 50 |
≤ 60 |
> 60 |
||
Регуляционное Сооружение Uрег |
≤ 5 |
≤ 20 |
≤ 40 |
≤ 45 |
≤ 50 |
≤ 60 |
> 60 |
||
Сооружение в целом, GM |
≤ 2 |
≤ 10 |
≤ 20 |
≤ 30 |
≤ 40 |
≤ 50 |
> 50 |
Рис. 19. Сопоставление различных подходов к классификации и оценке состояния мостовых сооружений
Важным элементом процесса регулирования затрат на содержание с использованием предложенной классификации состояний (классификации оценок состояния) является правильное определение объемов планово-предупредительных работ. В подгл. 3.1. упоминалось о разделении на три вида работ по содержанию (см. рис. 12, участок Н0 - [Н]). Чем ближе фактическое состояние сооружения, относящегося к категории Б (см. табл. 13), к границе [Н] (см. рис. 12), тем больше вероятность ошибки: в группу состояния Б могут попасть сооружения, для которых при детальном их изучении (в процессе обследования) требуется ремонт, а не ППР. Аналогичным образом может возникнуть ошибка для мостов, относящихся к категории В1, - в эту категорию могут попасть мосты, требующие ППР.
И хотя при наличии семи категорий состояния ошибка не превышает 5% для мостов, относящихся к категориям Б и В, выявление этой ошибки весьма важно при планировании ремонта и ППР. Опытное апробирование нового подхода на сооружениях автомагистрали Черноземуправтодора и Упрдора «Кубань» показало, что эти 5% можно выявить на основании технико-экономического обоснования ремонта (выполняются расчеты для сооружений с износом > 20 и до 25%) и оптимизации ППР (расчеты для мостов с износом > 15 и до 20%).
В этом заключается еще одна практическая польза от перехода к семибалльной системе оценки состояния мостов.
В настоящее время похожие подходы начинают реализовываться в Украине [66] и в системе управления городскими мостами в г. Москве [35] (рис. 19). Предполагается, что они будут реализованы и в системе управления мостами в г. Санкт-Петербурге [67].
Прогрессивность предложенного подхода, по сравнению с существующим, у авторов данного обзора не вызывает сомнения. Ведь при его реализации надежность и долговечность сооружений сети возрастет. Из-за того, что мелкие ремонтные работы выполняются при содержании и на них предполагается выделение требуемого объема средств, в том числе и на локальное усиление конструкции (ППР), количество мостов с оценками «отлично» и «хорошо» будет постоянно расти. В случае ограничения средств на ремонтные работы и реконструкцию в планы работ будут включаться не просто объекты с наихудшими показателями по долговечности, а объекты, вложение средств в которые будет обосновано расчетным путем (определение приоритетности).
К сожалению, нормативно-методические документы, отражающие новый подход к оценке состояния мостов, до сих пор находятся в стадии рассмотрения, хотя некоторые из них подготовлены в 2003 - 2005 гг. Имеется лишь один отраслевой нормативный документ, касающийся определения и оценки состояния мостов по критерию «безопасность движения», - ОДН 218.017-2003 [52]. Эти нормы отражают результаты исследований влияния на скорость движении автомобилей по мостам состояния элементов мостового полотна (покрытия, ограждений, сопряжения с подходом, деформационных швов и системы водоотвода), а также габаритов мостов и углов перелома над опорами в разрезных и неразрезных пролетных строениях. Указанные нормы используются в настоящее время при определении объектов, требующих реконструкции (оценка состояния «аварийно», категория Г), а также капитального ремонта или модернизации (оценка состояния «неудовлетворительно», категория В2 или В3).
4.3. ВЗАИМОСВЯЗЬ НАДЗОРА С КЛАССИФИКАЦИЕЙ РАБОТ
Очень важным позитивным шагом, сделанным в последние годы в совершенствовании СУЭМ, была увязка между собой системы надзора (включая оценку состояния) и различных видов работ на сооружении. Классификация ремонтных воздействий [7, 68] предусматривает следующие работы:
- уход (нормативные работы по содержанию);
- профилактику (дополнительные работы по содержанию);
- ППР (специальные работы в рамках содержания, отодвигающие момент ремонта);
- ремонт и капитальный ремонт;
- реконструкцию.
