公路隧道养护技术规范学习概要总结.doc

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《公路隧道养护技术规范》学习概要

《公路隧道养护技术规范》（JTG H12-2015）（以下简称“新《规范》”）对隧道维护工作具有十分积极的指导意义，现将其主要内容与心得体会简述如下：
一、新《规范》简介
1.背景
50年代，我国仅有30多座总长约2.5Km的公路隧道。六七十年代，我国干线公路曾修建了百米以上的公路隧道。1964年修建的北京至山西原平公路（四级）中，修建了两座200米以上的隧道，以是非常大的工程。20世纪后半叶的前30年我国修建的公路等级低，线形要求不高，需要翻山越岭时大都采用盘山绕行。
上个世纪90年代后我国公路进入了高速发展时期，公路隧道也同步快速发展，出现了秦岭终南山隧道等很多大长公路隧道。截止2013年底，我国大陆已建成通车的公路隧道为11359座，总长9605.6Km。最近3年每年净增约1500Km。
随着我国公路隧道规模不断发展，公路养护技术逐步提升、体系日趋成型，对公路隧道养护管理提出的要求也越来越高，于2000年开始制定、2003年实施的《公路隧道养护技术规范》（JTG H12-2003）（以下简称“原《规范》”）已不能完全满足当前的管理需要，迫切需要充分吸取国内外实践经验对相关内容进行完善，提高对养护工作具体实施、操作的指导水平。
因此，交通部在2011年启动了对原《规范》的修订工作。新《规范》的制订以提升公路隧道运营安全为目标，以现有问题为导向，立足于国内公路隧道养护的成熟技术与成功经验，同时适当选取国外经验成果，于2015年1月16日发布，于2015年3月1日起开始实施。
2.主要特点
（一）续写原则——预防为主 防治结合
本次修订明确提出了“预防为主，防治结合”的工作原则，要求加强预防性养护。预防性养护对于降低隧道全寿命周期成本、提高设施耐久性和使用寿命起到重要作用，同时也是节约资源、保护环境的重要体现。
（二）养护分级
在制订新《规范》前进行的调研中发现，不同等级的公路隧道以及同等级公路的不同路段隧道，其养护需求和养护能力是不一致的，需要细化同等级公路隧道养护要求，满足差异化的养护需求。
根据公路等级、隧道长度和交通量大小，公路隧道养护可分为三个等级，高速公路的分级情况如下：
表1 高速公路、一级公路隧道养护等级分级表
单车道年平均日交通量[pcu/(d*ln)]
隧道长度（m）
L>3000
3000≥L>1000
1000≥L>500
L≤500
≥10001
一级
一级
一级
二级
5001~10000
一级
一级
二级
二级
≤5000
一级
二级
二级
二级

如上表所示，由于我处各路段车辆通行量较大，单车道年平均日交通量均在10000以上，所以除个别长度不足500米的短隧道为二级养护标准外，其余隧道均为一级养护标准（通行量为粗略计算，沪渝高速完全符合该结果，宜巴高速部分时间段符合，翻坝高速部分路段部分时间段符合，为统一管理，提升效果，可以考虑全路段统一定级），各等级养护标准在执行养护时的具体要求有所不同。
二、重点内容提要
1.公路隧道技术状况评定方法（包含土建的隧道整体评定，机电占35%权重）
本规范将隧道分为土建结构、机电设施、其他工程设施三部分，隧道技术状况评定包括：隧道土建结构、机电设施、其他工程设施和全隧评定，采用先分部再综合的办法进行评定。
隧道总体技术状况评分值按下式进行计算：
CI=JGCI×WJG+JDCI×WJD+QTCI×WQTW
式中：
CI——总体技术状况评分，值域为0~100分；
JGCI——土建结构技术状况评分，值域为0~100分；
JDCI——机电设施技术状况评分，值域为0~100分；
QTCI——其他工程设施技术状况评分，值域为0~100分；
WJG——隧道结构在总体中的权重，对于高速公路其值为60；（土建养护）
WJD——机电设施在总体中的权重，对于高速公路其值为35；（机电养护）
WQT——其他工程设施在总体中的权重，对于高速公路其值为5；（电缆沟、设备洞室、洞口绿化等）
W——各项权重之和，该算法中等于100。
此外，本规范中要求在评定时各分块要按照最差部分的技术状况等级作为总体技术状况等级的方法。
隧道总体技术状况评定结果按照计算的CI分数进行分类，具体如下表：
表2 隧道总体技术状况评定分类界限值
技术状况评分
隧道总体技术状况类别
1类
2类
3类
4类
5类
CI
≥90
≥80，＜90
≥70，＜80
≥60，＜70
＜60

