ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ

Transcript

1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ Ματθαίος Καρλαύτης, Επίκουρος Καθηγητής Ε.Μ.Π. Κωνσταντίνος Κεπαπτσόγλου, Πολιτικός Μηχανικός Ε.Μ.Π. Συγκοινωνιολόγος MSc Ιωάννης Σφήκας, Πολιτικός Μηχανικός Ε.Μ.Π. οµοστατικός Αθήνα, Μάιος 2005

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΓΕΦΥΡΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΣΤΟΧΟΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕ ΕΠΙΠΕ Ο ΙΚΤΥΟΥ ΚΑΙ ΈΡΓΟΥ ΟΜΗ Σ Γ ΒΑΣΗ Ε ΟΜΕΝΩΝ Σ Γ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ ΓΕΦΥΡΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΟΣΤΟΥΣ Κόστος για τη διαχειριστική αρχή Κόστος χρήστη Κόστος λόγω Τυχηµατικών Γεγονότων Γενικά περί Εκτίµησης του Κόστους των Γεφυρών ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ ΒΕΛΤΙΣΤΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΕΠΙΣΚΕΥΩΝ ΣΥΝ ΕΣΗ Σ Γ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ ΓΕΝΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

3 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στη σύγχρονη εποχή της παγκόσµιας οικονοµικής και τεχνολογικής ανάπτυξης, της άνθησης του διεθνούς εµπορίου και της ελεύθερης διακίνησης αγαθών και ατόµων, τα συστήµατα µεταφορών διαδραµατίζουν ουσιαστικό ρόλο, αφού οι µεταφορές συνιστούν βασικό µοχλό ανάπτυξης του ανθρώπου και της κοινωνίας. Κινητήρια δύναµη αυτού του µοχλού αποτελούν οι υποδοµές, µε τη βοήθεια των οποίων αίρονται οι γεωγραφικοί περιορισµοί και καθίστανται εφικτές οι µετακινήσεις. Απαραίτητη προϋπόθεση για οµαλή και ισόρροπη κοινωνικοοικονοµική ανάπτυξη συνιστά η καλή και οικονοµική λειτουργία των υποδοµών, η οποία βασίζεται σε µεγάλο η σωστή διαχείριση των υποδοµών αυτών, τόσο στο σύνολό τους όσο και των επιµέρους στοιχείων τους. Ως διαχείριση υποδοµών νοείται το σύνολο των δραστηριοτήτων (επιθεωρήσεις, επισκευές, συντήρηση, κατανοµή πόρων κ.α.) που απαιτούνται κατά τη διάρκεια ζωής των υποδοµών, µε τις οποίες επιτυγχάνεται η αποδοτική, οικονοµική και ασφαλής λειτουργία τους. Η πολυπλοκότητα των µεταφορικών συστηµάτων και οι αυξηµένες απαιτήσεις για αποδοτικότητα, αξιοπιστία και ασφάλεια των οδικών υποδοµών οδήγησαν στη γένεση διαδικασιών, προτύπων και µεθόδων, µε σκοπό την ορθολογικά συντεταγµένη διαχείρισή των µεταφορικών υποδοµών, τα λεγόµενα Συστήµατα ιαχείρισης Οδικών Υποδοµών (Sinha and Fwa, 1988). Βασικό επιµέρους στοιχείο αυτών αποτελούν τα Συστήµατα ιαχείρισης Γεφυρών, τα οποία έχουν αναπτυχθεί κυρίως από τα τέλη της δεκαετίας του 1970 (FHWA, 1987). Οι γέφυρες αποτελούν σηµαντικό µέρος των συγκοινωνιακών υποδοµών, αναγκαιότητα για την συνέχεια των υποδοµών ενός µεταφορικού συστήµατος, αλλά και διαχρονικό δείκτη ανάπτυξης και πολιτισµικού επιπέδου των κοινωνιών (Troitsky, 1999). Επιπλέον, αποτελούν ίσως τις πλέον ευαίσθητες µεταφορικές υποδοµές, σε πλήθος παραγόντων όπως η κυκλοφορία, οι καιρικές συνθήκες και τυχηµατικά γεγονότα. Η διαχείριση γεφυρών εστιάζεται κυρίως στην πρόβλεψη των µελλοντικών αναγκών που θα κληθεί να καλύψει η εκάστοτε γέφυρα, αλλά και της µελλοντικής της κατάστασης, ως αποτέλεσµα της χρήσης στην οποία υπόκειται και των φθορών που αναµένεται να υποστεί. 3

4 Βασικό στόχο αποτελεί ο καθορισµός του γενικού προγραµµατισµού επιδιορθώσεων και της κατανοµής των αναγκαίων πόρων ώστε ένα δίκτυο γεφυρών να επιτελεί τους σκοπούς του (FHWA, 1987, BRIME, 1999). Για το σκοπό αυτό έχει αναπτυχθεί πλήθος προτύπων και µεθόδων µε τα οποία είναι δυνατή η πραγµατοποίηση ικανοποιητικών προβλέψεων της µελλοντικής κατάστασης των γεφυρών, ο έλεγχος και η βελτίωση της αξιοπιστίας ενός δικτύου γεφυρών και η ορθολογική διαχείριση των οικονοµικών πόρων για τη συντήρηση των γεφυρών. 2. Η ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ Στα πλαίσια της εξέλιξης στον τοµέα των µεταφορών, η Ελλάδα έχει προχωρήσει κατά τις τελευταίες δεκαετίες στην κατασκευή πλήθους σηµαντικών έργων υποδοµής τα οποία πέρα από την ανάπτυξη οικονοµίας και κοινωνίας, την οποία προάγουν, αναβαθµίζουν ταυτόχρονα και το ρόλο της χώρας στα Βαλκάνια και κατ επέκταση στην Ευρώπη. Η σύλληψη, ο σχεδιασµός και η υλοποίηση µεγάλων έργων γεννούν, όµως, νέες συνθήκες, αλλά και νέες ανάγκες. Ιδιαίτερη βαρύτητα οφείλει να δοθεί στον τοµέα της συντήρησης της µεταφορικής και ιδίως της οδικής υποδοµής, ώστε να διασφαλιστεί η λειτουργικότητα, η ασφάλεια και η αξιοπιστία της σε βάθος χρόνου. Άλλωστε, οι οδικές υποδοµές αποτέλεσαν και αποτελούν δαπανηρές επενδύσεις, οι οποίες πρέπει να διαφυλαχτούν σε βάθος χρόνου. Στα πλαίσια αυτών και µε δεδοµένη την ολοκλήρωση των βασικών µεταφορικών υποδοµών σε βάθος δύο δεκαετιών, η ανάπτυξη διαδικασιών και συστηµάτων διαχείρισης των Ελληνικών µεταφορικών υποδοµών κρίνεται επιτακτική. Οι ιδιαίτερες συνθήκες επιβάλλουν την ανάπτυξη προτύπων, διαδικασιών και εργαλείων, προσαρµοσµένων στις εγχώριες συνθήκες (αυξηµένη σεισµικότητα, ιδιαιτερότητες στην κατασκευή, στη διαχείριση πόρων κλπ). Ειδικά στο αντικείµενο της διαχείρισης γεφυρών, πρωτοπόρος στα Ελληνικά χρονικά είναι η ΕΓΝΑΤΙΑ Ο ΟΣ Α.Ε., η οποία στα πλαίσια ερευνητικού έργου της ΓΓΕΤ, αναπτύσσει σύστηµα διαχείρισης του δικτύου των γεφυρών της. 4

5 3. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΓΕΦΥΡΩΝ ΚΑΙ ΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ Η διαχείριση γεφυρών περιλαµβάνει το σύνολο των ενεργειών που αφορούν τη γέφυρα κατά τη διάρκεια ζωής της, από το σχεδιασµό και την κατασκευή µέχρι την αντικατάστασή της και στοχεύει στη διασφάλιση της ασφάλειας και λειτουργικότητάς της. Αυτό απαιτεί διαδικασίες που εξασφαλίζουν την περιοδική επιθεώρηση και αξιολόγηση της δοµικής λειτουργία των γεφυρών, τη διεξαγωγή των κατάλληλων επισκευών και συντήρησης, προκειµένου να επιτευχθεί ένα απαιτούµενο όριο κατάστασης καθ όλη τη διάρκεια ζωής τους, και τη διαχείριση των αναγκαίων πόρων για τις εργασίες αυτές. εδοµένου του µεγάλου όγκου πληροφοριών που απαιτούνται για την πραγµατοποίηση αναλύσεων σχετικών µε τη διαχείριση γεφυρών, έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία 20 έτη, προγράµµατα ηλεκτρονικού υπολογιστή, τα οποία συντιθέµενα µε εξωτερικές διαδικασίες (όπως επιθεωρήσεις γεφυρών) αποτελούν τα λεγόµενα Συστήµατα ιαχείρισης Γεφυρών (Σ Γ). Η Federal Highway Administration (FHWA, 1987) ορίζει το Σύστηµα ιαχείρισης Γεφυρών (Σ Γ) ως µία περιεκτική µέθοδο για τη λήψη αποφάσεων σχετικών µε ενέργειες διαχείρισης γεφυρών κατά ένα συστηµατικό τρόπο. Πιο συγκεκριµένα, πρόκειται για µία ενιαία σειρά διαδικασιών για την κατεύθυνση ή τον έλεγχο όλων των ενεργειών που σχετίζονται µε τη διαχείριση των γεφυρών. Κατά έναν άλλον ορισµό, η έννοια αυτή χρησιµοποιείται για την περιγραφή ενός συστήµατος υποβοήθησης της λήψης αποφάσεων για τη διαχείριση γεφυρών µε τη χρήση υπολογιστών. Ο ορισµός αυτός πηγάζει από το γεγονός ότι ο πυρήνας ενός Σ Γ παραµένει το αντίστοιχο πρόγραµµα Η/Υ, αν και οι λοιπές διαδικασίες είναι εξίσου σηµαντικές για τη λειτουργία του προγράµµατος. Το πρόγραµµα Η/Υ περιλαµβάνει τόσο λογικά πρότυπα και εξειδικευµένη γνώση σχετικά µε τις διαδικασίες φθοράς των γεφυρών και την αποτελεσµατικότητα των ενεργειών επισκευής και συντήρησης των γεφυρών, όσο και οικονοµικά πρότυπα, όπως αυτά της ανάλυσης του κόστους κύκλου ζωής (life-cycle cost analysis) των γεφυρών, συµπεριλαµβανοµένων των οφελών και του κόστους των χρηστών και της υπηρεσίας. Τα παραπάνω εντάσσονται στα πλαίσια µίας 5

