بخشی از مقاله
بررسي سيستم مديريت تعمير و نگهداري پل هاي بتني
چکيده :
پل ها از عناصر کليدي بزرگراه ها هستند و احداث آنها نسبت به بقيه ي اجزاي راه ، بسيار پرهزينـه اسـت و بـه علت وضعيت خاص سازه اي، از آسيب پذيرترين عناصر راه به شمار مي آيند. پل ها به طور طبيعـي بـا گذشـت زمان دچار فرسودگي و آسيب ديدگي مي شوند و تعمير و بازسازي آنها نيز نياز به بودجـه هـايي سـنگين دارد.
معمولاً مسئولان تعمير و نگهداري پل ها با مشکل کمبود بودجه و نيز تخصيص بهينه ي آن مواجه هـستند و از سوي ديگر، هر چه تعمير و بازسازي پل ها به تعويق افتد، وضعيت پل ها بحراني تر و هزينه ي تعمير آن بيشتر خواهـد شـد. در کـشورهاي پيـشرفته ، بـراي حـل ايـن مـشکل ، از سيـستم مـديريت تعميـر و نگهـداري پـل ، (BMS)Bridge Management System استفاده مي شود.در اين سيستم مـديريت ، وضـعيت پـل هـاي موجود از لحاظ کيفي و سازه اي با استفاده از مدل هاي رياضي مشخص مـي شـود و سـپس بـا تعيـين ضـريب اولويت تعمير پل ، بودجه موجود به تناسب به پل ها تخصيص داده مي شود. با استفاده از اين مدل ها همچنـين مي توان روند کاهش ظرفيت بهره برداري هر پل را در طول زمان مطالعه کرد و تأثير انجام اقـدامات تعميـري را در مقاطع مختلف زماني بررسي نمود.
در اين مقاله با استفاده از برنامه ي نرم افزاري بسط داده شده ، تأثير پارامترهاي مختلف بـر عملکـرد کيفـي پـل هاي بتني بررسي شده است .
کليد واژه ها: سيستم مديريت ، تعمير و نگهداري، پل بتني
مقدمه :
در چند دهه ي اخير تخريب پل هاي بتني تبديل به موضوعي مهم و قابل توجه شده است . اين گونه تخريب ها به دلايل مختلفي همچون افزايش سن پل ، افزايش بـار ترافيـک روي پـل ، سـاخت و اجـراي ضـعيف ، خـوردگي آرماتورها، نفوذ عوامل مهاجم شيميايي (همچون يون کلريد و دي اکسيدکربن ) و يا کاربرد نمک هـاي ضـد يـخ روي مي دهند.[١]
پل ها کليدهاي ارتباطي بر روي جاده هاي شهرها و يا شبکه ي راه آهن هـستند و سـرمايه اي کـه بايـد بـراي ساخت يک پل هزينه شود، بسيار زياد است . در بسياري از موارد، چنانچه ظرفيت باربري پل ،کاهش يابد و يا پل تخريب شود، هزينه ي بسته شدن يک جاده و بازسازي آن مي تواند تا دو برابر افزايش يابد. پل ها علاوه بر اينکه از نظر سازه اي داراي اهميت هستند، از نظر معماري و زيبايي ظاهري نيز بسيار مهم مي باشند. به همين دليل ، فرسودگي و تخريب يک پل علاوه بر اينکه شبکه ي ارتباطي را با مشکل مواجه مي کند، از نظر زيبـايي هـم بـه شهر لطمه وارد مي کند. بديهي است که با گذشت زمان ، پل ها دچار خسارت هايي مي شوند که اگر براي آنهـا سيستمي براي تعمير و نگهداري پيش بيني نشود، بسيار زودتر از عمر مفيد پيش بيني شـده در طراحـي، غيـر قابل بهره برداري مي شوند
مروري بر تعدادو انواع پل هاي کشورهاي اروپايي :
شبکه ي حمل و نقل براي اقتصاد اروپا بسيار بااهميت است و نقش بزرگـي در پيـشرفت اجتمـاعي، اقتـصادي و زندگي روزمره ي شهروندان ايفا مي کند. حرکت و انتقال افراد و اجناس در اروپا سالانه پانصد ميليارد يورو هزينه مي برد که اين مقدار در حدود ١٥ درصد کل درآمد شهروندان اروپاست .