В настоящее время к этому перечню может быть дополнен новый вид воздействия - модернизация, для которой характерен не только физический, но и моральный износ, т.е. в соответствии с существующей Классификацией [68] имеет место шесть видов воздействия, а после ее переработки их будет семь.
Указанное разделение на виды воздействий взаимосвязано с классификацией конструкций. В СУЭМ принято разделение мостового сооружения на конструктивные части, которые включают элементы, которые, в свою очередь, делятся на детали. Каждый элемент имеет свой срок службы, свои темпы деградации, свой доремонтный период. Различны и критерии деградации для каждого элемента.
Рис. 20. Взаимосвязь системы надзора с системой эксплуатации и оценкой состояния мостовых сооружений
В работе [68] при составлении перечня работ для каждого воздействия эти особенности учтены. В частности, замена конструктивной части относится к капитальному ремонту (например, замена всех элементов мостового полотна), замена отдельных элементов, - как правило, к виду воздействия «ремонт моста», а ремонт (восстановление) элементов - к виду «ППР». Аналогичным образом работы, представляющие собой восстановление деталей элементов, отнесены к профилактическим мероприятиям.
В систему надзора за мостом входят [54]:
- постоянные осмотры, которые позволяют корректировать объем и сроки проведения профилактических работ;
- диагностика, которая дает возможность определить объемы ППР и спрогнозировать время проведения ремонтных работ (через показатель износа);
- обследование (текущее, предпроектное, специальное), которое позволяет установить более точно объемы повреждения, уточнить время проведения ремонтных работ и обосновать их эффективность.
В состав надзора входит и мониторинг за работой эксплуатируемых сооружений, цель которого - выяснить за счет длительного инструментального наблюдения фактический характер работы конструкции и определить на основании этого показатели состояния сооружения.
В предложенной СУЭМ упомянутые две классификации (классификация работ по ремонту и содержанию и классификация работ по надзору) полностью увязаны между собой (рис. 20). Изменение принятой системы эксплуатации неизбежно приведет к перестройке системы надзора и корректировке классификации работ. Увязаны эти работы и с системой оценки состояния, что отражено в подгл. 4.2.
4.4. ПРОГНОЗ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МОСТОВОГО СООРУЖЕНИЯ
В новой системе управления уровень принятия решения будет базироваться на прогнозе состояния элементов и определении остаточного ресурса сооружений. В этом заключается одна из основных особенностей новой СУЭМ. Без наличия прогноза нельзя принять правильного решения, т.е. невозможно рациональное планирование затрат на ремонтно-восстановительные работы. И в большей степени это справедливо для объектов, по которым необходимо принять решение об их капитальном ремонте, модернизации или перестройке, а именно там, где предстоят существенные капитальные вложения.
В цепочке действий, связанных с планированием работ (см. рис. 13), следует обратить внимание на два этапа:
- начальный этап, стоящий в начале цепочки действий - ПРОГНОЗ по существующим трем параметрам оценки состояния (прогнозируется безопасная скорость движения, грузоподъемность, остаточный ресурс);
- финальный этап, стоящий в конце цепочки действий, - РАНЖИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ПО ПРИОРИТЕТНОСТИ, после которого формируется план работы.
Прогноз может быть выполнен с целью:
- определения средств на перспективное содержание и ремонт по большой группе мостов, что должно использоваться при решении вопросов о прогнозе распределения бюджета между дирекциями, управлениями, регионами и другими организациями - так называемый «сетевой подход» при среднесрочном и долгосрочном планировании;
- обоснования технических решений, уточненных объемов работ и рациональных сроков их реализации на конкретных сооружениях - локальный подход при краткосрочном планировании.
4.5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РАБОТ
В предложенной модели СУЭМ важное место занимает контроль качества работ на различных этапах разработки и функционирования сооружения.