6 διαδικασίας σχεδιασµένης να παρέχει ένα προκαθορισµένο επίπεδο λειτουργικότητας του δικτύου γεφυρών µε ένα ελάχιστο κόστος. Ένα Σ Γ σχεδόν πάντα αναφέρεται σε ένα αυτοµατοποιηµένο σύστηµα διαχείρισης που χρησιµοποιείται για την πρόβλεψη της κατάστασης µιας οµάδας γεφυρών σε ένα δίκτυο οδών και τον υποβοήθηση στη λήψη αποφάσεςων προσδιορισµό των επανορθωτικών µέτρων που πρέπει να ληφθούν και αναγκαίων πόρων για την λήψη των µέτρων αυτών. Με λίγα λόγια το Σ Γ δεν είναι τίποτα άλλο από ένα βοηθητικό πρόγραµµα οργάνωσης και απόφασης. Ένα Σ Γ δεν αποτελεί µαύρο κουτί το οποίο λαµβάνει αποφάσεις για λογαριασµό του µηχανικού αλλά ένα εύχρηστο εργαλείο, το οποίο ενσωµατώνει επιστήµη και εµπειρία, και υποβοηθά το µηχανικό στη λήψη αποφάσεων. Θεωρητικά ένα Σ Γ δεν απαιτεί τη χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή, στην πραγµατικότητα όµως η διαχείριση µεγάλου πλήθους δεδοµένων δεν είναι δυνατό να αντιµετωπιστεί διαφορετικά. Στις Η.Π.Α., λόγου όπου η ηλικία των υπαρχόντων γεφυρών ξεπερνά τα 30 έτη, κρίθηκε σκόπιµο εδώ και δεκαετίες, να καταστρωθεί µία γρήγορη και αποτελεσµατική µέθοδος διαχείρισης της συντήρησης και αποκατάστασης των εθνικών γεφυρών. Στην Ελλάδα η ηλικία των γεφυρών είναι πολύ µικρότερη, απαιτείται όµως η ανάπτυξη ενός παρόµοιου συστήµατος διαχείρισης το οποίο µε τα χρόνια θα συµπληρώνεται και θα αναπτύσσεται κατάλληλα ώστε να αποτελέσει ένα χρήσιµο εργαλείο για τους µηχανικούς συντήρησης, αλλά και τους µελετητές όπως θα δούµε παρακάτω. Το Σ Γ εστιάζει στη φάση συντήρησης, σίγουρα όµως µπορούν να εξαχθούν και χρήσιµα συµπεράσµατα για τη φάση κατασκευής. Η ανάγκη διαχείρισης µεγάλου πλήθους γεφυρών οδήγησε, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, στην απαίτηση για ανάπτυξη ενός ολοκληρωµένου συστήµατος διαχείρισης γεφυρών (Bridge Management System BMS). 6

7 4. ΣΤΟΧΟΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ Η εξαιρετική σηµασία των γεφυρών για την οικονοµία της χώρας απαιτεί το σχεδιασµό ενός Συστήµατος ιαχείρισης Γεφυρών (Σ Γ) µε τους ακόλουθους βασικούς στόχους, ταξινοµηµένους κατά σειρά προτεραιότητας: Την εγγύηση της ασφάλειας των χρηστών καθώς και τρίτων. Τη µακροπρόθεσµη διασφάλιση της διατήρησης της επένδυσης που αποτελούν οι κατασκευές. Την ελαχιστοποίηση του κόστους λειτουργίας της γέφυρας για τους χρήστες και την υπηρεσία. Οι στόχοι φαίνονται και στο Σχήµα 1: Στόχοι Σ Γ Μεγιστοποίηση Ασφάλειας Χρήστη Γέφυρας Μεγιστοποίηση ιατήρησης Κατασκευής Ελαχιστοποίηση Κόστους Χρήστη και Υπηρεσίας Σχήµα 1: Στόχοι Σ Γ Ένα Σ Γ έχει ως στόχο να παρέχει συµβουλές για τις κατευθυντήριες γραµµές στη διαχείριση ενός δικτύου γεφυρών δεδοµένων όλων συγκεκριµένων περιορισµών, κυρίως της περιορισµένης διαθεσιµότητας οικονοµικών πόρων αλλά και της δυσκολίας στην ακριβή πρόβλεψη της µελλοντικής κατάστασης των γεφυρών. Πώς θα γίνει η κατανοµή των διαθέσιµων πόρων; Σε ένα συγκεκριµένο είδος γεφυρών που έχει παρατηρηθεί µία συγκεκριµένη αστοχία, ποιος είναι ο ειδικότερος λόγος που οδήγησε στην αστοχία αυτή; 7

8 Αυτά είναι ερωτήµατα που απασχολούν τους µηχανικούς και που το Σ Γ θα πρέπει να είναι σε θέση να απαντήσει. Επιµέρους σκοποί του Σ Γ αποτελούν: Η δυνατότητα πρόβλεψης της µελλοντικής κατάστασης κάθε γέφυρας του δικτύου και επιµέρους στοιχείων της. Ο προσδιορισµός των απαιτούµενων ενεργειών συντήρησης και επισκευής των υποδοµών Ο προσδιορισµός και η κατανοµή του κόστους των ενεργειών αυτών. Περιοριστικοί παράγοντες στην ανάπτυξη του Σ Γ είναι οι εξής: Το µεγάλο απαιτούµενο πλήθος στοιχείων που απαιτείται για την ολοκληρωµένη περιγραφή µιας κατασκευής Η εγγενής, µεταβλητή φύση των γεφυρών (κάθε γέφυρα είναι ξεχωριστή ως προς το υλικό κατασκευής, τα γεωµετρικά χαρακτηριστικά, τις συνθήκες στήριξης, το έδαφος θεµελίωσης, της µεθόδου κατασκευής του καταστρώµατος, κλπ.) 5. ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕ ΕΠΙΠΕ Ο ΙΚΤΥΟΥ ΚΑΙ ΈΡΓΟΥ Ένα Σ Γ µπορεί να πραγµατοποιεί αναλύσεις σε επίπεδο δικτύου γεφυρών ή σε επίπεδο συγκεκριµένης γέφυρας. Η ανάλυση σε επίπεδο γέφυρας αφορά στις προτάσεις για ενέργειες που πρέπει να πραγµατοποιηθούν σε κάθε γέφυρα του δικτύου, και στο αντίστοιχο κόστους, ώστε η δοµική και λειτουργική κατάσταση της γέφυρας να είναι ικανοποιητική. Αντίθετα, η ανάλυση σε επίπεδο δικτύου οµαδοποιεί τις γέφυρες και παρέχει προτάσεις κατανοµής πόρων µε βάση τις συνολικές ανάγκες του δικτύου. Ουσιαστικά, η προσέγγιση σε επίπεδο δικτύου είναι µακροσκοπική και αποδίδει γενικές πληροφορίες για τις ανάγκες ενός δικτύου γεφυρών, ενώ η προσέγγιση σε επίπεδο δικτύου είναι µικροσκοπική και εξετάζει αναλυτικότερα την κάθε γέφυρα. 8

9 Στα πλαίσια της ανάλυσης σε επίπεδο έργου και δικτύου, υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις στην ανάλυση που πραγµατοποιεί ένα Σ Γ: Από την κορυφή προς τα κάτω (top down approach): Μετά από ανάλυση σε επίπεδο δικτύου καθορίζονται οι στόχοι που θα πρέπει να επιτευχθούν στο επίπεδο αυτό και µε βάση αυτούς τους στόχους καταρτίζεται πρόγραµµα ενεργειών και κατανέµονται οι αναγκαίοι διαθέσιµοι πόροι. Από τη βάση προς τα πάνω (bottom up approach): Πραγµατοποιείται ανάλυση σε επίπεδο γέφυρας και βελτιστοποιείται το πρόγραµµα ενεργειών µε βάση τους συνολικούς διαθέσιµους πόρους Η πρώτη προσέγγιση εφαρµόζεται σε µεγάλα δίκτυα γεφυρών όπου η µεγάλη λεπτοµέρεια δεν έχει ιδιαίτερη σηµασία. Όσο για τη δεύτερη προσέγγιση έχει το µειονέκτηµα της αργότερης και πολυπλοκότερης ανάλυσης. Εδώ πρέπει να τονιστεί ότι το Σ Γ δεν αποτελεί ένα πρόγραµµα λήψης αποφάσεων, αλλά ένα σηµαντικό βοηθητικό εργαλείο του µηχανικού για την λήψη αποφάσεων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι εξωτερικοί παράγοντες, όπως η εµπειρία του µηχανικού ή οι γενικότερες κοινωνικές ή οικονοµικές συνθήκες δεν µπορούν να προγραµµατιστούν. Οι αποφάσεις σχετικά µε το χρόνο συντήρησης και την επιλογή µεταξύ της επιδιόρθωσης ή της αντικατάστασης µίας κατασκευής βασίζονται σήµερα κατά κύριο λόγο σε τεχνικούς παράγοντες και τη διαθεσιµότητα των πόρων. Αυτό που είναι απαραίτητο είναι µία λογική διαδικασία, η οποία να λαµβάνει υπ όψιν όλες τις σχετικές παραµέτρους τόσο τοπικά όσο και διεθνώς, περιλαµβανοµένων ιστορικών, κοινωνικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. 6. ΟΜΗ Σ Γ Στο Σχήµα 2 απεικονίζονται σε σχηµατικό διάγραµµα τα βασικά στοιχεία της δοµής της λειτουργίας ενός Σ Γ. Τα εισαγόµενα στοιχεία είναι οι πληροφορίες που απαιτούνται για τον προσδιορισµό των βέλτιστων προγραµµάτων συντήρησης (π.χ. κατάσταση, φέρουσα 9

