ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО
МИНИСТЕРСТВА ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Информационный центр по автомобильным дорогам»

Автомобильные дороги и мосты

Управление состоянием мостовых сооружений на федеральной сети автомобильных дорог России

ОБЗОРНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Выпуск 2/2007

СОДЕРЖАНИЕ

В обзорной информации отражена роль системы управления состоянием мостов (системы управления эксплуатацией мостов) в обеспечении их сохранности. На примере мостов федеральной сети дорог и исторического анализа различных подходов к управлению мостами выработаны современные требования к управлению. Эти требования прежде всего увязывают систему управления эксплуатацией мостов с системой эксплуатации и дают возможность определить пути совершенствования сложившейся системы управления мостами. В качестве реализации этих путей предложена новая модель управления, которая предусматривает все необходимые части (блоки), свойственные любым системам управления, в том числе и автоматизированным.

В обзорной информации приведены основные особенности предлагаемой модели управления эксплуатацией мостов, которая обеспечивает регулирование процесса содержания мостов, предусматривает использование нового подхода к оценке их состояния, использует современные методики прогнозирования состояния мостов и определяет приоритетность работ при планировании их ремонта или реконструкции. Кроме того, модель ориентирована на контроль качества работ на всех этапах разработки и эксплуатации мостовых конструкций.

Обзор подготовили д-р техн. наук В.И. Шестериков (ФГУП «Росдорнии»), инженеры Л.И. Горобец, И.К. Матвеев (Федеральное дорожное агентство Минтранса России)

1. ВВЕДЕНИЕ

В процессе эксплуатации мостовое сооружение, как и любая другая строительная конструкция, подвергается воздействию природно-климатических факторов, постоянных и временных нагрузок, химических веществ как следствие интенсивного движения автомобилей или ухода за сооружением. В результате в элементах мостового сооружения появляются повреждения и дефекты, материал конструкций претерпевает структурные преобразования (происходит их деструкция), повреждения развиваются с разной интенсивностью и могут, в конечном счете, вызвать разрушение конструкций. Таким образом, со временем сооружение неизбежно стареет, теряет свои первоначальные качества и, естественно, потребительские свойства. Все больше и больше затрат требуется на восстановление и поддержание (сохранение) его состояния. От эффективности действий по сохранности мостовых сооружений - эффективности управления мостами (управления их состоянием, эксплуатацией, надежностью [1], долговечностью, качеством, активами, финансами и т.д.) - зависят продолжительность безопасной их эксплуатации и эксплуатационные затраты.

В настоящее время почти все европейские страны имеют официальные национальные системы управления мостами, которые начали создаваться с начала 80-х годов прошлого столетия. Опыт стран, где существуют упомянутые системы, полезен и для нашей страны, где фактически имеется несколько подходов и несколько систем (федеральная, территориальные, локальные, городские и т.д.), подчас совершенно не стыкуемых между собой. Разные подходы к построению этих систем выливаются в различные представления о целях и задачах эксплуатации и системы содержания мостов.

За последние десять лет дорожно-мостовая наука нашла эффективные решения по многим актуальным задачам для дорожного хозяйства страны. Эти задачи связаны с повышением надежности и долговечности автомобильных дорог и дорожных сооружений. Одной из важнейших работ явилась разработка модели системы управления эксплуатацией мостов, путепроводов и других мостовых сооружений и начавшаяся реализация модели в Федеральном дорожном департаменте Министерства транспорта Российской Федерации. Важность этой работы, поиск путей выполнения которой был начат еще в 1991 г., о чем свидетельствуют ряд публикаций того времени [2, 3], подтверждается тем, что она увязана с официально провозглашенными задачами модернизации дорожного хозяйства [4] и направлена на их реализацию, которая позволила бы рационально расходовать выделяемые средства.

Разработанная модель, основные положения которой были представлены на ВДНХ СССР и отмечены в 1990 г. серебряной медалью, была апробирована в «Программе совершенствования и развития автомобильных дорог Российской Федерации «Дороги России» 1995 - 2000 гг.» [5], где имелась подпрограмма «Повышение эксплуатационной надежности мостов». В рамках этой Программы проводились исследования новых технологий по содержанию, ремонту и реконструкции мостов, позволившие разработать ряд методических и нормативных документов [6, 7, 8], направленных на улучшение состояния мостового хозяйства и продление срока службы мостов. Фактически была подготовлена нормативно-методическая база для создания современной системы управления эксплуатацией мостов (СУЭМ).