2.机电设施技术状况评定(机电部分的整体评定)
（一）规范规定公路隧道机电设施技术状况评定应不少于1年/次。
（二）机电设施技术状况应采用设备完好率进行评定，完好率按下式计算：
设备完好率=1-设备故障台数×故障天数设备总台数×日历天数×100%
该式十分重要，全部机电设施均围绕设备完好率这一算法进行评定。
（三）机电设施首先应分项进行评定，本规范将机电设施分为5个分项（即我们常称的系统，以下均用“分项”代表各机电系统），各分项分类方式以及主要考核的设备清单如下：
表3 机电设施设备完好率考核单位
分项
设备名称
单位
供配电设施
高压断路器柜、高压计量柜、高压开关柜、电力变压器、低压开关柜、配电箱、控制箱、操作机构、UPS电源、发电机等
台
防雷装置、接地装置
个/处
电力线缆、电缆桥架
条
照明设施
隧道灯具、洞外路灯
盏
照明线路
条
通风设施
轴流风机、射流风机
台
消防设施
火灾报警控制器
台
光纤光栅感温火灾探测系统、消火栓及灭火器、阀门、手动报警按钮、消防水池
个/处
监控与通信设施
车辆检测器、摄像机、编解码器、视频矩阵、监视器、硬盘录像机、视频车检、横洞控制器、光端机、路由器、交换机
台
广播、紧急电话、横洞门、可变情报板、车道指示器、交通信号灯
个/处
光缆、监控与通信用电缆
条

机电设施各分项技术状况的评定方法如下：
（1）机电设施各分项技术状况评定值分为0、1、2、3，细则如下表：
表4 机电设施分项技术状况评定表
分项
状况值
0
1
2
3
供配电设施
完好率≥98%
93%≤完好率＜98%
85%≤完好率＜93%
完好率＜85%
照明设施
完好率≥95%
86%≤完好率＜95%
74%≤完好率＜86%
完好率＜74%
通风设施
完好率≥98%
91%≤完好率＜98%
82%≤完好率＜91%
完好率＜82%
消防设施
完好率=100%
95%≤完好率＜100%
89%≤完好率＜95%
完好率＜89%
监控与通信设施
完好率≥98%
91%≤完好率＜98%
81%≤完好率＜91%
完好率＜81%
（2）各分项技术状况按各分项中完好率最低的关键设备的完好率进行评定。
（四）机电设施技术状况评定方法（整体）如下：
（1）计算方法：
JDCI=100∙i=1nEiwii=1nwi
式中：
Ei——按表4对各分项判定的设备完好率，值域为0~100%；
wi——各分项权重；
i=1nwi——各分项权重和；
JDCI——机电设施技术状况评分，值域为0~100。
（2）机电设施各分项权重宜按表5取值。
表5 机电设施各分项权重表
分项
分项权重wi
分项
分项权重wi
供配电设施
23
消防设施
21
照明设施
18
监控与通信设施
19
通风设施
19
总和i=1nwi
100

举例计算说明：例如供配电设施完好率最低的是UPS电源，为90%，则供配电设施分项的完好率就为90%，以此法计算其他分项分别为照明80%、通风85%、消防95%、监控89%，则机电设施技术状况评定分值为（90%*23+80%*18+85%*19+95%*21+89%*19）/100=87.71，按表6计算分类，该条件下的评定分类即为3类。
（3）机电设施技术状况评定分类界限按下表分类：
表6 机电设施技术状况评定分类界限值
技术状况评分
隧道机电设施技术状况评定分类
1类
2类
3类
4类
JDCI
≥97
≥92，＜97
≥84，＜92
＜84
规范规定，对评定划定的各类机电设施，宜分别采取不同的养护措施：
1类机电设施应进行正常维护。
2类机电设施或评定状况值为1的分项，应进行正常养护，并对损坏设备及时修复。
3类机电设施或评定状况值为2的分项，宜实施专项工程，并应加强日常巡查。
4类机电设施或评定状况值为3的分项，应实施专项工程，并应加强日常巡查，并采取交通管制措施。
当各类机电设施的关键设备出现故障时，均应及时进行修复。
（五）新“规范”机电设施技术状况评定方式的分析
该评定方式全部过程围绕完好率进行计算，说明对于机电设施的养护，完好率是十分重要的考评指标，评定时给各机电设施分项分配权重，在一定程度上体现了各机电系统的重要程度导向，对于实际养护工作也给予了一定参考空间，同时，机电设施分项的计算以最低设备完好率为准，这种“木桶效应”式的考评思维对于全面提高机电设施完好率与整体考评分数具有十分积极的指导意义。
另一方面，该计算设备完好率的方式涵盖了故障设备天数这一考评环节，这一项设置解决了我们一直以来单纯的以完好设备数量计算完好率的单调性，以此计算方法计算设备完好率可以以任意时间段为测量区间，不必截取难以选定的时间点，也不必担负因时间节点选取不同而带来的巨大计算误差，是较为科学的计算方法，值得学习与推广运用。
3.机电设施维护规范
新《规范》不仅适用于公路隧道的技术状况考评，更为突出的一点是提供了十分详细的养护操作规范。
（一）新《规范》明确规定了养护频率。机电设施养护的日常性工作包括日常巡查、清洁维护、机电检修等，对于不同的养护等级养护频率相差较大，新《规范》明确规定了各级下各项养护工作的具体频率，前文提到，我处所辖路段隧道经计算得出，绝大多数隧道的养护等级为一级，即日常巡查不少于1次/天，照明、消防、监控与通信设施的清洁频率不少于1次/季度，供配电设施的清洁频率不少于1次/月，通风设施的清洁不少于1次/2年。
（二）新《规范》明确规定了养护明细。养护明细主要分为清洁要求明细与各机电设施分项的检修明细，明细中清楚规定了各机电设施分项的设备清洁方法、清洁要求、检修元件清单、检修方法等，以监控系统的交通控制设施为例，明细如下表：
表7 监控与通信设施经常检修、定期检修主要项目及其检修频率
设施名称
检查项目
主要检查内容
经常检修
定期检修
1次/1~3月
1次/年
交通控制设施
可变情报板
1外观检查
√