10 ικανότητα, ρυθµός φθοράς, χαρακτηριστικά γεφυρών, κυκλοφορία) και τα εξαγόµενα στοιχεία θέτουν τις βάσεις για την ανάπτυξη των προγραµµάτων αυτών µέσα στα πλαίσια των διατιθέµενων πόρων. Βάση εδοµένων Αξιολόγηση Κατάστασης οµική Αξιολόγηση Σύγκριση Εναλλακτικών Συντήρησης Βελτιστοποιηµένο Πρόγραµµα Συντήρησης Πρόγραµµα Συντήρησης κατά Προτεραιότητα Σχήµα 2: Σχηµατικό ιάγραµµα Συστήµατος ιαχείρισης Γεφυρών Τα Συστήµατα ιαχείρισης Γεφυρών υποστηρίζονται από βάσεις δεδοµένων µε βασικά στοιχεία των γεφυρών (δοµικά, γεωµετρικά, λειτουργικά, στοιχεία θέσης) αλλά και τον προγραµµατισµό επιθεωρήσεων και καταγραφή των πληροφοριών που προκύπτουν από αυτές, καθώς και το ιστορικό των ενεργειών επιδιόρθωσης. ιαθέτουν τη δυνατότητα πρόβλεψης της µελλοντικής δοµικής κατάστασης των γεφυρών και αξιολόγησης των γεφυρών µε βάση δοµικά, οικονοµικά και λειτουργικά κριτήρια (επίπεδο παροχής υπηρεσιών προς το χρήστη). Περιέχουν διαδικασίες καθορισµού προτεραιότητας για τη συντήρηση σε επίπεδο δικτύου, προκειµένου να επιδιορθώνονται κατά προτεραιότητα οι γέφυρες οι οποίες έχουν µεγαλύτερη ανάγκη τέτοιων ενεργειών. Η κατάλληλη στρατηγική συντήρησης για ένα σύνολο γεφυρών αποτελεί ένα σύνθετο αντικείµενο και υπάρχει πλήθος ζητηµάτων τα οποία καθορίζουν την πλέον οικονοµικά συµφέρουσα προσέγγιση, µεταξύ των οποίων (Tonias, 1994): Η κατάσταση της κατασκευής Η φέρουσα ικανότητα Ο ρυθµός φθοράς 10

11 Οι διαθέσιµες µέθοδοι συντήρησης και η αποτελεσµατικότητα, η διάρκεια ζωής και το κόστος αυτών Το κόστος διαχείρισης της κυκλοφορίας Οι ρυθµοί κυκλοφοριακής ροής και το συνεπαγόµενο κόστος καθυστερήσεων Το κόστος των µελλοντικών εργασιών, αναγόµενο στις τρέχουσες τιµές Οι επιπτώσεις στην ασφάλεια και την κυκλοφοριακή ροή σε περίπτωση µη άµεσης διεξαγωγής των εργασιών. Στη βάση δεδοµένων αποθηκεύεται το σύνολο των πληροφοριών που είναι απαραίτητες για τη διεξαγωγή των ενεργειών διαχείρισης. Οι πληροφορίες αυτές πρέπει να είναι πλήρεις και αξιόπιστες (Sinha, 1999a). Οι βασικές λειτουργίες του Σ Γ συνδέονται µεταξύ τους µέσω της βάσης δεδοµένων και απαρτίζονται από µαθηµατικά πρότυπα, αλγορίθµους και εργαλεία επεξεργασίας δεδοµένων. Οι βασικές λειτουργίες που είναι απαραίτητες για την αποδοτική διαχείριση των γεφυρών είναι οι εξής: Η αξιολόγηση κατάστασης Η εκτίµηση της φέρουσας ικανότητας Ο ρυθµός φθοράς Η δοµική αξιολόγηση των κατασκευών που έχουν υποστεί φθορά Η επιλογή των µεθόδων και η διαµόρφωση των στρατηγικών συντήρησης Ο καθορισµός προτεραιοτήτων των εργασιών συντήρησης Οι λειτουργίες αυτές βρίσκονται σε αντιστοιχία µε τις βασικές ενέργειες οι οποίες σχετίζονται µε την επιθεώρηση, συντήρηση και επισκευή και οι οποίες είναι: Οι διάφοροι τύποι επιθεωρήσεων. Η αξιολόγηση των γεφυρών. Η προληπτική συντήρηση. Οι εργασίες επιδιόρθωσης. Οι εργασίες ενίσχυσης. 11

12 Η αντικατάσταση γεφυρών. Ένα Σ Γ παράγει ένα πρόγραµµα συντήρησης, το οποίο καταδεικνύει τις εργασίες συντήρησης οι οποίες απαιτούνται ετησίως για κάθε γέφυρα του δικτύου, καθώς και την προτεινόµενη µέθοδο συντήρησης και το εκτιµώµενο κόστος αυτής. Στο Σχήµα 3 φαίνεται η αναλυτική δοµή ενός Σ Γ: Σχήµα 3: οµή ενός Συστήµατος ιαχείρισης Γεφυρών (Πηγή: BRIME, 1999) 12

13 7. ΒΑΣΗ Ε ΟΜΕΝΩΝ Σ Γ Βάση του Σ Γ αποτελεί η βάση δεδοµένων του, η οποία περιέχει πληροφορίες για τον τύπο των στοιχείων της γέφυρας και την κατάστασή τους. Προφανώς, όσο µεγαλύτερο το επίπεδο λεπτοµέρειας των διάφορων χαρακτηριστικών, τόσο καλύτερη και πιο ολοκληρωµένη η αποτύπωση της γέφυρας. Στη µπορούν εύκολα να εισαχθούν φωτογραφίες της γέφυρας, τοπογραφικοί χάρτες που αποτυπώνουν την ακριβή της θέση, κλπ. Εδώ φαίνεται και η χρησιµότητα του ηλεκτρονικού προγραµµατισµού του Σ Γ, αφού είναι ευκολότερη και η διαχείριση ενός τόσο µεγάλου πλήθους πληροφοριών, τόσο ως προς την εισαγωγή και ταξινόµησή τους όσο και στη χρήση αυτών για την εξαγωγή αποφάσεων. Βέβαια, η εισαγωγή στοιχείων πλέον των απαιτούµενων που τελικώς θα χρησιµοποιηθούν στη λήψη αποφάσεων δεν είναι απαραίτητα χρήσιµη, αφενός µεν γιατί η συλλογή των στοιχείων έχει ένα σηµαντικό κόστος και αφετέρου επειδή µπορεί να οδηγήσει σε µείωση της αποδοτικότητας του συστήµατος. Επιπρόσθετα, η συνεχής καταγραφή ιδιαίτερα λεπτοµερειακών στοιχείων είναι επίπονη και δαπανηρή διαδικασία. Εποµένως, το επίπεδο λεπτοµέρειας πρέπει να περιορίζεται στα απαραίτητα για τη σωστή διαχείριση στοιχεία. Η βάση δεδοµένων ενός Σ Γ περιλαµβάνει πεδία δεδοµένων, στα οποία καταγράφονται στοιχεία όπως: Τα στοιχεία ταυτότητας της γέφυρας όνοµα / αριθµός Η τοποθεσία της γέφυρας αναφορά χάρτη, όνοµα δρόµου, αριθµός διαδροµής, εµπόδιο που διασχίζεται Τα δοµικά στοιχεία και συστατικά µέρη της γέφυρας Οι διαστάσεις της γέφυρας Τα υλικά της γέφυρας Ο δοµικός τύπος της γέφυρας Το έτος κατασκευής και η απαιτούµενη διάρκεια ζωής Τα στοιχεία κυκλοφορίας Το ιστορικό δοµικής αξιολόγησης 13