Необходимость создания СУЭМ вытекает из главных принципов государственной дорожной политики Российской Федерации, провозглашенных заместителем Министра транспорта в 1996 г. [9]. В число этих принципов входят:

• подчинение всей работы в мостовом хозяйстве принципу экономической целесообразности;

• смещение акцента в финансировании в сторону эксплуатации мостов, а не их строительства;

• повышение долговечности мостовых конструкций как вновь строящихся, так и эксплуатируемых;

• завершение создания эффективной государственной системы управления дорожным хозяйством страны, в том числе и управления эксплуатацией мостов.

По результатам апробирования новой модели управления мостами в течение 1995 - 2002 гг. эти принципы были уточнены и нашли отражение в принятой Минтрансом России «Концепции улучшения состояния мостовых сооружений на федеральной сети автомобильных дорог России (на период 2002 - 2010 гг.)» [10]. В частности, в Концепции сказано:

«…В целях рационального расходования средств и получения максимальных выгод для отрасли и народного хозяйства, главный замысел в области эксплуатации мостовых сооружений заключается:

а) в преимущественном финансировании работ по содержанию мостов;

б) в постоянной работе всех структур службы в направлении повышения долговечности мостов за счет постепенного увеличения затрат на содержание и повышения качества строительства и ремонта;

в) в управлении (регулировании) эксплуатацией мостов в общем и процессом повышения срока службы мостов в частности, как элементом государственной системы управления дорожным хозяйством страны».

Таким образом, Концепция предполагает постепенный переход на финансирование работ по содержанию по потребности и финансирование ремонта и капитального ремонта, исходя из целевых показателей по долговечности мостов. Для такого подхода имеются следующие основания:

• увеличение долговечности мостов приводит к незначительному возрастанию средств на содержание и в то же время вызывает существенное сокращение числа мостов, требующих перестройки;

• чем выше показатели долговечности мостов, тем меньше общие годовые затраты на мостовой парк и меньше потери, вызванные неудовлетворительным состоянием сооружений.

Разработанная модель СУЭМ учитывает все эти положения. Это дает основание авторам обзорной информации предположить, что ее внедрение в Федеральном дорожном агентстве Министерства транспорта Российской Федерации существенно улучшит потребительские характеристики эксплуатируемых мостов.

2. ОПЫТ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ МОСТОВ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XX ВЕКА

2.1. ПОСТАНОВКА ВОПРОСА ОБ УПРАВЛЕНИИ СОСТОЯНИЕМ МОСТОВ

Первая в мире система управления состоянием мостов была создана в США в начале 70-х годов прошлого столетия в ответ на большую аварию моста.

В 1967 г. в часы «пик» обрушился большой мост Сильвер Бридж в шт. Огайо, в результате чего погибло 46 человек. Последствием этой катастрофы явилось направленное Министру транспорта требование Конгресса США разработать и внедрить Национальные стандарты на инспектирование мостов (NBIS). Эта законодательная инициатива создала основу для текущей практики инспектирования мостов и управления мостами.

Стандарты NBIS, разработанные Федеральной Дорожной Администрацией США (FHWA) в начале 1970-х годов, содержат технические условия на инспектирование и инвентаризацию мостов на дорогах общего пользования. Согласно этим условиям, мосты инспектируются каждые два года, хотя для небольшого количества мостов могут предусматриваться более короткие или более длительные периоды проведения инспектирования. Двухгодичная периодичность инспектирования увязывалась с аналогичной периодичностью текущего ремонта*. Информация об инспектировании ежегодно суммируется и передается Федеральному правительству, где она хранится в базе данных Инвентарного учета национальных мостов (NBI). Информация NBI, включающая оценки состояния и экспертизы, образует основу для принятия решений относительно установления приоритетов и размещения федеральных средств.

* Соответствует профилактике по составу работ согласно российской классификации. (Примеч. авторов).

Информация о дорожных сооружениях, на которые предусматривается выделение средств Федеральной Дорожной Администрацией США, также хранится в базе данных NBI. Средства на обслуживание мостов выделяются через «Программу ремонта и замены автодорожных мостов (HBRRP)», в которой выделение средств определяется дискретной оценкой моста. В формуле оценки достаточности учитываются конструктивная адекватность и безопасность, эксплуатационная пригодность, функциональная пригодность и функциональное устаревание, а также необходимость данного сооружения для его общественного использования.

С середины 70-х годов прошлого столетия использование базы данных NBI и специальной оценки мостового сооружения становится обязательным и является основой для принятия решений, касающихся управления мостами. Хотя предложенная схема (через оценку состояния) является удобной для размещения фондов, она недостаточна для анализа и прогноза потребностей в средствах. Некоторые штаты были убеждены, что необходима более эффективная программа (схема) принятия решений по управлению мостами.

2.2. ПЕРВАЯ РОССИЙСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ МОСТОВ

Новое направление в деятельности Федеральной Дорожной Администрации США не осталось незамеченным в странах Европы, в том числе и в России.