2查找不良像素管
√

3清洁像素管、电路板

√
4运行检测程序检测整体性能

√
5各接线端子是否松动
√

6紧固支架

√
……
……

……
……
……

（三）新《规范》给出了各项参考表格。主要有机电设施技术状况评定表、日常巡查表、经常性检修与定期检修记录表、机电设施故障记录表、机电设施故障月报表等表格，各表格规范、美观、实用性强，具有很强的参考借鉴性。
示例：
表8 机电设施技术状况评定表
隧道情况
隧道名称

路线名称

隧道长度

通车时间

评定情况
维护单位

上次评定等级

上次评定日期

本次评定日期

设施名称
供配电设施
照明设施
通风设施
消防设施
监控与通信设施
设备完好率

评定状况值（0~3）

权重

JDCI（总得分）

评定等级

养护措施建议

评定人

负责人

三、基于新《规范》的想法与建议
本次学习收获颇丰，结合平日工作经验与隧道现场实际情况，经认真思考与分析，提出以下想法与建议，若有不合时宜之处还请领导多批评指正。
2015年是 “迎国检”的关键年，新《规范》的发布对于我们进一步提高机电设施维护水平与机电管理水平，为更加顺利的迎接国检做出更为充分的准备提供了有力的理论文件支持，此外，沪渝、翻坝段新机电代维也将于5月份进场，这也是我们学习贯彻新《规范》、创建标准化项目部、进而打造鄂西机电品牌基础的良好契机，因此建议机电设备维护采取“整体靠拢 分部实施”的方式，将新《规范》对于隧道机电维护的积极指导意义有机地、选择性地融入到机电维护的日常工作中，实现理想的预期效果。
1.优化设备完好率计算模式
前文提到，新《规范》中关于设备完好率的计算方式具有很多优势，因此优化设备完好率计算模式是对我们深入学习贯彻新《规范》的入手点和重点，建议在今后的日常考核中和对代维的考核中关于设备完好率的计算按新《规范》采用新算法。
事实上，经计算检验，新算法计算出来的设备完好率普遍高于我们现行算法。例如设备A共有100台，在某一考核节点考核计算时，有10台故障，按现行算法，完好率仅为（100-10）/100*100%=90%，若采用新算法，假设选取一个季度的时间区间，该10台一共坏了30天（故障时间偏长），则设备A的完好率为（1-（10*30）/（100*90））*100%=96.67%，而实际上故障天数不会达到30，正常应在10天以内，按10台10故障天计算，完好率为98.89%，以此类推，采用新算法后完好率将普遍提高，但与此同时，我们对于完好率的要求也应不断提高，在合适的时候我们甚至可以适当提升现行的98%的阀值至98.5%或99%，有利于迎接检查与宣传。
2.进一步提高隧道机电维护标准
新《规范》中对于机电设备的养护要求十分全面细致，对日常维护管理工作提出了更高的要求，事实上，新《规范》的很多细则值得研究学习与借鉴参考，因此我们学习贯彻新《规范》的过程即是逐步稳步提升我们机电维护水平与管理水平的过程，建议参考新《规范》与现行机电维护技术要求，制定隧道机电设备维护细则，作为《机电代维管理办法》的补充内容或另行发文。
3.定期进行评定
在充分了解评定方式之后，我们可以在一定范围内根据需要计算出更有利的结果。
（一）前文提到，定期进行评定是新《规范》提出的硬性要求，定期进行评定、整理存档有关资料有助于顺利迎接各项检查。
（二）有助于制定计划与申报预算。通过该种先分项再汇总、定量的评定方式定期进行评定有助于我们更好的了解、掌握现场设备情况，为我们制定专项工程计划提供了明确的方向，有助于我们更加有针对性地优先选择实施可以改进薄弱环节，提升评定分值的专项工程，进而提高资金的利用效率；同时也为申报预算提供了有力的理论依据，对于适当增加预算有一定帮助。
（三）有利于考核各监控分中心的日常工作。引入技术评定元素有利于可量化地、具体地衡量与考核各监控分中心的日常工作，对于提高机电管理水平有积极意义。
4.标准化项目部建设
新《规范》在隧道维护与评定管理等方面提出诸多的具体指导意见，对于我们创建标准化项目部提供了大量参考与有力保障，不断学习贯彻国标的进程与创建标准化项目部的进程应是相一致的，参考与依托新《规范》将使得“标准化”更标准，此外我们还可以在新《规范》的基础上结合山区高速的特点再加以改进与优化，探寻出一份更适合我们自身特点的“规范”。

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