14 Το ιστορικό επιθεωρήσεων Το ιστορικό ελέγχων Το ιστορικό συντήρησης Ο ιδιοκτήτης της γέφυρας και η υπηρεσία στη δικαιοδοσία της οποίας ανήκει η γέφυρα Η βάση δεδοµένων αποτελεί αναγκαίο αλλά και εξαιρετικά ευέλικτο εργαλείο του Σ Γ, καθώς είναι ιδιαίτερα εύκολη η προσαρµογή της στις ανάγκες ενός συγκεκριµένου συνόλου γεφυρών µέσω της µεταβολής του αριθµού και του είδους των στοιχείων που καταγράφονται σε αυτήν. Η κατασκευή της βάσης δεδοµένων του Σ Γ είναι ίσως το σηµαντικότερο µέρος για την ανάπτυξη ενός Σ Γ. Η ανάπτυξη ακριβών προτύπων, προβλέψεων και συστάσεων απαιτεί ένα πολύ µεγάλο αριθµό πληροφοριών και για το λόγο αυτό µπορεί η ανάπτυξη του Σ Γ να στηρίζεται στην ανάπτυξη της βάσης δεδοµένων, η οποία εάν δεν έχει πρώτα οργανωθεί ορθά, δεν θα υποστηρίζει κατάλληλα το Σ Γ. Πρέπει να τονιστεί ότι η ανάπτυξη του Σ Γ είναι µία δυναµική διαδικασία, η οποία θα ξεκινήσει µε την κατασκευή µίας βάσης πυρήνα και θα εµπλουτιστεί στη συνέχεια. Με την πάροδο του χρόνου, οι διάφορες υποµονάδες της βάσης θα είναι δυνατό να ελεγχθούν, η βάση να διευρυνθεί και να ωριµάσει µέχρι να φτάσει στην «τελική» της µορφή. Η χρήση εισαγωγικών στη λέξη «τελική» στοχεύει στο να αναδείξει τη δυναµικότητα του Σ Γ, το οποίο πάντοτε µπορεί να εµπλουτιστεί περαιτέρω µε νέα στοιχεία και ελέγχους. Για παράδειγµα οι µέθοδοι χρηµατοδότησης, σχεδιασµού και κατασκευής δεν είναι στατικές. Πρέπει εδώ να τονιστεί όλη καθ όλη τη διάρκεια κατασκευής του Σ Γ υπάρχουν ποικίλα άµεσα οφέλη πριν την τελική φάση, για παράδειγµα η αρχειοθέτηση δεδοµένων για κάθε γέφυρα ξεχωριστά και η δυνατότητα του τελικού χρήστη να έχει πρόσβαση στα στοιχεία αυτά. 8. ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ ΓΕΦΥΡΩΝ Συνήθως η κατασκευή ενός µεγάλου αυτοκινητόδροµου (ΕΓΝΑΤΙΑ, ΠΑΘΕ, ΑΤΤΙΚΗ Ο ΟΣ) συνοδεύεται από ταυτόχρονη κατασκευή µεγάλου πλήθους γεφυρών, οι οποίες 14

15 γηράσκουν ταυτόχρονα και αναµένεται να παρουσιάσουν παρεµφερείς φθορές (π.χ. διαρροή αρµών καταστρώµατος, καταστροφή εφεδράνων, κλπ.) σε συγκεκριµένα χρονικά διαστήµατα. Προκειµένου να διαπιστωθεί ποιες γέφυρες χρήζουν επισκευών και συντήρησης, είναι απαραίτητη η εφαρµογή ενός συστηµατικού προγράµµατος επιθεωρήσεων. Ένας από τους βασικούς στόχους αυτών των επιθεωρήσεων είναι η παροχή στοιχείων για τις κατασκευές που βρίσκονται σε κακή ή κρίσιµη κατάσταση και απαιτούν συντήρηση, ενίσχυση ή αποκατάσταση. Τα αποτελέσµατα των περιοδικών επιθεωρήσεων χρησιµοποιούνται για την αξιολόγηση της κατάστασης τόσο των δοµικών στοιχείων όσο και του συνόλου της κατασκευής, µέσω και του Σ Γ. Η φθορά των γεφυρών συνήθως ξεκινά στο ασθενέστερο σηµείο της κατασκευής, όπως στην υποδοµή κάτω από αρµούς διαστολής και κατασκευαστικούς αρµούς, γύρω από συστήµατα παροχέτευσης υδάτων και σε µεµβράνες στεγανοποίησης που έχουν υποστεί ζηµιές (Tonias, 1994). Είναι, συνεπώς, απαραίτητη η έρευνα για οπτικές ενδείξεις καταπόνησης, όπως οι επιφανειακές ρωγµές και κηλίδες υγρασίας στο κάτω µέρος του καταστρώµατος. Η φθορά των εκτεθειµένων µελών της γέφυρας µπορεί να παρατηρηθεί κατά τη διάρκεια µίας οπτικής επιθεώρησης, η φθορά, όµως, των µη εµφανών στοιχείων, όπως το κατάστρωµα κάτω από µία µεµβράνη στεγανοποίησης, µπορεί να παρατηρηθεί µόνο µε την αποµάκρυνση του οδοστρώµατος και της µεµβράνης. Προκειµένου να αντιµετωπιστούν τα προβλήµατα αυτά, εφαρµόζονται διάφορες διαδικασίες επιθεώρησης γεφυρών. Οι διαδικασίες είναι σε γενικές γραµµές παρεµφερείς. Η διαφορά έγκειται στο µήκος της επιθεωρούµενης γέφυρας και κυρίως στη συχνότητα και εντατικότητα των επιθεωρήσεων. Τα επίπεδα επιθεώρησης που εφαρµόζονται καθορίζονται σε πέντε: την επιφανειακή, τη γενική, την κύρια, την ειδική και τη σε βάθος επιθεώρηση (FHWA, 1987). Συνολικά, οι στόχοι των επιθεωρήσεων των γεφυρών µπορούν να συνοψιστούν στους εξής: Τη λήψη αποφάσεων για την αναγκαιότητα ή όχι πιο λεπτοµερούς επιθεώρησης Την εκτίµηση των αναγκών και της στρατηγικής συντήρησης 15

16 Τη εκτίµηση της ασφάλειας των χρηστών και τη λήψη αποφάσεων για την αναγκαιότητα δοµικής αξιολόγησης Τον περιορισµό του κινδύνου απρόσµενης αστοχίας Τη συµµόρφωση στους κανονισµούς Την αξιολόγηση της κατάστασης ενός δοµικού στοιχείου Τα πλεονεκτήµατα της δυνατότητας πρόβλεψης της µελλοντικής κατάστασης των δοµικών στοιχείων ή της συνολικής κατασκευής µπορούν να συνοψιστούν στα εξής: Επιτρέπουν τη διεξαγωγή της κατάλληλης λειτουργίας συντήρησης / επιδιόρθωσης κατά την κατάλληλη χρονική στιγµή, βελτιστοποιώντας κατ αυτόν τον τρόπο την κατανοµή του προϋπολογισµού συντήρησης για τη συγκεκριµένη κατασκευή Επιτρέπουν τη βελτιστοποίηση της µακροπρόθεσµης κατανοµής πόρων για το σύνολο των γεφυρών Επιτρέπουν την πρόβλεψη του δείκτη ασφάλειας µεµονωµένων κατασκευών, καθώς και του συνόλου των γεφυρών Επιτρέπουν τον προσδιορισµό των επιπτώσεων µη βέλτιστων στρατηγικών προϋπολογισµού 9. ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ Η πρόβλεψη της µελλοντικής κατάστασης µιας γέφυρας είναι ένας σηµαντικός παράγοντας προσδιορισµού του τύπου και της έκτασης της επισκευής της υπό εξέταση γέφυρας. Η πρόβλεψη αυτή βασίζεται συνήθως στα ακόλουθα πιθανά σενάρια: εν εκτελείται καµία εργασία Λαµβάνονται τµηµατικά προσωρινά µέτρα Πλήρης επιδιόρθωση του συνόλου των βλαβών 16

17 Βασικά εργαλεία για τη διεξαγωγή προβλέψεων αποτελούν το λεγόµενα πρότυπα φθοράς (deterioration models). Tα πρότυπα αυτό εκτιµούν µε βάση την παρούσα κατάσταση ενός στοιχείου, την αναµενόµενη κατάσταση του στοιχείου αυτού σε κάποιο βάθος χρόνου. Η εκτίµηση αυτή βασίζεται σε σηµαντικό πλήθος ιστορικών δεδοµένων γεφυρών που είτε βρίσκονται στην ίδια γεωγραφική περιφέρεια είτε έχουν ίδιο τύπο. Προφανώς, διαφορετικές γεωγραφικές θέσεις, κλιµατικές συνθήκες και τύπος κατασκευής επηρεάζουν σηµαντικά τα αποτελέσµατα του προτύπου επιδείνωσης. Τα πρότυπα αυτά προκύπτουν µετά από στατιστικές αναλύσεις των ιστορικών στοιχείων. 10. ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ Ο στόχος της ανάλυσης κόστους ζωής των γεφυρών είναι ο καθορισµός του τύπου και του χρόνου πραγµατοποίησης ενεργειών επισκευής και αποκατάστασης σε µια γέφυρα, οικονοµικά και αποδοτικά, κατά τη διάρκεια του χρόνου ζωής της γέφυρας. Με την ανάλυση αυτή επιχειρείται (α) η αξιολόγηση της γέφυρας ως δηµόσιας επένδυσης και (β) η σύγκριση διαφορετικών στρατηγικών για την πορεία επισκευών µιας γέφυρας. Το κόστος µιας γέφυρας για τη διαχειριστική αρχή δεν δαπανάται αποκλειστικά κατά την κατασκευή της, αφού η γέφυρα στη συνέχεια απαιτεί συνεχή συντήρηση και επισκευές, ώστε να επιτυγχάνεται η καλή δοµική κατάσταση και λειτουργία της. Σηµαντικό ρόλο στην ανάλυση κόστους ζωής γεφυρών παίζει ο «χρόνος ζωής» της γέφυρας, δηλαδή ο χρόνος για τον οποίο η γέφυρα µπορεί να προσφέρει µε ασφάλεια και οικονοµία τις υπηρεσίες της. Η αλληλουχία ενεργειών επισκευής και συντήρησης καθώς και τα αποτελέσµατά τους, τα οποία καθορίζουν την κατάσταση της γέφυρας και την ολοκλήρωση του χρόνου ζωής της ονοµάζονται «κύκλος ζωής» της γέφυρας. Στα πλαίσια του κύκλου ζωής, η διαχειριστική αρχή λαµβάνει αποφάσεις µε βάση τις εκτιµήσεις του κόστους και των ωφελειών από τις ενέργειες αυτές. Έτσι, η ανάλυση κόστους του κύκλου ζωής των γεφυρών είναι µια οµάδα οικονοµικών αρχών και υπολογιστικών µεθόδων για τον υπολογισµό του αρχικού και µελλοντικού κόστους µιας γέφυρας και έχει ως στόχο την εύρεση της κατάλληλης στρατηγικής για τη διασφάλιση της οικονοµικότερης στρατηγικής µε την οποία η γέφυρα θα προσφέρει ικανοποιητικές υπηρεσίες. 17