В 1969 г. Минавтошосдор РСФСР принимает решение об уточнении положений ВСН 22-63 [11], касающихся эксплуатации мостов, и одновременном создании отечественной базы данных о мостах (БДМ). Уточнение положений фактически вылилось в разработку новой классификации работ по эксплуатации мостов, в которой предусматривались в качестве обязательных следующие работы:

- надзор (текущий, периодический и специальный осмотры);

- содержание мостов, включающее работы только по уходу;

- ремонт (текущий, средний и капитальный) и реконструкция.

Разработанные в 1969 г. ВСН 1-69 [12] существенно изменили требования к инспектированию (надзору за мостами), по существу предусмотрев постоянное наблюдение за мостами (как в США). Каждый мост теперь должен быть осмотрен не менее 40 раз в течение года: постоянные осмотры с интервалами десять дней, текущие осмотры с интервалом три месяца и специальные осмотры не реже 1 раза в год. При этом затраты на их содержание целиком зависели от результатов постоянного осмотра.

Разработка БДМ была поручена вновь созданному проектному и научно-исследовательскому институту «Гипродорнии», а обследования и паспортизация мостов - тресту «Росдороргтехстрой». В результате к 1975 г. была создана первая в Европе база данных по мостам, призванная дать оценку их состояния, и на основании этой оценки сооружения более объективно, чем раньше, установить требуемый вид работ и источник финансирования. База данных получила название Информационно-поисковой системы «МОСТ» (ИПС-«МОСТ»).

В 1975 г. опубликованы новые «Технические правила содержания и ремонта автомобильных дорог» [13], в которых была приведена новая классификация работ. Вместе с ИПС-«МОСТ» ВСН 24-75 можно считать началом создания отечественной системы управления состоянием мостов.

Продолжением этой работы явилась разработка в 1978 г. Методического руководства [14], в котором были приведены и новые требования к эксплуатации мостов. Кроме того, в этом документе утверждалось, что с выходом его в свет можно считать завершенным создание отраслевой системы управления состоянием мостов, поскольку в документе помимо оценки состояния и связанного с ней определения требуемого вида затрат предусматривалось (с помощью ИПС-«МОСТ») «…решать задачи планирования и оперативного управления мостовым хозяйством…».

Система управления состоянием мостов включала два уровня:

- сбор информации о мостах;

- принятие решения на основании субъективного анализа информации.

Вся информация заносилась в БДМ, которая содержала данные о мостах на автомобильных дорогах общегосударственного и республиканского значения на территории России. Объем информации был принят соответствующим объему информации, содержащемуся в Карточках на мостовое сооружение, которые имелись в дорожных хозяйствах и включали 54 показателя. В число показателей входили характеристики, описывающие положение моста на автомобильной дороге; перекрываемое препятствие; ледовый режим реки; основные геометрические параметры моста, его нормативную нагрузку; годы постройки, последнего ремонта и обследования моста; схему сооружения и характеристику его пролетных строений, опор, ледорезов, регуляционных сооружений, а также показатели технического состояния моста.

Информация о мостах ежегодно обновлялась эксплуатационными организациями, схема взаимодействия с которыми показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема функционирования ИПС-«МОСТ» (1976 - 1987 гг.)

Основной задачей действовавшей тогда системы управления (назовем ее АСУЭМ-80) на первом этапе ее функционирования являлась оперативная подготовка текущей информации о мостах, с помощью которой руководитель организации мог бы принять субъективное решение по поводу важности того или иного мероприятия. Для получения ответов на различные запросы руководителя проводился программный поиск нужной информации в БДМ и выполнялись необходимые расчеты.

В программное обеспечение входили система управления базой данных, пакет информационных программ и программы по прикладным задачам, связанным с управлением эксплуатацией автодорожных мостов (определение условий пропуска нагрузок по мостам - программа «ПТСМ», оптимальное планирование перестройки и ремонта мостов - программа «ПРМ», сведения о мостах, требующих уширения).

Пакет состоял из 17 информационных программ [15] и позволял получить сведения о мостах в виде полной или частичной информации о конкретных сооружениях на отдельных участках дороги, в целом по дороге, по всем дорогам области, района или дорожной сети, а также скомпонованную информацию по различным признакам для получения статистических данных о мостах.

Управление эксплуатацией мостов заключалось в определении для эксплуатационных организаций условий пропуска по мостам тяжеловесных транспортных средств и в разработке предложений по плану ремонта и перестройки мостов, исходя из выделенных средств. В таком виде система просуществовала десять лет.