Начальный этап создания конструкций - обоснование инвестиций. Предполагается, что создаваемая СУЭМ будет затрагивать вопросы качества инвестиций. В первую очередь это будет касаться правильного определения эксплуатационных затрат для будущего сооружения, которые зависят от выбранной модели старения конструкции. Ранее при обосновании инвестиций старение пока несуществующего моста никак не учитывалось. Однако на основании исследований за последние 15 лет, направленных на изучение закономерностей старения любых конструкций в различных климатических зонах, получен огромный статистический материал, что делало решение этой задачи (прогнозирование) вполне возможным. В настоящее время имеются усредненные графики старения для большого числа конструкций и элементов [52, 56, 69, 70].
Важнейшим этапом создания конструкции, на котором закладываются все плюсы и минусы будущего сооружения, является проектирование. Проверка качества проектирования - освоенный этап контроля, осуществляемый отраслевой и государственной экспертизой. Но объективно оценить качество проекта, как говорят «на 100%», пока невозможно, несмотря на наличие квалифицированных мостовиков-экспертов по двум причинам:
- отсутствия большого количества документов, определяющих требования к конструкциям;
- незнания некоторых положений самими экспертами, из-за чего иногда предпочтение отдается не экономически обоснованному варианту.
В результате наметилась тенденция возврата к старому принципу выбора решения - «новое всегда лучше старого», из-за чего бывают случаи, когда экспертиза согласовывает замену конструкций в «молодом» возрасте, т.е. не используются реальные возможности конструкций. Незнание работ, которые необходимо проводить по увеличению долговечности конструкций, приводит к существенному перерасходу средств. Отсутствие в проектах раздела «Прогнозирование» затрудняет объективную оценку вариантов при проектировании. Вполне возможно, что при реализации СУЭМ потребуется пересмотреть требования к составу проектной документации с тем, чтобы были созданы условия для реализации принципа экономической целесообразности, упомянутой в отраслевой Концепции [10].
Еще одним важнейшим (с позиции качества) моментом создания конструкций считается строительство. В проектировании и строительстве заложены основные резервы в увеличении периодов бездефектной эксплуатации и сохранения сооружения в работоспособном состоянии. Однако наличие авторского надзора и существующего технического надзора заказчика оказывается в настоящее время недостаточным для предупреждения нарушений требований проекта. Оценка уже построенного с недостатками сооружения помимо простой фиксации «ущербного» моста мало что дает. Нужны упреждающие меры.
Целесообразно повысить требования и узаконить (например, предусматривать в смете) технологический контроль заказчиком или независимой организацией. При сложности устранения уже сделанного брака было бы правильным компенсировать подрядчиком увеличенные эксплуатационные расходы. Методическая основа для определения объема компенсации имеется.
Для повышения качества строительных работ должны быть разработаны положения по сопровождению работ при строительстве и реконструкции мостовых сооружений.
Контроль качества работ по содержанию сооружений в необходимом объеме пока не проводится ни в процессе, ни после выполнения работ, относящихся в основном к профилактике и ППР. В первую очередь это связано с отсутствием методических и нормативных документов. Их разработка предусмотрена Программой [65], подготовленной Росдорнии по заданию Федерального дорожного агентства Минтранса России.
С позиции контроля качества ремонт можно разделить на два этапа - планирование ремонта (подготовка к ремонту) и непосредственно выполнение ремонтного мероприятия.
На первом этапе контрольные функции осуществляются трижды:
- при проведении диагностики, в процессе которой будет установлено, что мост имеет такой показатель качества (состояния), при котором необходимо выполнять именно ремонт;
- при проведении предпроектного обследования, когда оценка не только уточняется, но и дается прогноз ее изменения (перехода сооружения в другое состояние);
- после проектирования (экспертиза проекта).
На втором этапе (непосредственно ремонт) осуществляется оценка качества уже отремонтированного объекта. Особенностью предлагаемой СУЭМ является то, что в ней предусмотрено более широкое использование контроля качества работ в процессе их выполнения.