18 Το υπολογιζόµενο κόστος κατά την ανάλυση αφορά τόσο τη διαχειριστική αρχή όσο και τους χρήστες. Ανεξάρτητα όµως από το ποιος πληρώνει, το κόστος επίσης µπορεί να χαρακτηριστεί ως «σύνηθες», το οποίο αφορά στην περιοδική, αναµενόµενη συντήρηση της γέφυρας ή «µη αναµενόµενο», το οποίο αφορά σε ειδικά γεγονότα τα οποία µπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία της γέφυρας. Η ανάλυση κόστους του κύκλου ζωής στηρίζεται σε προβλέψεις εκτιµήσεις σε σχέση ως προς τα αποτελέσµατα των ενεργειών που περιέχονται στον κύκλο ζωής. Αντίστοιχες εκτιµήσεις πραγµατοποιούνται και για το κόστος των ενεργειών. Για το λόγο αυτό, στην ανάλυση κόστους υπάρχει σαφής αβεβαιότητα. Υπάρχουν δύο προσεγγίσεις για την εξέταση της αβεβαιότητας αυτής: Η ντετερµινιστική προσέγγιση, η οποία δεν λαµβάνει καταρχάς υπόψη την αβεβαιότητα και στηρίζεται σε µεταγενέστερη ανάλυση ευαισθησίας για την εξέταση της αξιοπιστίας της ανάλυσης κόστους. Η στοχαστική προσέγγιση στην οποία οι διάφορες, «αβέβαιες» παράµετροι αντιµετωπίζονται µε τη χρήση πιθανοτικών κατανοµών, οπότε ανάλογα αντιµετωπίζονται και οι τιµές κόστους. Ακόµη και όταν υπάρχει βέβαια στοχαστική προσέγγιση, η αβεβαιότητα ως προς την επιλογή των πιθανοτικών κατανοµών παραµένει. Παρόλα αυτά, είναι µικρότερη, ενώ εξακολουθεί να είναι δυνατή η πραγµατοποίηση ανάλυσης ευαισθησίας όπως στη ντετερµινιστική προσέγγιση. Η στοχαστική προσέγγιση είναι ρεαλιστικότερη αν και απαιτεί µεγαλύτερο όγκο δεδοµένων και υπολογισµών, οι οποίοι επιτυγχάνονται µε τη χρήση των σύγχρονων Η/Υ. Όπως αναφέρθηκε προηγουµένως, σηµαντικός για την ανάλυση του κόστους κύκλου ζωής είναι ο χρόνος ζωής της γέφυρας. Παρά το γεγονός ότι µια γέφυρα µπορεί να διατηρηθεί για αιώνες, στην πράξη η ζωή της λήγει όταν (α) αντικατασταθεί ή (β) δεν είναι πλέον αναγκαία η ύπαρξή της. Στις Η.Π.Α. ο χρόνος αυτός κυµαίνεται από 50 έως 75 έτη για τυπικές οδικές γέφυρες ενώ στην Ευρώπη ο χρόνος αυτός κυµαίνεται από 75 έως 120 έτη. Γενικά ο χρόνος 18

19 ζωής µιας γέφυρας είναι αβέβαιος, κάτι που µπορεί να µην ισχύει λόγω µη αναµενόµενης αστοχίας, απόρροιας κάποιου ειδικού γεγονότος. Βασικό ρόλο στο χρόνο ζωής µιας γέφυρας λαµβάνει η φθοράς της. Στα συνήθη πρότυπα φθοράς συµπεριλαµβάνεται και κάποια στοιχειώδης συντήρηση της γέφυρας. Όµως, χωρίς εκτενέστερες επισκευές, παρά τη στοιχειώδη συντήρηση, ο χρόνος ζωής της γέφυρας µπορεί να µειωθεί σηµαντικά. Πέρα όµως από τη γήρανση και τη φθορά της γέφυρας, ο χρόνος ζωής µπορεί να µειωθεί λόγω της αδυναµίας παροχής υπηρεσιών από τη γέφυρα, λόγω αύξησης των επιτρεπόµενων φορτίων διέλευσης από τη γέφυρα, νέων κανονισµών λειτουργίας της γέφυρας, κοινωνικοοικονοµικών επιδράσεων κ.α. Στο Σχήµα 5.1 που ακολουθεί φαίνεται τυπικός κύκλος ζωής γέφυρας και αντίστοιχο διάγραµµα του κόστους του κύκλου ζωής: Σχήµα 4: Τυπικός Κύκλος Ζωής Γέφυρας Το παραπάνω Σχήµα 4α αποκαλείται προφίλ του κύκλου ζωής της γέφυρας. Όσο για το Σχήµα 4β, σε αυτό απεικονίζονται οι ταµειακές ροές που σχετίζονται µε τη γέφυρα. Σύµφωνα µε το Σχήµα 4, οι ενέργειες συνοδεύονται από ανάλογο κόστος, το οποίο ανάγεται για λόγους απλοποίησης στην αρχή κάθε περιόδου ενέργειας. Σηµειώνεται ότι στο τέλος της ζωής της η 19

20 κάθε γέφυρα θα έχει κάποια αποµένουσα αξία, θετική ή αρνητική. Λόγου χάρη, το γεγονός ότι η γέφυρα αν και δεν µπορεί να εξυπηρετήσει την κυκλοφορία για λειτουργικού λόγους, υφίσταται ως κατασκευή, της αποδίδει κάποιο θετικό κόστος. Συνολικά, στον κύκλο ζωής µιας γέφυρας απεικονίζεται τόσο η φθορά της γέφυρας όσο και οι ταµειακές ροές που αφορούν στο συνολικό κόστος της γέφυρας, τόσο για τη διαχειριστική αρχή όσο και για τον χρήστη. Σηµειώνεται ότι τόσο τα πρότυπα φθοράς όσο και το επίπεδο λεπτοµέρειας στο οποίο εξετάζεται η γέφυρα είναι σηµαντικά για τον κύκλο ζωής των γεφυρών. Η εφαρµογή ανάλυσης κόστους µπορεί να εφαρµοστεί θεωρητικά να εφαρµοστεί σε οποιοδήποτε επίπεδο λεπτοµέρειας, πλην όµως η διαθεσιµότητα προτύπων φθοράς και λοιπών δεδοµένων καθορίζουν το πραγµατικό επίπεδο δυνατής εφαρµογής της. 11. ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΟΣΤΟΥΣ Το κόστος µιας γέφυρας µπορεί να διακριθεί σε: Κόστος για τη διαχειριστική αρχή Κόστος για το χρήστη Κόστος λόγω τυχηµατικών γεγονότων 11.1 Κόστος για τη διαχειριστική αρχή Το κόστος για τη διαχειριστική αρχή είναι ως επί το πλείστον µετρήσιµο, µε εξαίρεση τις απρόβλεπτες υπερβάσεις στο κόστος µελέτης, κατασκευής και συντήρησης. (α) Κόστος Μελέτης, Απόκτησης Γης και Κατασκευής Γέφυρας Πρόκειται για το σύνολο του κόστους που απαιτείται για την κατασκευή µιας γέφυρας και περιλαµβάνει το κόστος της µελέτης, των απαλλοτριώσεων και κτήσεων γης και της κατασκευής της γέφυρας. Το κόστος µελέτης για κάθε χρόνο είναι συνήθως αβέβαιο, εξαρτάται τόσο από την υπηρεσία και το µελετητή και εκτιµάται ως ποσοστό του κόστους 20

21 κατασκευής. Η εκτίµηση αυτή αποτελεί προϊόν της εµπειρίας του εργοδότη, δηλαδή της διαχειριστικής αρχής. Το κόστος απόκτησης γης περιλαµβάνει το πραγµατικό κόστος της γης αλλά και τις διάφορες επιδράσεις από την κατασκευή της γέφυρας στις γειτονικές ιδιοκτησίες και δραστηριότητες. Το κόστος κατασκευής περιλαµβάνει τόσο τη γέφυρα καθαυτή όσο και βοηθητικές κατασκευές (πχ προσβάσεις στη γέφυρα, διαµόρφωση πρανών κ.α.). Το κόστος αυτό µπορεί να περιλαµβάνει και το πρόσθετο κόστος για την υπηρεσία λόγω καθυστερήσεων του έργου, όπως και το κόστος διαχείρισης του έργου (αν και οι δύο τελευταίες περιπτώσεις µπορούν να ληφθούν και ανεξάρτητα υπόψη). Ειδικότερα σε ό,τι αφορά στο κόστος κατασκευής, που αποτελεί και το µεγαλύτερο µέρος της αρχικής επένδυσης, η συνήθης προσέγγιση για την εκτίµηση του κόστους κατασκευής µιας γέφυρας στηρίζεται στη συσχέτιση του κόστους αυτού µε χαρακτηριστικά της γέφυρας (µήκος, πλάτος, τύπος κ.α.), χρησιµοποιώντας ιστορικά στοιχεία κόστους και στατιστικές τεχνικές. (β) Κόστος Συντήρησης Το κόστος αυτό αφορά ενέργειες που (α) αποτελούν περιοδική, προγραµµατισµένη συντήρηση, (β) εκτενέστερες ενέργειες επισκευής ώστε να αποφευχθεί σηµαντικότερη φθορά της γέφυρας και οι οποίες πραγµατοποιούνται από την υπηρεσία και όχι εξωτερικό εργολάβο. Στις ενέργειες αυτές συνήθως δεν περιλαµβάνονται επισκευές που ακολουθούν κάποιο τυχηµατικό γεγονός. Όσο για την περιοδική συντήρηση, µπορεί να είναι προστατευτική, προληπτική ή συνήθης. Γενικά, το κόστος της συντήρησης παράγεται από την εµπειρία της υπηρεσίας και είναι συνήθως συνάρτηση των διαστάσεων της γέφυρας, υποθέτοντας κάποιο κόστος ανά µονάδα επιφάνειας ή µήκους αυτής. (γ) Ρήτρες και κόστος συµβάσεων Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, οποιαδήποτε επιτάχυνση ή καθυστέρηση του έργου επιδρά άµεσα στο κόστος της υπηρεσίας. Το κόστος αυτό αντικατοπτρίζεται σε ποινές ή µπόνους προς τον ανάδοχο, ανάλογα µε τις συµβατικές υποχρεώσεις του τελευταίου. Αυτό το κόστος µπορεί να συµπεριληφθεί και στο κόστος κατασκευής. 21

