基于全寿命周期理论普通公路小桥涵改造决策方法研究

基于全寿命周期理论普通公路小桥涵改造决策方法研究
摘要：本文应用全寿命周期理论，制定普通公路小桥涵改造决策方案，将全寿命成本分析从加固施工阶段的一次性投入拓展到旧桥加固后的整个生命周期，同时兼顾旧桥加固项目生命
周期内的社会成本和环境成本。

并通过铁岭某普通公路桥梁计算实例说明决策方法。

计算结
果为ACR=2.7642> 1，ACD=25.0356>0，说明该桥的改造方案选择旧桥加固较建新桥从经济角
度出发更为合理。

关键词：全寿命周期理论；小桥涵改造；决策方法
1.引言
普通公路桥梁由于长期的快速发展，存在大量的养护资金缺口，长期缺乏必要的加固改造，
已经在一定程度上影响了普通公路的交通运输。

由于桥梁维修改造是一个复杂系统，影响其
质量和使用功能的因素众多，这些因素与桥梁质量和使用功能之间的关系错综复杂，本文引
入全寿命周期成本理论，其意义在于对加固旧桥还是改建新桥的方案，在经济上做出评价。

2.全寿命周期理论
2.1加固建设期成本分析
3. 运营期间环境污染费用。

桥梁运营期间环境污染包括车辆排放的尾气对人体健康、植被和
桥梁结构等造成的损害，交通噪声和振动产生的危害，车辆轮胎和桥面磨损产生的粉末扬尘
危害等。

一般可通过当地调查或专家咨询的方式估算出年环境污染费用，假设寿命周期内的
此项费用不变，则寿命周期内
3.经济决策原则的拟定
鉴于《公路桥涵设计通用规范》（JTG D50-2004）中已经取消汽－10和汽－15级活载，据此应该提高农村公路桥梁的经济决策等级，即将农村公路桥梁改造加固的经济决策视为公路二
级桥梁考虑。

具体内容遵照《公路养护技术对策》中关于旧桥改造方案的经济决策原则。

以
总效益最高或费用最低为基本目标，并以改建或加固可能投入的资金额度作为约束要求，择
优决策改造方案。

满足以下条件的可改建：第一，对于20～30年桥龄的，加固费用超过新
建费用的50%，加固后寿命低于设计寿命60%的桥梁；第二，对于30～40年桥龄的，加固费用超过新建费用的40%，加固后寿命低于设计寿命40%的桥梁；第三，对于40年以上桥龄，加固费用超过新建费用的30%，加固维修后寿命低于设计寿命30%的桥梁。

4.桥梁维修方案设计实例
本文以辽宁省抚顺市市某二级公路桥梁为例，对20-30年旧桥改造方案经济决策进行说明。

该桥采用了桥台增大基础加固法加固，工期8个月，初始加固费用为43万元，加固期间中
断交通6个月，直接经济损失50万元，间接经济损失20万元，加固后年养护费用1. 5万元，30年，在运营期间预计中修3次，费用为7（第10年）+12（第20年）+18（第25年）万元，运营期年环境污染费用2万元；若修建新桥，工期15个月，初始建设费246万元，交
通设施费10万元，拆除旧桥费用20万元，施工期中断交通15个月，直接经济损失125万元，间接经济损失50万元，年养护费用0.2万元，预测使用寿命为50年，运营期间预计中
修3次，费用为5（第20年）+10（第35年）+15（第45年）万元，运营期年环境污染费用同上，社会折现率取8%。

计算得：
旧桥的加固费用未超过新建桥梁的50%。

且加固后旧桥使用寿命可达30年，达到新桥预计
寿命50年的60%，所以本桥的改造方案选择旧桥加固较建新桥从经济角度出发更为合理。

以上计算结果中ACR=2.7642> 1且ACD=25.0356>0，根据全寿命周期成本理论，说明桥梁加
固相对于新建桥梁在经济上是合理的，所以应该对该桥梁进行加固，不应重建。

因此，利用
ACD或ACR进行普通公路小桥涵养护决策方案决策，并从经济上定量地判定决策的合理性问题。

参考文献
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