未雨綢繆防微杜漸——橋梁運營安全管理技術(shù)體系
2015-08-03
未雨綢繆防微杜漸
——橋梁運營安全管理技術(shù)體系
橋梁安全是交通基礎設施運營安全的核心內(nèi)容。據(jù)公開報道，我國自2000年起，每年平均約有10起橋梁坍塌或損毀事件發(fā)生，并造成大量人員傷亡和經(jīng)濟損失。據(jù)交通部門統(tǒng)計，“十一五”末，我國公路危橋約有9.4萬座，占當時橋梁總量的14.3％。為加強長大橋梁安全運行監(jiān)管,自“十二五”開始，交通運輸部每年組織對國家干線公路網(wǎng)在役長大橋梁進行監(jiān)測檢查，結(jié)果顯示，我國橋梁養(yǎng)護規(guī)范化程度不高，Ⅲ、Ⅳ類橋梁所占比例偏高，個別長大橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯劣化或關(guān)鍵構(gòu)件出現(xiàn)缺損。為此，交通部門加強病危橋梁的養(yǎng)護和改造，并采取了缺陷橋梁掛牌督辦和責任追究制度，使危橋高發(fā)態(tài)勢得到有效遏制。
然而，由于我國在役橋梁存在設計荷載標準的不同化、結(jié)構(gòu)形式的多樣化和運營環(huán)境的復雜化，給公路橋梁的安全運營管理提出了復雜的要求與挑戰(zhàn)。特別是最近20多年來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展伴隨著車輛荷載與交通流量的不斷增大，使許多橋梁長期處于超載運營狀態(tài)，橋梁運營的安全形勢十分嚴峻。為確保橋梁安全處于可控及受控狀態(tài),必須從本質(zhì)上系統(tǒng)認識導致橋梁運營安全隱患的原因,針對性地提出保障橋梁運營安全的管理方法和技術(shù)措施。
導致橋梁安全事故的內(nèi)外因
從橋梁本體和影響橋梁運營安全、導致安全災變的本質(zhì)因素劃分，橋梁的運營安全可以分為內(nèi)因安全和外因安全兩大類。
內(nèi)因安全
橋梁內(nèi)因安全是指在正常使用荷載（一般指控制運營荷載閾值）作用下，因設計缺陷或施工不規(guī)范造成的結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷，以及養(yǎng)護不及時或管理不到位造成結(jié)構(gòu)損傷累積和結(jié)構(gòu)本身的自然老化等引起主體結(jié)構(gòu)的破壞，并造成經(jīng)濟損失或人員傷亡。造成內(nèi)因安全的因素主要包括：設計標準滿足不了運營使用的荷載標準，在我國，約15%橋齡超過30年的橋梁設計荷載標準偏低；設計理論不完善或設計計算不準確造成的本體結(jié)構(gòu)缺陷；施工操作不規(guī)范、使用新工藝不成熟、現(xiàn)場監(jiān)管不到位導致的結(jié)構(gòu)性病害；在不良運營環(huán)境中，由于先天性缺陷加之養(yǎng)護不及時造成混凝土碳化、鋼筋銹蝕、凍融破壞等耐久性問題；橋梁基礎水沖刷問題等病害；運營過程在使用荷載作用下造成結(jié)構(gòu)損傷累積和疲勞失效等。
外因安全
外因安全是指在非正常荷載或不可控自然災害或人為破壞等外部條件和突變環(huán)境激勵下，引起橋梁結(jié)構(gòu)即時破壞或因損傷導致的延時破壞。造成外因安全的主要包括：使用損害，如超載交通、事故碰撞、?；繁?、火災等；自然災害，如地震、水災、風災等；人為破壞，如戰(zhàn)爭、暴恐、偷盜；突變環(huán)境，如超負荷運行、極端氣候、不良環(huán)境等。近年來,隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，超重超載運輸、危險品運輸、船舶撞擊成為最突出的外因安全和內(nèi)因安全的誘導因素。