22 (δ) Κόστος Κατεδάφισης Οι γέφυρες που τίθενται εκτός υπηρεσίας κατεδαφίζονται ολικά ή µερικώς (αν πρόκειται να αντικατασταθεί µόνο η ανωδοµή). Το κόστος κατεδάφισης αντιµετωπίζεται όπως και το κόστος κατασκευής ή επισκευής της γέφυρας. (ε) Κόστος Επιθεωρήσεων Οι επιθεωρήσεις, τόσο περιοδικές όσο και ειδικές έκτακτες, αποτελούν πρόσθετο κόστος για την υπηρεσία, τόσο σε ό,τι αφορά στην πληρωµή ανθρώπινου δυναµικού όσο και εξοπλισµού, µετακινήσεων κλπ. Συνήθως όµως το κόστος των επιθεωρήσεων είναι χαµηλό σε σχέση µε τους λοιπούς παράγοντες κόστους. (στ) Κόστος Επισκευών Το κόστος των επισκευών είναι ανάλογο µε το κόστος κατασκευής, αφού περιλαµβάνει συνήθως ανακατασκευή σηµαντικού τµήµατος της γέφυρας. Ως επισκευή θεωρείται οποιαδήποτε εκτεταµένη επέµβαση βελτίωση της δοµικής ή/και λειτουργικής κατάστασης της γέφυρας, την οποία η διαχειριστική αρχή αναθέτει συνήθως σε εργολάβο. Ο υπολογισµός του κόστους των επισκευών αυτών είναι αντίστοιχα όµοιος τον υπολογισµό του κόστους κατασκευής. Μπορεί εναλλακτικά όµως να εκτιµηθεί ως ποσοστό του κόστους κατασκευής µιας γέφυρας. (ζ) Άλλοι παράγοντες κόστους Οι λοιποί παράγοντες κόστους περιλαµβάνουν το κόστος διαχείρισης του δικτύου γεφυρών, της πιστοποίησης της ποιότητας κατασκευής κ.α. Σε γενικές γραµµές, το κόστος για τη διαχειριστική αρχή υπολογίζεται µε βάση τα διαθέσιµα ιστορικά στοιχεία και την εµπειρία της αρχής. Με την χρήση στατιστικών εργαλείων και την πραγµατοποίηση κατάλληλων υποθέσεων για όλους τους παραπάνω παράγοντες που 22

23 συµµετέχουν στο κόστος της διαχειριστικής αρχής, προκύπτει τελικά το συνολικό κόστος για την αρχή Κόστος χρήστη Το κόστος για το χρήστη προκύπτει συνήθως µετά από παρατηρήσεις που αφορούν την κατανάλωση καυσίµων από το χρήστη, το χαµένο χρόνο λόγω καθυστερήσεων κ.α. Υπάρχουν διάφορα πρότυπα στην διεθνή και ελληνική βιβλιογραφία, µέσω των οποίων µπορούν να εκτιµηθούν πτυχές του κόστους του χρήστη. (α) Κόστος λόγω καθυστερήσεων Οι χρήστες της γέφυρας υπόκεινται σε κόστος λόγω καθυστερήσεων (α) από µερική διακοπή ή δυσχέρεια (πχ διακοπή λωρίδας) στη λειτουργία της γέφυρας που οδηγεί σε κυκλοφοριακή συµφόρηση και (2) από δυσκολία διέλευσης της γέφυρας. Στις καθυστερήσεις δεν περιλαµβάνεται το κόστος καθυστέρησης λόγω παράκαµψης, το οποίο αποτελεί άλλη πτυχή του συνολικού κόστους.γενικά, το κόστος λόγω καθυστερήσεων αυξάνει όσο αυξάνει ο κυκλοφοριακός φόρτος και η διάρκεια της δυσλειτουργίας της γέφυρας. Αν δεν είναι δυνατή η αναλυτική εύρεση της κατανοµής της κυκλοφορίας, µπορεί να χρησιµοποιηθεί η ετήσια µέση ηµερήσια κυκλοφορία. Για τον υπολογισµό του µέσου χρόνου καθυστέρησης µπορούν να χρησιµοποιηθούν πρότυπα κυκλοφοριακής ροής ή θεωρίας ουρών. Όσο για το κόστος ανά τύπο οχήµατος και µονάδα χρόνου, περιλαµβάνει τόσο το κόστος του χρόνου όσο και το λειτουργικό τύπο του οχήµατος. Το κόστος του χρόνου προκύπτει συνήθως από οικονοµικές µελέτες και αποτελεί ποσοστό του µέσου ηµερήσιου µισθού της περιοχής, πολλαπλασιάζεται δε µε το µέσο αριθµό επιβατών ανά όχηµα. Ειδικότερα για τα βαρέα οχήµατα, το κόστος του χρόνου είναι µεγαλύτερο λόγω των καθυστερήσεων στη µεταφορά αγαθών. Όσο για το λειτουργικό κόστος του οχήµατος περιλαµβάνει κυρίως το επιπλέον κόστος κατανάλωσης καυσίµων λόγω της κυκλοφοριακής συµφόρησης, για το οποίο υπάρχουν µετρήσεις διεθνώς. Παρόλα αυτά, το κόστος για το χρήστη είναι πολύ µεγαλύτερο 23

24 από το επιπρόσθετο λειτουργικό κόστος του οχήµατος, οπότε συνήθως λαµβάνεται υπόψη µόνο το πρώτο. (β) Κόστος λόγω παρακάµψεων Όταν οι χρήστες είναι αναγκασµένοι να παρακάµψουν κάποια γέφυρα (λόγω διακοπής λειτουργίας της ή αδυναµίας διέλευσης µεγάλου οχήµατος) και µοιραία να ακολουθήσουν µακρύτερη διαδροµή, υπάρχει αυξηµένο κόστος λόγω καθυστέρησης. (γ) Άλλοι παράγοντες κόστους χρήστη Σε µια γέφυρα υπάρχει πάντα η πιθανότητα σύγκρουσης ενός οχήµατος µε στοιχείο της γέφυρας. Επιπλέον, υπάρχει κόστος στο χρήστη λόγω της φθοράς που αυτός προκαλεί στη γέφυρα από τη χρήση της. Και στις δύο περιπτώσεις, το κόστος αυτό αντιστοιχείται στην υπηρεσία και δεν πρέπει να διπλοµετράται ως κόστος για το χρήστη. Άλλο κόστος είναι αυτό των επιπτώσεων από τη λειτουργία της γέφυρας στο φυσικό και κοινωνικοοικονοµικό περιβάλλον (ρύπανση, θόρυβος, δυσκολία πρόσβασης κ.α.), το οποίο τελικά αντανακλάται το χρήστη. Οι παράγοντες αυτοί όµως συµµετέχουν σε πολύ µικρότερο ποσοστό από ότι οι προηγούµενοι και συνήθως ελλείψει επαρκών στοιχείων δεν λαµβάνονται υπόψη Κόστος λόγω Τυχηµατικών Γεγονότων Οι γέφυρες κατά καιρούς εκτίθενται σε τυχηµατικά ειδικά γεγονότα όπως σεισµούς, πληµµύρες κ.α. Αν οι γέφυρες έχουν σχεδιαστεί, κατασκευαστεί και συντηρηθεί ορθά, το κόστος επισκευής για την διαχειριστική αρχή από αυτά τα γεγονότα µπορεί να αποφευχθεί. Ανάλογα µπορεί να αποφευχθεί το κόστος για τον χρήστη λόγω παρακάµψεων. Γενικά, το κόστος λόγω τυχηµατικών γεγονότων είναι ιδιαίτερα υψηλό, αλλά η πιθανότητα του να συµβούν είναι ανάλογα πολύ µικρή. Από το σύνολο των πιθανών τυχηµατικών γεγονότων, µόνο όσα επηρεάζουν τη διαχείριση γεφυρών (όπως η σεισµική δράση) µε τα αποτελέσµατά τους, αρκεί να συνυπολογίζονται στο συνολικό κόστος του κύκλου ζωής και µάλιστα στα στοιχεία που έχουν άµεση επίδραση. Για λόγους απλοποίησης επίσης συνήθως θεωρείται ότι 24