В процессе эксплуатации АСУЭМ-80 сразу выявились ее недостатки. Безусловно, они связаны с поставленной целью и ограниченностью действий в принятии решения из-за невозможности БДМ выйти на объективное решение. Главным недостатком АСУЭМ-80 было то, что принятие решения (например, для планирования затрат) базировалось только на констатации существующего состояния о мостах без прогноза этого состояния во времени. И это несмотря на то, что Методическим руководством [14] предписывалось определять остаточный срок службы сооружения (хотя подобных методик тогда не было). В результате не было возможности заранее планировать средства и виды работ и тем более регулировать оптимальное распределение выделяемых средств на содержание, ремонт и реконструкцию мостов.

Вторым существенным недостатком АСУЭМ-80 явилось использование субъективной оценки состояния мостов в БДМ, вызванное тем, что ежегодное обновление базы данных выполнялось субъектом управления, т.е. фактически заказчиком. Это порой приводило к таким явлениям, когда состояние мостовых сооружений с каждым годом улучшалось или перманентно улучшалось-ухудшалось без изменения затрат на их содержание.

Фактически была разработана лишь часть системы управления - ее информационная база ИПС-«МОСТ». Регулирование процесса восстановления мостов с помощью этой системы в полной мере не получилось, в связи с чем появилась объективная необходимость ее переработки.

Для определения направлений, по которым должна быть переработана система управления эксплуатацией мостов, был выполнен анализ состояния мостовых сооружений на общей сети автомобильных дорог, анализ зарубежного опыта создания аналогичных систем и анализ управленческих сигналов (анализ решений).

2.3. ЗАРУБЕЖНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ МОСТОВ В 80-е ГОДЫ XX ВЕКА

Работа по изучению зарубежного опыта создания систем управления состоянием мостов была начата 25 лет назад в Минавтодоре РСФСР, когда данная проблема была включена в программу научно-технического сотрудничества по линии ОСЖД* [16]. Вот что показало изучение Европейского уровня 1980 - 1985 гг.

*Международная организация содружества железных дорог, имеющая секцию «Автомобильные дороги». (Примеч. авторов).

По примеру России в начале 80-х годов прошлого столетия приступила к созданию системы управления мостами (далее СУМ) и Венгрия, внося одновременно в цели и задачи некоторые коррективы. Создание СУМ было начато с разработки основных требований к эксплуатационному состоянию мостов с указанием уровней такого состояния. Впервые вводится понятие износа (и степени износа) мостовых конструкций, с помощью которого периодически должны проводиться технико-экономические расчеты. В частности, в нормативном документе ВНР по содержанию мостов было записано следующее [17].

1. Основные требования к эксплуатационному состоянию дорожных мостов состоят в обеспечении круглогодичного непрерывного, безопасного и удобного движения по и под мостом транспортных средств с заданными скоростями и нагрузкой, а также нормальное протекание водного потока под мостом.

2. С целью проверки удовлетворения основным требованиям СУМ предусматривает проведение комплексных технико-экономических расчетов и систематические работы по надзору.

3. Надзор должен включать постоянную проверку следующих характеристик мостов:

- состояния элементов мостового полотна;

- организации движения по мосту и подходам к нему (разметки, дорожных знаков и пр.);

- продольного и поперечного профиля проезжей части моста и подходов к нему;

- габарита проезжей части;

- несущей способности конструкции;

- неисправности конструкции (повреждений и дефектов), степень износа;

- долговечности и ремонтопригодности мостовой конструкции;

- подмостового габарита, состояния речного русла, водопропускной способности;

- качества и эффективности работ по содержанию моста.

4. Пропускная способность по отношению к реальной нагрузке, габаритам, интенсивности при безопасном и удобном движении является основным показателем оценки эксплуатационного состояния моста. Она может соответствовать нормам для категории дороги, на которой находится мост, или отличаться от них.

Совершенствование СУМ было начато в Венгрии с пересмотра требований к сбору информации и увеличения объема этой информации. Однако в этом очень важном изменении основные показатели - износ и долговечность - оставались субъективными, т.е. определялись на основании опыта сборщика информации.

Изменение подхода к сбору информации, как к основному шагу в усовершенствовании СУМ, характерно было и для ряда других европейских стран, например, для Польши и Чехословакии [18]. При подготовке материалов для ОСЖД специалисты этих стран указывали в качестве основных задач:

- введение в норму исследования мостов проверку их соответствия требованиям норм, на основании которых должны определяться цели ремонта, сроки их проведения и периодичность;

- возможность использовать данные исследования для планирования работ и затрат.

Таким образом, в 1984 - 1985 гг. была поставлена задача формирования нового подхода к сбору информации, требующего объективного, реального, единого и общепринятого способа измерений и оценки состояния мостов [19]. Только такой подход позволит сопоставлять состояние мостовых сооружений между собой, оценивать изменение состояния во времени, на основании чего определять сроки, последовательность и объемы ремонтных работ.