В процессе ремонта в каждый момент может быть нарушена технология производства работ, что приведет к ускорению старения конструкций. Самая эффективная мера по предупреждению нарушения технологии - осуществление постоянного пооперационного контроля, который в России получил название «техническое сопровождение». Эффективность такого сопровождения подтверждена при реализации программы ремонта мостов с использованием средств кредита МБРР (1997 - 1999 гг.).
Сопровождение при ремонте (реконструкции) предусматривает постоянную технологическую проверку, в которой можно выделить следующие конкретные работы:
- контроль поступающих на строительную площадку материалов и конструкций (бетонной смеси, арматуры, железобетонных конструкций, изоляции, стальных конструкций) как по показателю «качество», так и по наличию соответствующих документов, в том числе сертификатов;
- проверка условий хранения материалов;
- контроль правильности установки или укладки конструкций или материалов;
- проверка последовательности выполнения работ и соответствие существующим предписаниям и технологическим картам;
- оценка изменений или отступлений от проекта, неизбежных при любом строительстве, с позиции качества.
В определенных случаях вполне допустим выборочный контроль технологии, учитывая наличие авторского надзора проектной организацией (эпизодические выезды на мост, в основном для согласования изменений), внутреннего технического контроля у подрядчика и периодического посещения объекта заказчиком с контрольными функциями. Однако пока, к сожалению, отсутствует документ, в котором была бы проведена граница между постоянным и выборочным контролем. Учитывая накопленный ранее опыт, составление подобного документа не представляет сложностей.
В настоящее время сформулированы условия, при которых необходим постоянный технологический контроль при ремонте (реконструкции) [71]. Реализация этих условий предусмотрена в новой системе управления мостами.
Таким образом, организация контроля качества мостовых работ, предусмотренная СУЭМ, включает в себя:
- расширение практики технического сопровождения проектов (в том числе научно-технического) при ремонте мостовых сооружений;
- организацию систематического контроля качества работ по содержанию;
- обучение работников подрядных организаций (проектных и строительных) новым технологическим операциям;
- ознакомление контролирующих органов с новыми материалами, конструкциями и технологиями.
Для выполнения указанных направлений необходима прежде всего разработка методических документов отраслевого значения, которые содержали бы:
• перечень работ, подлежащих обязательной или периодической проверкам;
• правила взаимодействия, включая полномочия, с заводами-изготовителями конструкций;
• требования к приобъектному контролю используемых материалов;
• правила оформления документов;
• полномочия контролирующих организаций;
• степень ответственности подрядчика.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы.
1. Система управления состоянием мостов является важнейшим элементом системы управления дорожным хозяйством России, поскольку она направлена на продление срока службы сооружения (календарной продолжительности до перестройки) и повышение работоспособности конструкций с увеличением периода эксплуатации до ремонта. Улучшение показателей долговечности непосредственно связано с сохранением эксплуатируемых мостовых сооружений, а следовательно, с рациональным расходованием средств, выделяемых на дорожное хозяйство.
2. Цели и задачи системы управления состоянием мостов вытекают из объективных условий накопления во времени повреждений в конструкциях. Регулируя объемы работ и финансирования, представляется возможность выполнять работы по содержанию (в частности, ППР), ремонту, капитальному ремонту и реконструкции в экономически обоснованные сроки в необходимом объеме.
3. Мировой опыт создания и функционирования национальных систем управления мостами подтверждает правильность подхода к совершенствованию российской системы. Совершенствование должно затрагивать все этапы работ управленческого аппарата - от организации получения объективной информации до реализации принятых конкретных решений.
4. Разработана и начала реализовываться в Федеральном дорожном агентстве новая (третья по счету за 30 лет) модель системы управления эксплуатацией мостов (СУЭМ), в которой сделана попытка использовать все положительное в управлении мостами в странах Европы и США. Модель состоит из увязанных между собой трех уровней (сбор информации, принятие решения и реализация решения), для которых начата разработка нормативно-методической базы.
Намеченные к разработке и уже разработанные документы для СУЭМ направлены на совершенствование:
- базы данных по мостам;
- методологии сбора и обработки исходной информации (включая оценку состояния) о сооружениях;
- планирования работ по содержанию, ремонту, капитальному ремонту и реконструкции мостов;
- организации работ по контролю качества при строительстве и эксплуатации мостов.
