层次分析法视角下的桥梁检测风险识别研究

刘 梅，张爱共

(1. 九江市公路管理局德安分局;2. 九江市公路管理局都昌分局)

1 桥梁检测中的风险因素

桥梁的检测是桥梁工程的关键阶段，也存在很多风险，主要风险因素包括了结构条件、设计条件、施工条件、水文条件、地质条件及气象条件等。结构条件是最为重要的风险因素，主要特点有以下几点:(1)跨度小的简支梁，结构形式较简单，生产工艺技术成熟，质量保障高，这种结构可以加快检测进度。(2)连续钢桁架结构，其制造技术成熟、质量好，跨度小的话，安装和操作更容易，结构也更牢靠。(3)由混凝土制造的钢架结构桥梁，对检测人员的能力要求较高。在施工中常用的方法是悬臂法，但难度较大，有很强的风险。(4)斜拉桥结构的桥梁检测风险较大，如果其跨度＞600 m的话，风险因素是最大的。设计条件的特点有:桥梁检测单位及人员的检测能力，能通过其对工程及其主体结构的设计情况得知;桥梁检测单位及人员的技术熟练程度，能通过其对规模大、难度高的工程设计经验得知;桥梁检测单位及人员的管理能力、业务能力，能通过该单位的等级来体现。水文条件的体现有:河面的宽窄、水流大小、水位高低等会对桥梁使用期间的病害带来一定影响，河流上游的水利工程，如水库溃坝等也会增加桥梁检测的风险。此外，气候条件、地质条件等也会增强桥梁检测的风险，如台风、暴雨等自然灾害，地震、泥石流等地质灾害等会增强桥梁检测的难度和风险。

2 基于层次分析法的桥梁检测风险识别

美国运筹学家Saaty 教授在20 世纪80年代首次提出了层次分析法，是指一种较为实用的多目标、多方案的决策方法，是一种先分解后综合的系统思想。使用层次分析法的基本思路是先对需要分析的问题层次化，按照问题的性质把问题分解成不同组成因素，然后根据各个因素之间的关系进行层次组合，构建成一个多层分析结构模型。层次分析法在桥梁检测中的应用思路是线建立系统的阶梯式层次结构，然后构建比较判断矩阵，接着就根据判断矩阵计算被比较元素在该准则的相对权重，最后进行排序。

2.1 建立桥梁检测风险结构层次

本次桥梁检测由常规检测和荷载试验检测组成，检测过程中涉及到的不确定因素有试验加载、交通控制等，主要风险因素分为意外风险及人为失误风险。其中意外风险包括了地震、泥石流等地质灾害，交通失控等，人为失误风险包括了错误识别荷载，错误计算检测模型等。

2.2 判断矩阵是否符合一致性检验

用CR 表示一致性比率，判断矩阵符合一致性检验的要求是检测值要＜0.1，计算公式为:公式1:。其中RI代表随机一致性指标，取值根据判断矩阵的阶数(1－9)，具体如下:1 取值0、2 取值0、3 取值0.58、4 取值0.90、5 取值1.12、6 取值1.24、7 取值1.32、8 取值1.41、9 取值1.45。CI代表一致性指标，取值公式为:公式2:CI=0，其中λ 取最大值。三个判断矩阵的一致性检验分别为CIa=0，CIb1=3.085 6－3/2/0.58 =0.074，CIb2=3.009 2－3/2/0.58 =0.007。所有的数据均＜0.1，与一致性要求相符。

2.3 桥梁检测风险排序

有上述计算出的判断矩阵一致性检验得知，桥梁检验的每个风险源权重能用统一化后的向量进行表述，由各层次的权重值相乘后就能得到层次总排序的权重，由各层次的一致性比率加权相乘就能得到一致性比率，最终得到的风险排序如见表1。

表1 桥梁检测总风险排序

3 结 语

综上所述，在经济快速发展的今日，我国的桥梁建设发展迅速，桥梁建设的规模也不断扩大，随之而来的是不断增多的风险事故，对桥梁进行风险识别和评估迫在眉睫。桥梁检测作为桥梁建设中的重要组成，对其进行风险识别直接影响着整个桥梁工程建设的风险识别和评估价值。基于层次分析法视角下的桥梁检测风险识别是当前应用较为广泛的风险识别技术，通过建立桥梁检测风险结构层次图、构建桥梁风险检测判断矩阵、计算判断矩阵一致性检验值和对桥梁检测总风险进行排序，以更好的开展桥梁检测工作，降低风险因素带来了的生命财产损失。

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