Применявшаяся трехбалльная оценка состояния моста, действовавшая и в нашей стране, уже не выдерживала критики.

К аналогичному мнению в оценке важности перехода на новый принцип сбора информации о мостах пришли и немецкие специалисты [20], которые считают, что сбор информации по-новому очень важен для текущего планирования ремонтных работ и определения межремонтных сроков. В СУМ появляется задача планирования - определить цикличность воздействий на каждый объект. Так называемая «система циклов». Этим самым СУМ увязывается с содержанием и ремонтом мостов, даже подчинена им. И это не случайно, поскольку в Германии меняется концепция эксплуатации мостов и основными воздействиями являются:

- содержание - ежегодные работы;

- ремонт - периодически повторяющиеся работы.

«Система циклов» содержания и ремонта мостов обеспечивала на тот период возможность составления ежегодных планов работ. За счет этого планирование и организация работ по содержанию и ремонту мостов существенно улучшались. «Системой циклов» достигалось планомерное содержание мостов, что является важнейшим условием сохранения конструкции. В результате можно избежать больших повреждений мостовых конструкций и связанных с этим потерь.

Принятый в Германии подход к управлению мостами, основанный на «системе циклов», предусматривает определение межремонтных сроков в условиях нормального и повышенного износа конструкции мостов. Повышенный износ имеет место в случаях, если сооружение расположено:

- над железной дорогой;

- в прибрежном районе на расстоянии до 20 м в глубь материка;

- на расстоянии менее 3 км от промышленных центров;

- над железной дорогой, где преобладает перевозка химических грузов;

- над водотоками с высокой влажностью воздуха.

Коэффициент, учитывающий ежегодный износ моста, является величиной, обратной межремонтному сроку. Это число, на которое нужно умножить площадь и длину конструкций, нуждающихся в ремонте. В результате получается ежегодный объем работ.

В последующем в Германии откажутся от планирования по «системе циклов» и перейдут на схему, используемую во Франции и США, в основе которой лежит определение периодичности работ для каждого сооружения отдельно, с учетом его фактического состояния. Но это будет позже.

В США подход к СУМ в 1980-е годы уже был принципиально иным. Например, в работе [21] было показано, что подход к системе должен зависеть от цели, которую ставит перед дорожным хозяйством общество. Так, цель, определенная в процессе реализации «Национальной объединенной программы исследований 1981 - 1986 гг.», была сформулирована следующим образом:

«...Разработать одну из форм эффективного управления мостовым хозяйством на сетевом уровне (то есть иметь дело с группой мостов, а не с отдельным мостом), которая позволит эффективно использовать имеющиеся фонды и укажет на последствия изменения размеров ассигнований».

В своей концепции СУМ американские специалисты отражают три важных момента.

1. Управление мостовым хозяйством требует практического, объективного и систематического анализа проблемы с применением ряда экономических и технических инструментов, не сочетавшихся ранее для решения этой проблемы. В частности, система управления мостовым хозяйством представляет собой «…рациональный и системный подход к организации и проведению мероприятий, связанных с планированием, проектированием, строительством, содержанием, ремонтом и заменой мостов, крайне важных для транспортной инфраструктуры...».

2. Эта система должна помочь лицам, ответственным за принятие решений, выбрать экономически эффективные альтернативы, необходимые для достижения желаемых уровней эксплуатационной пригодности в пределах выделенных средств, и определять ассигнования, необходимые в будущем.

3. Система управления мостовым хозяйством приносит выгоду администраторам, техническим специалистам и руководителям всех уровней в транспортной службе.

Для удобства использования она включает в себя минимум шесть основных блоков (модулей) [21]:

- Модуль базы данных;

- Модуль выбора между большими работами по содержанию, ремонтом и заменой на сетевом уровне (принятие решения по ремонту);

- Модуль содержания (принятие решения по уровню содержания);

- Модуль анализа исторических данных;

- Модуль сопряжения уровней;

- Модуль отчетности.

Фактически обязательным становится знание состояния каждого моста, формализация этого состояния в базе данных (Модуль базы данных) и прогнозирование изменения этого состояния во времени. При этом не исключается различный подход к программированию и прогнозированию на сетевом уровне и при рассмотрении конкретного объекта. Для перехода к пообъектному планированию имеется Модуль сопряжения уровней.

В середине 1980-х годов в США значительно возросла разница между имеющимися в наличии средствами и требуемыми объемами ассигнований на мосты. Стала очевидной необходимость иной схемы принятия решений по управлению мостами, основанной на финансовом планировании.

Таким образом, разработка новой системы управления мостами была ответом на необходимость в более эффективном механизме обоснования и принятия управленческих решений.