5. Особенностями предложенной СУЭМ являются:
• возможность регулировать процесс содержания и соответственно и уровень финансирования в зависимости от принятой стратегии эксплуатации (например, незначительное увеличение затрат на содержание может привести к значительному снижению затрат на ремонты и реконструкцию из-за улучшения состояния мостов);
• измененный подход к оценке состояния сооружений, который увязан с системой эксплуатации, системой надзора и предусматривает:
- обязательность многокритериального анализа состояния;
- определение категории состояния моста (семь категорий состояния, семь видов надзора, семибалльная оценка состояния);
- определение по категории состояния требуемого вида работ (семь видов работ);
• обязательное прогнозирование состояния и на его основе определение приоритетности капитальных вложений (ранжирование объектов по приоритетности при планировании) по разработанным методикам;
• подготовленные предложения по организации контроля качества работ на всех этапах разработки и функционирования сооружений (обоснование инвестиций, проектирование, строительство, содержание, ремонты и реконструкция).
6. Реализация модели СУЭМ, предусмотренная Программой совершенствования системы управления эксплуатацией мостовых сооружений на период до 2010 г. [63], позволит уменьшить в 2,5 раза количество мостов с оценкой «неудовлетворительно», увеличить вдвое количество мостов, соответствующих нормативным требованиям, и сократить в 1,5 раза последующие ежегодные затраты на эксплуатацию мостов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иосилевский Л.И. Практические методы управления надежностью железобетонных мостов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Науч.-изд. центр «Инженер», 2001.
2. Шестериков В.И. Оценка состояния автодорожных мостов и прогнозирование его изменения с помощью показателя физического износа // Автомоб. дороги. Информ. сб.: / ЦБНТИ Росавтодора. - М., 1991. - Вып. 4.
3. Руководство по структуре и организации службы эксплуатации искусственных сооружений на автомобильных дорогах / ГП «Росдорнии». - М.: Информавтодор, 1994.
4. Федеральная целевая программа «Модернизация транспортной системы России (2002 - 2010 годы)». Подпрограмма «Автомобильные дороги» / Минтранс России, Гос. служба дор. хоз-ва. - М., 2002.
5. Программа совершенствования и развития автомобильных дорог Российской Федерации «Дороги России» 1995 - 2000 гг. / ФДС России. Утв. постановлением Правительства Российской Федерации от 1 декабря 1994 г. № 1310.
6. Инструкция по диагностике мостовых сооружений на автомобильных дорогах / ФДД Минтранса России. - М.: Информавтодор, 1996.
7. Методические рекомендации по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах / Рос. дор. агентство (Росавтодор). - М.: ГП «Информавтодор», 1999.
8. Рекомендации по применению предварительно-напряженной арматуры и технологии подъемки железобетонных пролетных строений при ремонте и реконструкции мостов / Гос. служба дор. хоз-ва Минтранса России (Росавтодор). - М.: ГП «Информавтодор», 2000.
9. Скворцов О.В. Техническая политика Федерального дорожного департамента в области мостостроения. - В сб.: Повышение надежности строящихся и эксплуатируемых мостов. - Павловск: ДУИЦ, 1996.
10. Концепция улучшения состояния мостовых сооружений на федеральной сети автомобильных дорог (на период 2002 - 2010 гг.) / Минтранс России, Гос. служба дор. хоз-ва (Росавтодор). - ML: ГП «Информавтодор», 2003.
11. Технические правила содержания и ремонта автомобильных дорог: ВСН 22-63 / Минавтошосдор РСФСР. - М.: Транспорт, 1963.
12. Инструкция по содержанию и ремонту балочных железобетонных мостов: ВСН 1-69 / Минавтошосдор РСФСР. - М.: Транспорт, 1969.
13. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог: ВСН 24-75 / Минавтодор РСФСР. - М., 1975.