25 µια κατηγορία τυχηµατικού γεγονότος (πχ σεισµός) είναι ανεξάρτητη από µια άλλη (πχ πληµµύρα). Επιπλέον, προφανώς η πιθανότητα του να συµβεί κάποιο τυχηµατικό γεγονός είναι ανεξάρτητη της κατάστασης της γέφυρας, όχι όµως και το κόστος επισκευής µετά από το γεγονός αυτό Γενικά περί Εκτίµησης του Κόστους των Γεφυρών Η εκτίµηση των τιµών του κόστους όσο και των πιθανοτήτων να εµφανιστούν οι τιµές αυτές, είναι κρίσιµα συστατικά για την ανάλυση του κόστους του κύκλου ζωής µιας γέφυρας. Στον παρακάτω πίνακα 1 συνοψίζεται το πως πρέπει να αντιµετωπίζονται οι διάφορες τιµές κόστους σε ό,τι αφορά στον υπολογισµό τους. Πίνακας 1: Υπολογισµός Τιµών ιαφορετικών Παραγόντων Κόστους Σύνηθες Κόστος: Αποτέλεσµα ενεργειών διαχειριστικής αρχής, αναµενόµενων γεγονότων (πχ κυκλοφορία, συντήρηση) Τυχηµατικό Κόστος: Κόστος που σχετίζεται µε σπάνια, τυχαία, απρογραµµάτιστα γεγονότα Κόστος ιαχειριστικής Αρχής Κόστος Χρήστη Ο χρόνος των γεγονότων και Η αύξηση του κόστους είναι ενεργειών είναι ναι µεν ενδεχόµενη εφόσον συµβεί κάποια προγραµµατισµένος αλλά µπορεί ενέργεια ή γεγονός. να παρουσιάζει µικρές µεταβολές Το κόστος εκτιµάται και µπορεί να λόγω αβεβαιότητας. Το κόστος εκτιµάται και µπορεί να µεταβάλλεται ως αποτέλεσµα της αβεβαιότητας στην εκτίµηση αυτή. µεταβάλλεται ως αποτέλεσµα της Το κόστος σε δεδοµένο χρόνο αβεβαιότητας στην εκτίµηση αυτή. υπολογίζεται από την πιθανότητα Το κόστος σε δεδοµένο χρόνο να συµβεί κάποιο γεγονός. υπολογίζεται από την πιθανότητα να συµβεί κάποιο γεγονός. Εκτιµάται οµοιόµορφη ετήσια πιθανότητα του να συµβεί κάποιο γεγονός. Το κόστος εκτιµάται ως συνάρτηση του µεγέθους του γεγονότος. Η εκτίµηση αυτή είναι αβέβαιη και µπορεί να µεταβάλλεται. Το κόστος εκτιµάται σύµφωνα µε την πιθανότητα να συµβεί κάποιο γεγονός. 25

26 13. ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ Ένα σηµαντικό θέµα στην ανάπτυξη του Σ Γ είναι η διαχείριση µικρών και µεγάλων κατασκευών σε µία βάση. Όπως είναι λογικό, µία κατασκευή τριών ανοιγµάτων είναι σηµαντικά διαφορετική ως προς της σπουδαιότητά της σε σχέση µε µία κατασκευή εκατό ανοιγµάτων. Οι δυσκολίες ανακύπτουν όταν η κατασκευή των εκατό ανοιγµάτων αντιµετωπίζεται µε τον ίδιο τρόπο µε εκείνη των τριών ανοιγµάτων και αντίστροφα. Μία µέθοδος αντιµετώπισης του θέµατος αυτού είναι η ανάλυση της µεγαλύτερης κατασκευής ως µία οµάδα µικρότερων γεφυρών, για παράδειγµα η ανάλυση ανά άνοιγµα. 14. ΒΕΛΤΙΣΤΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΕΠΙΣΚΕΥΩΝ Είναι γεγονός ότι στην πράξη οι πόροι που διατίθενται για τη συντήρηση σπάνια επαρκούν για την επιδιόρθωση του συνόλου των κατασκευών οι οποίες έχουν υποστεί φθορά ή βλάβες. Συνεπώς, απαιτείται η λήψη αποφάσεων σχετικά µε τις κατασκευές που πρέπει να επιδιορθωθούν σε ένα ορισµένο έτος. Η ενδεικνυόµενη πολιτική συντήρησης δε συνίσταται απαραίτητα στη επιδιόρθωση των κατασκευών οι οποίες βρίσκονται στη χείριστη κατάσταση, αλλά στη βελτιστοποίηση των προγραµµατισµένων εργασιών συντήρησης, προκειµένου να αποδώσουν τα µέγιστα µακροπρόθεσµα οφέλη. Αυτό συνεπάγεται την εξισορρόπηση του κόστους των εργασιών σε εκκρεµότητα µε τα οφέλη από την επιδιόρθωση άλλων κατασκευών. Επί παραδείγµατι, εάν µία κατασκευή είναι πιθανό να υποστεί ταχεία φθορά, ίσως είναι ωφέλιµη η επιδιόρθωσή της πριν από άλλες κατασκευές, οι οποίες βρίσκονται εµφανώς σε χειρότερη κατάσταση. Σε άλλες περιπτώσεις, ίσως είναι οικονοµικά επωφελής η επιδιόρθωση των κατασκευών κατά µήκος µίας συγκεκριµένης διαδροµής. Στόχο οφείλει να αποτελεί η µορφοποίηση µίας στρατηγικής συντήρησης η οποία παρέχει τα βέλτιστα µακροπρόθεσµα οφέλη, ενώ ταυτόχρονα διασφαλίζει τη διατήρηση του συνόλου των κατασκευών σε αποδεκτό επίπεδο ασφάλειας και λειτουργικότητας. Η κατανοµή των πόρων για τη συντήρηση γεφυρών είτε κατά το τρέχον οικονοµικό έτος είτε µακροπρόθεσµα απαιτεί τις ακόλουθες πληροφορίες: 26

27 Τις γέφυρες οι οποίες βρίσκονται στη χείριστη κατάσταση και την κατάταξη προτεραιότητάς τους Την κατάσταση του δικτύου των γεφυρών ως συνόλου Τις γέφυρες οι οποίες χαρακτηρίζονται από µειωµένη φέρουσα ικανότητα Τις γέφυρες στις οποίες εφαρµόζονται περιορισµοί φορτίου Τις γέφυρες οι οποίες χρήζουν µείζονος επιδιόρθωσης, προληπτικής συντήρησης ή τακτικής συντήρησης Τη σηµασία της τοποθεσίας εκάστης γέφυρας του δικτύου, τόσο για την τοπική κοινότητα όσο και για την περιοχή ως σύνολο Τη σηµασία της διαδροµής στη οποία βρίσκεται η γέφυρα στο οδικό δίκτυο Τις επιπτώσεις στην οικονοµία της κοινότητας και της ευρύτερης περιοχής κατά την περίπτωση περιορισµού της χρήσης της γέφυρας, κλεισίµατος λωρίδων κυκλοφορίας ή της γέφυρας ως συνόλου Η κατανοµή των διαθέσιµων πόρων στα πλαίσια του προγραµµατισµού της συντήρησης γεφυρών οφείλει να λαµβάνει υπ όψιν το σύνολο των παραπάνω παραγόντων, προκειµένου να εξασφαλίζεται ο σχεδιασµός του βέλτιστου προγράµµατος συντήρησης, το οποίο ελαχιστοποιεί το κόστος κατά τη διάρκεια ζωής της κατασκευής ή του δοµικού στοιχείου αυτής. Αυτό επιτυγχάνεται µε την κατάτµηση της διαδικασίας βελτιστοποίησης σε τρία επίπεδα: Το πρώτο επίπεδο συνίσταται στην παροχή προτεραιότητας στις γέφυρες οι οποίες χρήζουν εργασιών επιδιόρθωσης ή συντήρησης. Αυτό απαιτεί γνώση της κατάστασης και του ρυθµού φθοράς της κατασκευής και των δοµικών της στοιχείων, ώστε να προσδιοριστεί η πλέον κατάλληλη χρονική στιγµή για τη διεξαγωγή των εργασιών. Η αξιολόγηση της κατάστασης και η εκτίµηση του ρυθµού φθοράς των γεφυρών προκύπτουν από τις περιοδικές επιθεωρήσεις, µε τη χρήση διαφόρων µεθόδων. Η διαδικασία καθορισµού προτεραιοτήτων βασίζεται στη χρήση είτε της κατάστασης είτε του ρυθµού φθοράς. Ο ρυθµός φθοράς χρησιµοποιείται για την πρόβλεψη της µελλοντικής κατάστασης των κατασκευών και στη 27

28 συνέχεια από τη σύγκριση των στοιχείων αυτών για το σύνολο των γεφυρών κατά την ίδια χρονική περίοδο προκύπτουν οι προτεραιότητες συντήρησης. Στην περίπτωση κατά την οποία υπάρχει επάρκεια διαθέσιµων πόρων και απουσιάζουν άλλοι περιορισµοί, το πρώτο επίπεδο βελτιστοποίησης χρησιµοποιείται για τον εντοπισµό των γεφυρών στις οποίες πρόκειται να διεξαχθεί συντήρηση, µε την επιλογή των γεφυρών µε βαθµολογία κατάστασης µεγαλύτερη ή ίση µε µία προκαθορισµένη τιµή. Κατά το δεύτερο επίπεδο βελτιστοποίησης καθορίζεται η σειρά προτεραιότητας των γεφυρών οι οποίες κατά το πρώτο επίπεδο αναγνωρίστηκαν ως έχουσες την ανάγκη επιδιόρθωσης. Για την κατάταξη λαµβάνονται υπ όψιν η ασφάλεια της κατασκευής, η εκτιµώµενη αποµένουσα λειτουργική ζωή της, καθώς και η αξιολόγηση κατάστασης. Ως αποτέλεσµα της πραγµατοποιούµενης ανάλυσης καθορίζεται η σειρά προτεραιότητας επιδιόρθωσης των υποψήφιων γεφυρών. Η διαδικασία είναι δυνατό να διεξαχθεί για το σύνολο των γεφυρών, συνήθως, όµως, αφορά ένα µικρό αριθµό των υποψήφιων γεφυρών, οι οποίες χαρακτηρίζονται από παρεµφερή βαθµολογία κατάστασης, αλλά διαφορετική θέση και σηµασία για το οδικό δίκτυο. Η σηµασία της γέφυρας στα πλαίσια του δικτύου αποτελεί συνάρτηση διαφόρων παραγόντων, οι οποίοι συνιστούν µέτρο της αξίας της για το κοινωνικό σύνολο. Περιλαµβάνονται η κατηγοριοποίηση του δρόµου, ο κυκλοφοριακός φόρτος, η τοποθεσία της γέφυρας, η ιστορική της σηµασία, οι περιορισµοί φορτίου, το ελεύθερο ύψος, το πλάτος της γέφυρας και το µήκος παράκαµψης σε περίπτωση κλεισίµατος της γέφυρας. Σε περιοχές µε υψηλή σεισµική δράση λαµβάνεται υπ όψιν η αναµενόµενη συµπεριφορά της γέφυρας σε ενδεχόµενο σεισµό και δίδεται προτεραιότητα σε κατασκευές των οποίων η υποδοµή έχει υποστεί φθορά. Το τελικό στάδιο συνίσταται στον προσδιορισµό του βελτιστοποιηµένου προγράµµατος συντήρησης, εντός των πλαισίων των επιβαλλόµενων περιορισµών, οι οποίοι αφορούν ως επί το πλείστον στους διατιθέµενους πόρους. 28