В США для совершенствования системы управления мостами BMS (Bridge Management System) и изучения текущей практики и имеющихся средств, для повышения эффективности планирования и программирования мостов Федеральной Дорожной Администрацией США (FHWA), а затем Национальной Кооперативной организацией дорожных исследований США (NCHRP) был инициирован ряд проектов.

Проект FHWA завершился разработкой системы управления мостами Pontis [22], исследование NCHRP - разработкой системы Bridgit BMS [23]. При этом системы Pontis и Bridgit фактически представляют собой комплексы программного обеспечения, с помощью которых осуществляется планирование мероприятий по перестройке, модернизации и обслуживанию (содержанию, ремонту, восстановлению) мостов. Эти комплексы названы как системы управления только потому, что без их использования управление становится затрудненным. И в других странах название СУМ повторяет собственное название программного комплекса.

Указанные системы, разработка которых началась в 80-е годы прошлого столетия, основывались на различных принципах. Проект системы Pontis использовал подход «снизу-вверх», а системы Bridgit - «сверху-вниз» [23]. В частности, исходными данными для системы Pontis являются различные программы работ (т.е. потребность), а целью - получить под эти проекты средства и разработать план реализации. В системе Bridgit исходным является бюджет, а цель - с помощью нормативной базы найти пути рационального использования средств. Таким образом, вторая волна совершенствования зарубежных систем управления мостами в 1980-е годы дала ряд положительных подходов, которые уже тогда могли бы использоваться в СССР, но которые начали реально учитываться лишь с середины 1990-х годов. Краткие выводы из реальных действий зарубежных разработчиков СУМ можно свести к следующему:

- СУМ должна быть четко связана с системой эксплуатации и структурой работ;

- итогом деятельности управленца должен быть оптимизированный план работы с мостами;

- нормативная база (требования, нормы, стандарты) - основа для принятия решения и инструмент для постоянного контроля;

- система оценки состояния должна быть усовершенствована за счет максимального приближения к объективной; износ может стать объективным показателем качества;

- без прогноза состояния невозможно рациональное расходование средств.

2.4. СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К СИСТЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ МОСТАМИ ЗА РУБЕЖОМ

Современный подход в развитых странах к созданию систем управления мостами можно сформулировать тремя основными требованиями:

- системы должны определять оптимальную стратегию эксплуатации (обслуживания) и в первую очередь содержания мостов, анализировать последствия использования неоптимальных стратегий;

- управленческий аппарат (менеджеры) должен принимать решения о рациональном распределении бюджета (фонда) на основании исследования и прогнозирования состояния мостов при как можно частом получении информации;

- системы должны базироваться на объективной базе данных, заложенной в компьютеры последнего поколения с практически неограниченными возможностями.

Таким образом, общая схема включает три важнейших (главнейших) параметра:

- сбор информации и ее анализ;

- определение оптимальной стратегии;

- рациональное распределение средств.

Подобный подход, в частности, характерен для современной политики в вопросе эксплуатации мостов в Германии [24]. СУМ в Германии строится на четком понимании цели (целей), в которую включены задачи определенного назначения. Формируется целевая функция, под которой понимают формальное изложение правила принятия решения [24] и в состав которой входит и функция приоритета, сопоставляемая с критерием оптимизации. Принятая иерархия целей управления включает главную и высшие цели (рис. 2).

Рис. 2. Схема целевой иерархии управления содержанием мостов (Германия)

Высшая цель «Сохранение потребительской ценности...» имеет три основные подцели, которые относятся к деятельности мостовой администрации: «Контроль состояния мостов», «Текущие мероприятия по содержанию» и «Целенаправленные ремонтные работы».

Решающее значение имеет подцель «Контроль состояния мостов», так как акты результатов осмотра и испытания сооружения являются единственным источником для систематической и периодической оценки его состояния. В рамках СУМ акты являются основанием и для оценки срочности (приоритетности) мероприятий по содержанию.

Подцель «Текущие мероприятия по содержанию» определяет фактически требования к содержанию мостов, которые могут быть справедливыми и для российской системы управления состоянием мостов. В частности, в работе [24] отмечено, что:

- в текущие мероприятия по содержанию должны включаться только работы небольшого объема, т.е. меньше мероприятий по ремонту;

- все работы по содержанию направлены на сохранение целостности сооружения;

- необходимо препятствовать развитию повреждений уже на ранней стадии.*

* Ориентируясь на это требование, в российской классификации работ по содержанию появится работа «профилактика» [7]. (Примеч. авторов).

Конкретизируются в работе [24] и задачи подцели «Целенаправленные ремонтные работы»:

- обеспечивать пользователям дорог безопасность движения в процессе ремонтных работ и после их завершения;

- исполнять рационально бюджетные средства.