14. Методическое руководство по сбору и обновлению информации о мостах, эксплуатирующихся на дорогах общего пользования РСФСР, для ИПС-«МОСТ» / Минавтодор РСФСР, Гипродорнии. - М., 1978.
15. Руководство по использованию информационно-поисковой системы «МОСТ» (ИПС-«МОСТ») / Минавтодор РСФСР Гипродорнии. - М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1980.
16. Васильев В.В., Польевко В.П., Шестериков В.И. Разработка вопроса об общем уровне надежности введения коэффициентов надежности по нагрузкам к материалам: Докл. на совещ. экспертов ОСЖД по теме 8-5/84. - М„ 1986.
17. Система требований для оценки состояния моста: Материалы Гипродорнии к совещ. экспертов ОСЖД в г. Будапеште по теме 8-5/84. - М., 1985.
18. Разработка алгоритма по объективной оценке состояния сооружения. Тема ОСЖД / Науч.-исслед. ин-т инж. сооружений (VUIS). - Братислава, 1987.
19. Рекомендации по организации, планированию и методам содержания мостов: Обобщающие материалы Гипродорнии по теме СЖД VC.5/1984. - М., 1987.
20. Применение «системы циклов» (межремонтных сроков) для работ по содержанию и ремонту мостов // Merhblatt für strasenwezer. - 1984.
21. Хадсон С.У. и др. Вопросы содержания мостов в США. - Вашингтон, 1984.
22. Paul D. Thompson. Development of Pontis User
Cost Models for
23. H. Hawk. BRIDGIT User-Friendly Approach to
Bridge Management (IBMC 99-072): Докл. на междунар. конф. по
управлению мостами / Transportation Research Board. -
24. Система управления содержанием мостов. Система приоритетной оценки // Forschung Strassenban und Strassenverkehnech. - 1997. - № 746.
25. И. Лефевр И. OA-MeGA - метод автоматизированного управления состоянием искусственных сооружений // Revue Generate des Routes. - 2000. - № 785.
26. Система управления данными о мостах и регистр мостов: Справка Гл. дор. управления. - Хельсинки, 1994.
27. А. Сарья, Е. Весикари. Проектирование долговечности бетонных конструкций: Докл. техн. комитета RILEM 130-CSL // Центр технических исследований Финляндии. - Б.м., 1994.
28. Повреждение мостов и планирование ремонтных работ: Семинар по мостам. - Хельсинки, 1995.
29. А. Рямег. Содержание мостов: Сообщение на прибалтийско-польско-финском семинаре по мостам. - Хельсинки, 1992.
30.
31.
32. Laszlo Gaspar Adaption of Pontis Prediction
Model to Hungarian Conditions (IBMC 99-004): Докл. на
междунар. конф. по управлению мостами / Transportation Research Board. -
33. Концепция содержания мостов: Bridge Maintenance Training Manual. FHWA-H1-94-034. - 1994.
34. Kuznetsov V.M., Tseitlin G., Brodski G.
Bridge Management System for City of
35. BRIDGIT User's Manual. Bridge management
system / AASHTO. -
36.
Томпсон П.Д. и др. Новая система управления мостами в провинции Онтарио, Канада
(ШМС 99-010): Докл. На междунар. конф. по управлению мостами / Transportation Research Board.
-
37. 8th International Dridge Management
Conference,
38. Shesterikov V.,
39. 9th International Dridge Management
Conference / Transportation Research Board. -
40. Speiran K., Reed M. Ellis. Implementation of a Dridge Management System in the Provinct of Nova Scotia: Annual conference of the Transportation Association of Canada. - Guebec, 2004.
42. Отчет по контракту на оказание консультационных услуг № M-BMS /1/ Г. Бродский, Р. Музыкин и др. / ПКФ «Промос». - М., 2001.
43. Технические спецификации на виды работ при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог и искусственных сооружений на них / ГП «Росдорнии». - М.: Фирма «Верстка», 2001.
44. Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов; ВСН 32-89 / Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1990.
45. Рекомендации по ремонту поверхностей бетонных и железобетонных элементов мостов с использованием средств механизации / Гипродорнии. - М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1986.