سرمايه گذاري انجام گرفته در شبکه ي جاده اي اروپا بسيار سنگين بوده و در اين ميان پل ها تخريب پذيرترين و گران ترين اجزاي جاده محسوب مي شوند.ارزش پل ها در فرانسه ١٢ ميليارد يورو، در انگلـيس ٢٣ ميليـارد يورو، در اسپانيا ٤.١ ميليارد يورو و در آلمان ٣٠ ميليارد يورو برآورد شده است .نمودارهـاي ١ و ٢ بـه ترتيـب ، تعداد و نوع پل ها را در کشورهاي مختلف اروپا نشان مي دهند. با توجه بـه نمـودار ١، کـشور آلمـان بـا تعـداد٣٤٠٠٠ پل و کشور اسلوني با تعداد ١٧٦٢ پل به ترتيب داراي بيشترين و کمترين تعداد پل مي باشند.
با توجه به نمودار ٢، در کشورهاي ياد شده پل هاي بتني در مقايسه با سـاير انـواع پـل ، داراي بيـشترين تعـداد هستند و بنابراين ، از لحاظ اقتصادي توجه به کيفيت بـتن در پـل هـا و انجـام بازرسـي و تعميـرات دوره اي، در افزايش عمر مفيد پل ها بسيار تأثيرگذار خواهد بود.
نمودار ١ : تعداد پل ها درکشورهاي مختلف اروپا
نمودار ٢ : تعداد پل ها براساس نوع مصالح
معرفي سيستم مديريت پل (BMS):
به طور کلي سيستم مديريت پل ، وسيله اي براي آگاهي از وضعيت پل ها از زمان طرح اوليه تا پايان عمر مفيـد آنها مي باشد. متأسفانه بسياري از مسئولان و مهندسان پل ها، با آنکه مي دانند پل ها به بازرسي و نگهداري نياز دارند، به برنامه ريزي براي بازرسي و نگهداري و افزايش عمر پل ها اهميت کافي نمي دهند و در نتيجه ، پل هـا دچار آسيب ديدگي مي شوند که با توجه به وضعيت آنها، بايد تعمير يا مقاوم سازي و يا بازسازي انجـام پـذيرد.
براي آگاهي از وضعيت پل ها، از زمان شروع بهره برداري تا پايان عمر مفيـد آنهـا، بـه کـارگيري يـک سيـستم مديريت پل (Bridge Management System-BMS) ضروري است . به طور کلي هدف از سيستم مديريت پل ، داشتن ديدي کلي و به روز از همه ي پل هاي تحت مديريت ، بهينه کردن نـسبت سـود و هزينـه در انجـام تعميرات پل ، تعيين روش نگهداري و همچنين فراهم آوردن امکان ارزيابي پل ها بر اساس عملکرد آنهاست .
اين سيستم شامل بازرسي هاي منظم دوره اي و جمع آوري اطلاعات ، ارزيابي شرايط پل و تعيين وضعيت کيفي و بهره وري پل ، تعيين نوع تعميرات مورد نياز و هزينه هاي مربوط ، مقايسه ي اقتصادي انـواع روشـهاي تعميـر، تعيين تأثير انجام تعميرات بر طول دوره ي بهره وري پل ، تعيين زمان بهينه براي انجام تعميرات ، مطالعه ي روند فرسودگي و آسيب ديدگي پل و تعيين عمر مفيد پل بر اساس وضعيت موجود مي باشد.[١-٢] بديهي است کـه تعيين وضعيت پل ها بدون بازرسي آنها امکان پذير نيست . مهمترين اطلاعات در خصوص تخريب پل هاي بتني مانند خوردگي آرماتورها، ترک خوردگي، قلوه کن شدن بتن و کرمو شدگي رامي توان از طريـق بازرسـي هـاي چشمي به دست آورد؛ اما بعضي مواقع وضعيت پل به گونه اي است که تنها بازرسي چشمي کافي نيست و براي ارزيابي صحيح ، بازرسي ويژه ، آزمايش هاي غير مخرب و حتي آزمايش هاي مخرب لازم مي شود.[٤-٣] اغلب کشورهاي پيشرفته جهان و نيز برخي از کشورهاي در حال توسعه ، سالهاسـت کـه بـر اسـاس مـدل هـاي مختلف بسط داده شده ، به ايجاد و توسعه ي سيستم مديريت تعمير و نگهداري براي مجموعه پـل هـاي کـشور خود پرداخته اند. از جمله مدل هاي معتبر مي توان به مدل هاي به کـار گرفتـه شـده در کـشورهايي همچـون آمريکا، آلمان ، فرانسه ، انگلستان ، نروژ، اتريش و اسلوني اشاره کرد.[٣]
در اين مقالـه ، بـا هـدف تـدوين سيـستمي بـراي مـديريت پـل هـاي بتنـي، نـرم افـزاري بـا عنـوان Bridge (BMS)Management System بسط داده شد.در اين نرم افزار با استفاده از مدل کشور انگلـستان ، مـدل