Принимая тезис о рациональности, в Германии естественным образом приходят к определению приоритетности капитальных вложений, в связи с чем СУМ в Германии становится в один ряд с передовыми системами в мире. Целью оценки сооружений по приоритетности является определение относительной срочности мероприятий по обслуживанию мостов. При установлении срочности мероприятий используется примерно такой же подход к планированию финансов, как и в США, но основанный не на экономических расчетах, а на балльной оценке тех или иных факторов. Практика использования балльного подхода показала его жизненность, несмотря на повышенную вероятность ошибок в принятии решения. Определение балльности легко автоматизируется любыми владельцами сооружения.

В Германии СУМ рекомендует для определения показателя приоритетности ремонта мостов использовать модель Крафта. Эта модель включает четыре элемента оценки прочности: оценки зоны повреждения, тенденций к распространению, воздействия на другие конструктивные элементы и оценки влияния транспортных средств (грузоподъемности). Пример фиксирования этих элементов оценки приведен в табл. 1.

Таблица 1

Соотношения между показателями влияния для оценки приоритетности ремонта мостов (Германия)

*) Отношение J_факт/ΣJ_факт

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; Т_сл - 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;
1 - повышенная опасность; 2 - аварийная обстановка; 3 - суммарный показатель; 4 - грузоподъемность до 15 т; 5 - то же, до 30 т; 6 - то же, ≥ 30 т; 7 - оптимистический прогноз (к = 2,0; увеличение затрат в 2 раза по сравнению с 2002 г.); 8 – оптимальный прогноз (к = 1,25-1,35); 9 - пессимистический прогноз (к = 1,0); 10 - фактически достигнутый уровень;
,  - возможный разброс показателей

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

3.1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ, СТОЯЩИЕ ПЕРЕД ОТЕЧЕСТВЕННОЙ СУЭМ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

Управление состоянием мостовых сооружений как элемент управления дорожным хозяйством в нашей стране стало представлять практический интерес и частично реализовываться еще с 70-х годов прошлого столетия. Именно тогда, как было сказано в гл. 2, для эффективного управления была сформирована первая в Советском Союзе и Европе автоматизированная база данных по мостам (ИПС-«МОСТ»), подкрепленная информационными и управленческими прикладными программами.

В начале 90-х годов прошлого века были изменены подход к формированию и задачи отраслевой базы данных, которая стала называться «МОНСТР», пересмотрены некоторые нормативные документы по ремонту мостов. Фактически к этому моменту была сформирована научно-методическая база содержания и ремонта. Но полновесной системы управления, которая обеспечивала бы своевременность и эффективность принимаемых мер для сохранности сооружения, не получилось. И дело здесь не только в том, что мало выделялось средств, но и в том, что не соблюдались основные принципы системного подхода и не были сформулированы принципы создания системы управления мостами.

Мировой и европейский опыт позволяет в настоящее время достаточно точно сформулировать эти принципы. В частности, выводы из реальных результатов работы зарубежных систем управления мостами в добавление к тем, которые приведены в подгл. 2.3 (об ее увязке с системой эксплуатации, оптимизации плана работы, разработке нормативной базы и необходимости прогнозирования состояния мостов), можно дополнить следующими:

- система оценки состояния должна быть максимально приближена к объективной; многокритериальность - основа достоверности такой оценки;

- управленческий аппарат (менеджеры) должен принимать решения о рациональном распределении бюджета (фонда) на основании исследования и прогнозирования состояния мостов при как можно более частом получении информации;

- система должна базироваться на объективной базе данных, заложенных в компьютеры последнего поколения с практически неограниченными возможностями.

Управление состоянием мостов должно учитывать современные условия, сложившиеся не только в последнее десятилетие, но и в последние годы, а также особенности состояния мостовых сооружений.

Особенности современных условий:

- дефицит денежных средств;

- недостаточный объем финансирования работ по содержанию и ремонту мостов (существенно отличается от данных Программы [4]);

- не достигнуты целевые показатели на 2005 г. по количеству мостов, которые должны эксплуатироваться в режиме «перегрузки» (их оказалось больше планируемой величины) и находиться в «нормальном» эксплуатационном состоянии (их оказалось меньше планируемой величины);

- резкое увеличение (за последние три года) количества тяжелых и сверхтяжелых транспортных средств, обращающихся по дорогам федеральной сети (на некоторых участках их число доходит до 30%);

- возросли реальные скорости движения автомобилей по дорогам;

- устарела нормативная база эксплуатации мостов и в настоящее время она только начала перерабатываться;

- продолжает уменьшаться количество малых мостов, а число больших мостов увеличивается, включая внеклассные сооружения; растет количество стальных мостов.