46. Инструкция по уширению автодорожных мостов: ВСН 51-88 / Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1990.
47. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы / Госстрой России. - Взамен СНиП II.Д.7-62, СН 200-62, СН 365-67; Введ. 01.01.86. - М.: ГУП ЦПП. 2001.
48. Шестериков В.И. Оценка долговечности мостов с различными конструкциями пролетных строений. - М.: Информавтодор, 1993. - (Сб. тр. / НПО «Росдорнии»; Вып. 6).
49. Шестериков В.И. Роль приоритетности капитальных вложений в ремонт и реконструкцию мостов в системе управления их эксплуатацией. - В сб.: Повышение надежности строящихся и эксплуатируемых мостов. - Павловск: ДУИЦ, 1996.
50. Опыт работы по уширению автодорожных мостов / Под ред. В. И. Шестерикова. - М.: Транспорт, 1989.
51. Урманов И.А., Горобец Л.И., Шестериков В.И. Формула долговечности или особенности системы управления эксплуатацией мостов // Автомоб. дороги. - 2001. - № 5.
52. Руководство по оценке транспортно-эксплуатационного состояния мостовых конструкций: ОДН 218.017-2003 / Минтранс России. - М.: Информавтодор, 2004.
53. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Система менеджмента качества. Требования. - Введ. 15.08.2001; Введ. впервые. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001.
54. Методические рекомендации по надзору за искусственными сооружениями на автомобильных дорогах: Проект/ГП «Росдорнии». - М., 2005.
55. Руководство по диагностике мостовых сооружений на автомобильных дорогах: Проект/ ГП «Росдорнии». - М., 2005.
56. Методика расчетного прогнозирования срока службы железобетонных пролетных строений автодорожных мостов / Росавтодор. - М.: Информавтодор, 2002.
57. Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах: ВСН 4-81 / Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1981.
58. Нормативы удельных капитальных вложений в строительство автомобильных дорог на период 1986 - 1990 гг. / Гипродорнии. - М., 1984.
59. Нормативы удельных затрат на строительство и реконструкцию автомобильных дорог на 2001 - 2005 гг. / ВГАСУ. - Воронеж, 2004.
60. Методическое руководство по сбору и обновлению информации о мостах для ИПС-«МОСТ» / Гипродорнии. - М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1984.
61. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог: ВСН 24-88 / Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1989.
62. Методика определения износа элементов и конструкций мостовых сооружений автомобильных дорог: Проект / ГП «Росдорнии. - М., 2003.
63. Содержание мостов: отчет группы научных экспертов Организации научного сотрудничества и развития, Париж // Forschung Strassenban und Strassenverkehrstexhnik. - 1994, - № 666.
64. Справочник по содержанию и управлению содержанием дорог и мостов (AASHTO) / American Association of State Highway and Transportation Officials. - Вашингтон, США - 2001.
65. Программа совершенствования Системы управления эксплуатацией мостовых сооружений до 2010 г.: Проект / ФГУП «Росдорнии». - М., 2006.
66. Настанови з визначення технiчного стану мостiв / Транспортна академия Украiни. - Киiв: «ЛОГОС», 2002.
67. Концепция развития и приведения в нормальное состояние дорожных сооружений г. Санкт-Петербурга до 2015 г.: Рукопись / Правительство С.-Петербурга, Комитет по благоустройству и дор. хоз-ву. - [Б.м.], [Б.г.].
68. Классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования / Минтранс России, Гос. служба дор. хоз-ва (Росавтодор). - М., 2002.
69. Требования к проекту эксплуатации моста / ГП «Росдорнии» - М., 2002.
70. Егорушкин Ю.М., Шестериков В.И., Ермолов В.А. Конечно-элементный анализ напряженного состояния сталежелезобетонного пролетного строения с дефектами // Мосты и дороги. - М., 2004. - (Сб. тр. / ГП «Росдорнии»).
71. Шестериков В.И. Контроль качества работ при содержании, ремонте и реконструкции мостов // Журнал о науке, экономике, практике: Транспорт Российской Федерации. - 2006. - № 6.
Нравится
Твитнуть |