29 Κατά το τρίτο επίπεδο της διαδικασίας βελτιστοποίησης καθορίζεται η σειρά προτεραιότητας µε ταυτόχρονη εξέταση διαφόρων εναλλακτικών στρατηγικών συντήρησης και του αντίστοιχου κόστους. Η βελτιστοποίηση είναι δυνατό να πραγµατοποιηθεί για εκάστη γέφυρα του δικτύου, οπότε πρόκειται για βελτιστοποίηση σε επίπεδο έργου, καθώς και για έναν επιλεγµένο αριθµό γεφυρών, οι οποίες επιλέγονται σύµφωνα µε την ανάλυση καθορισµού προτεραιοτήτων ή για το σύνολο των γεφυρών του δικτύου, οπότε έχουµε βελτιστοποίηση σε επίπεδο δικτύου. Η τελική κατάταξη προτεραιότητας των εναλλακτικών συντήρησης σε επίπεδο δικτύου είναι πιθανό να διαφέρει από εκείνη που προκύπτει κατά την ανάλυση σε επίπεδο έργου, λόγω των διαφορετικών επιβαλλόµενων περιορισµών. Καθώς συχνά λόγω περιορισµών προϋπολογισµού δεν είναι εφικτή η διεξαγωγή συντήρησης κατά το τρέχον έτος στο σύνολο των κατασκευών οι οποίες χρήζουν επιδιόρθωσης, για ορισµένες γέφυρες απαιτούνται διαφορετικές στρατηγικές συντήρησης. Τα παραπάνω στάδια φαίνονται και στο Σχήµα 5. 29

30 Σχήµα 5: Καθορισµός προτεραιοτήτων συντήρησης γεφυρών (Πηγή: Brime, 1999) 30

31 15. ΣΥΝ ΕΣΗ Σ Γ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΓΕΦΥΡΩΝ Συχνά η ύπαρξη του δυναµικού συνδέσµου µεταξύ του Σ Γ και του σχεδιασµού των γεφυρών αγνοείται ή αναφέρεται µόνο τυπικά. Στην πραγµατικότητα, η διασύνδεση αυτή υπάρχει και εάν ληφθεί υπόψη µπορεί να οδηγήσει σε πιο αξιόπιστες κατασκευές. Σε πρώτη µατιά, η δυναµική διασύνδεση µεταξύ του Σ Γ και των εφαρµογών CADD φαντάζει ασήµαντη και αυτό επειδή το Σ Γ αναλύει τα απαιτούµενα επιδιορθωτικά µέτρα και τις µελέτες χρηµατοδότησης, ενώ οι εφαρµογές CADD εστιάζουν στο σχεδιασµό και την τελική προετοιµασία των συµβολαίων. Υπάρχει όµως κοινό έδαφος µεταξύ των δύο συστηµάτων, το οποίο µπορεί να ερευνηθεί ώστε να υπάρξει αµοιβαίο κέρδος. Η παραπάνω άποψη µπορεί να εξηγηθεί µε τη βοήθεια του ακόλουθου Σχήµατος 6: Σχήµα 6: Κύκλος σχεδιασµού και συντήρησης γέφυρας Σύνδεση BMS και CADD 31

32 (Πηγή: Tonias, 1994) Ο κύκλος του σχεδιασµού και της συντήρησης µία γέφυρας περιλαµβάνει επιπλέον τον κατανοµή (χρηµατοδότηση) των πόρων και τη φυσική κατασκευή του έργου. Ο κύκλος αυτός απαιτεί διαύλους επικοινωνίας µεταξύ των µηχανικών συντήρησης και κατασκευής, ώστε να επιτυγχάνεται η απαιτούµενη ασφάλεια και λειτουργικότητα της κατασκευής. Παρόλο που το Σ Γ και οι εφαρµογές CADD επικεντρώνονται σε διαφορετικά πεδία, έχουν ένα βασικό κοινό χαρακτηριστικό, τη βάση δεδοµένων της γέφυρας. Όσο η βάση αυτή γίνεται πιο λεπτοµερής στην ανάπτυξη του Σ Γ, τόσο περισσότερες πληροφορίες που σχετίζονται µε τις εφαρµογές CADD εµπεριέχονται σε αυτή (πχ. φορτία λειτουργίας, µήκη ανοιγµάτων, γεωµετρικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά µελών, τύπος και χαρακτηριστικά καταστρώµατος, κλπ.). Προφανώς, ο όγκος των πληροφοριών που απαιτείται για τη δηµιουργία κοινών βάσεων είναι σηµαντικά µεγάλος και κατά συνέπεια και ο χρόνος συλλογής στοιχείων και κατασκευής της βάσης αυτής. Με σωστή οργάνωση όµως ο στόχος δεν είναι ακατόρθωτος. 16. ΓΕΝΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Συνοψίζοντας τα όσα αναφέρθηκαν στις προηγούµενες ενότητες, είναι φανερό ότι ο συνδυασµός των βασικών ενεργειών διαχείρισης γεφυρών, όπως οι επιθεωρήσεις, οι αξιολογήσεις, οι έλεγχοι, η συντήρηση, ο καθορισµός προτεραιοτήτων και η αντικατάσταση γεφυρών και δοµικών στοιχείων διαµορφώνει το πλαίσιο ενός ολοκληρωµένου Συστήµατος ιαχείρισης Γεφυρών, ικανού να παρέχει πληροφορίες τόσο σε επίπεδο έργου όσο και σε επίπεδο δικτύου. Οι πληροφορίες σε επίπεδο έργου περιλαµβάνουν: Μέτρα της κατάστασης κάθε δοµικού στοιχείου και µέλους της γέφυρας, καθώς και του συνόλου της γέφυρας Τη φέρουσα ικανότητα της γέφυρας και των πλέον κατασκευαστικά ευάλωτων µερών της Το ρυθµό φθοράς δοµικών στοιχείων και µελών της γέφυρας, καθιστώντας εφικτή την πρόβλεψη της µελλοντικής τους κατάστασης 32

33 Την εκτίµηση του χρόνου κατά τον οποίο η γέφυρα θα πάψει να πληροί τις απαιτήσεις φέρουσας ικανότητας Την αναγνώριση των αναγκών συντήρησης της γέφυρας Την καθοδήγηση ως προς τις αποτελεσµατικότερες στρατηγικές και µεθόδους συντήρησης Τον προγραµµατισµό των εργασιών συντήρησης, συµπεριλαµβανοµένου και του χρόνου διεξαγωγής συγκεκριµένων µεθόδων συντήρησης, προκειµένου να ελαχιστοποιηθεί το κόστος κύκλου ζωής (life-cycle cost) της γέφυρας. Οι παραγόµενες πληροφορίες σε επίπεδο δικτύου περιλαµβάνουν: Προγράµµατα συντήρησης κατά προτεραιότητα, όταν η βελτιστοποίηση του προγράµµατος περιορίζεται από παράγοντες όπως ο προϋπολογισµός συντήρησης, ο οποίος δεν επαρκεί για τη διεξαγωγή του συνόλου των εργασιών του βέλτιστου προγράµµατος Τις τιµές παραµέτρων, όπως ο αριθµός των γεφυρών που υπόκεινται σε περιορισµούς φορτίου σε µία συγκεκριµένη ηµεροµηνία, ο αριθµός των γεφυρών που αντικαθίστανται ανά έτος και η µέση κατάσταση του συνόλου των γεφυρών σε µία συγκεκριµένη ηµεροµηνία Το βαθµό συµµόρφωσης των µετρηθέντων παραµέτρων µε τις προκαθορισµένες επιθυµητές τιµές αυτών Το ύψος του προϋπολογισµού συντήρησης που απαιτείται για την επίτευξη ορισµένου βαθµού συµµόρφωσης. Πρέπει να τονιστεί ότι ο προγραµµατισµός της συντήρησης γεφυρών συνιστά το κατ εξοχήν αντικείµενο των Συστηµάτων ιαχείρισης Γεφυρών και επιστέγασµα της προσπάθειας ανάπτυξης εύχρηστων και ευέλικτων βάσεων δεδοµένων, µεθόδων αξιολόγησης κατάστασης και εκτίµησης φέρουσας ικανότητας και προτύπων για την πρόβλεψη της µελλοντικής φθοράς των γεφυρών. Άλλωστε, η ανάπτυξη στρατηγικών συντήρησης απαιτεί πληροφορίες σχετικά µε την προηγούµενη, τρέχουσα και µελλοντική κατάσταση µίας κατασκευής, καθώς και για τις προηγούµενες εργασίες συντήρησης και το άµεσο και έµµεσο κόστος των προηγούµενων, 33