Особенности состояния мостовых сооружений (мостов) (по сравнению с наиболее благополучным 2002 г.):

- снижается количество мостов с оценкой «хорошо»;

- не происходит уменьшение количества мостов с оценкой «неудовлетворительно»;

- сохраняется на сети дорог большое количество мостов с недопустимо низкой грузоподъемностью (до 15 т - около 250 сооружений) и недопустимо малым габаритом (аварийный габарит - более 250 сооружений);

- сохраняются на основных федеральных дорогах деревянные мосты, и тенденция их замены на капитальные не просматривается;

- приостановлено снижение «недоремонта» мостов - вместо предусмотренных Концепцией [10] к 2005 г. около 25 км мостов, фактический объем «недоремонта» составил около 60 км, (т.е. остался на уровне 2002 г.) (см. рис. 10);

- не обеспечивают движение автомобилей с расчетной скоростью более 50% сооружений;

- не достигнуты планируемые показатели по долговечности сооружений, а именно по времени эксплуатации в работоспособном состоянии (28 лет вместо требуемых 35 лет и более) и времени эксплуатации до предельного износа (50 лет вместо требуемых 65 - 70 лет).

Основной целью усовершенствования системы управления мостами является обеспечение эффективности управления, которое сделает возможным улучшить транспортно-эксплуатационное состояние сооружений и повысить качество услуг, предоставляемых пользователям дорог. В частности, в указанной цели подразумевается достижение вполне конкретных целевых показателей, приведенных в табл. 5.

Чтобы понять цели и задачи СУЭМ, следует сказать и об идеологии эксплуатации как системе взглядов и идей, позволяющей реализовать главный замысел (концепцию) - улучшить состояние мостов.

Мостовое сооружение за свою жизнь проходит три важнейших этапа эксплуатации.

Первый этап. Построенное сооружение эксплуатируется какое-то время без снижения надежности (участок О-А на рис. 12). За этот период бездефектной эксплуатации протекают основные длительные деформации (усадка и ползучесть), возрастает прочность бетона, нормально функционирует система водоотвода и не нарушается изоляция у деформационных швов, водоотводных трубок, стоек ограждений и тротуаров. Вероятность безотказной работы сохраняется на уровне, обеспечиваемом СНиП 2.05.03-84* [47] (Р ≥ 0,9986; индекс надежности не менее 3,0). В указанный период за мостом осуществляется лишь уход. Продолжительность этого периода зависит от качества строительства и составляет от 5 до 8 лет (по данным на 2005 г.).

Таблица 5

Целевые показатели (% сооружений) программы совершенствования СУЭМ*

* 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 Т_сл 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 Т_о, 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 V_без;

• 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 (T_сл = 70 лет, С_А = 0,0348 и С_Б = 0,0017) и № 10 (Т_сл = 95 лет, С_А = 0,0358 и С_Б = 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;
С_о - стоимость строительства; С_А - удельная стоимость

Таблица 6

Сопоставление затрат при разных стратегиях эксплуатации (к рис. 16)

¹⁾ В долях от стоимости строительства объекта С_о, 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]

^*) 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

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

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

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

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):

Т_р - 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

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

Таблица 13

Условия назначения категорий состояния моста

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 Florida (IBMC 99-009): Докл. на междунар. конф. по управлению мостами / Transportation Research Board. - USA, 1999.

23. H. Hawk. BRIDGIT User-Friendly Approach to Bridge Management (IBMC 99-072): Докл. на междунар. конф. по управлению мостами / Transportation Research Board. - USA, 1999.

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. Danish Bridge Management System / Road Directorate, Denmark Ministry of Transport. - Copenhagen, 1995.

31. International Bridge Management Conference: Transportation Research Circular 498 / Transportation Research Board. - USA, 2000.

32. Laszlo Gaspar Adaption of Pontis Prediction Model to Hungarian Conditions (IBMC 99-004): Докл. на междунар. конф. по управлению мостами / Transportation Research Board. - USA, 1999.

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 Moskow: International Bridge Management conference (IBMC 03-030). - 2003.

35. BRIDGIT User's Manual. Bridge management system / AASHTO. - Washington, USA. - 1994.

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. - USA, 1999.

37. 8th International Dridge Management Conference, Denver, Colorado, April 26-28 1999 / Transportation Research Board. - Denver, Colorado, 1999.

38. Shesterikov V., Gorobets L. Bridge operation management system in Russia. Intertraffic Asia 2002: PIARC Seminar. - Bangkok, Thailand, 2002.

39. 9th International Dridge Management Conference / Transportation Research Board. - Washington, USA, 2003.

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.

41. Bridge Management: Experiences of California, Florida and South Dakota / Department of Transportation. - Washington: FHWA, 2005.

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.