長期以來，發(fā)生在我國的塌橋事件往往是內(nèi)因安全和外因安全因素同時存在，即以外因安全造成的事故或多或少存在橋梁本身質(zhì)量缺陷的內(nèi)因問題，而以內(nèi)因安全造成的事故或多或少存在因超載運輸造成結(jié)構(gòu)損傷積累的問題，兩者的主次矛盾可以互相轉(zhuǎn)化。但是，存在于橋梁內(nèi)部的質(zhì)量問題和管理不規(guī)范問題是根本現(xiàn)實。為此，橋梁管理單位應該認清造成安全事件的本質(zhì)，以科學的態(tài)度構(gòu)建安全管理技術(shù)體系并落實好各項具體措施，才能從根本上消除橋梁安全隱患，保證橋梁的運營安全。
“點線面”全方位保障
我國《安全生產(chǎn)法》（2014年12月1日施行）第三條：“安全生產(chǎn)工作應當以人為本，堅持安全發(fā)展，堅持安全第一、預防為主、綜合治理的方針，強化和落實生產(chǎn)經(jīng)營單位的主體責任，建立生產(chǎn)經(jīng)營單位負責、職工參與、政府監(jiān)管、行業(yè)自律和社會監(jiān)督的機制?！碧岢霭踩芾淼姆结?、責任、管理機制等關(guān)鍵問題。同樣，橋梁運營必須毫不動搖地堅持安全管理方針，并從橋梁運營安全的本質(zhì)認識上構(gòu)建安全管理技術(shù)體系。
預防性管理安全理論
預防性管理是指人們通過實踐、思維、總結(jié)，預知事件不同行為的結(jié)果，通過有效的組織、創(chuàng)新，并采取一定的手段、措施，消除導致不良的因子，以達到預期目標的生產(chǎn)活動。
預防性管理具有嚴密的辯證邏輯思維，其概念中包含了事前謀劃、事中控制、事后評價的全過程控制的管理和綜合治理的理念。其管理過程依賴于科學的制度法則、有效的執(zhí)行方法和完善的應急機制。并在總結(jié)創(chuàng)新、執(zhí)行疏導、效果控制相結(jié)合的管理文化指導下，形成一以貫之的系統(tǒng)方法論。預防性管理含制度法則、執(zhí)行方法、控制方略三個層面的基本內(nèi)容。
制度法則是為達到某種目標而訂立的執(zhí)行技術(shù)標準的辦法、規(guī)章之類的強制性制度。包括法律、法規(guī)、辦法及標準、圖紙、規(guī)范等，它預先告知事件的目標、是非、要求、后果。制度是立規(guī)矩、定方圓，制度執(zhí)行必須堅持原則，做到?jīng)芪挤置鳎环▌t是自然規(guī)律和技術(shù)成果的結(jié)晶，是制度的具體化，是預知和執(zhí)行的基礎支撐。
執(zhí)行方法是執(zhí)行者應用法則的方法和管理者控制被管理者的方法和技巧，包括決策、組織、執(zhí)行、創(chuàng)新，是管理的最高境界和核心。
控制方略是管理者通過文化、倫理、價值的行為管理而實現(xiàn)目標的方法。包括風險辨析和應急響應，是在樹立高質(zhì)前提下的常態(tài)化管理和風險危機意識。
根據(jù)預防性安全管理理論，將橋梁安全的管理技術(shù)分為安全監(jiān)測管理技術(shù)、安全應急管理技術(shù)、安全應急管理平臺現(xiàn)實應用三大管理技術(shù)模塊，各模塊運行既相互獨立，又相互支撐，構(gòu)成一個有機整體，稱為安全管理技術(shù)體系。
安全目標“點線面”原理
“道生一，一生二，二生三，三生萬物?！保ɡ献印兜赖陆?jīng)》）大道至簡，“一”生規(guī)律、亦生萬物，一個人只有做好自身安全，并不妨礙他人安全才能保證自身和他人的安全，只要人人安全,社會則安全。因此，培養(yǎng)每一個單元目標安全觀，使目標安全意識根植于每個人心中，如同吃飯、睡覺一樣成為常態(tài)的自覺行為，這是安全目標高質(zhì)量完成的根基。
要一個人一個點或一個集體一條線或一個社會一個面去保證另一個人或另一個集體或另一個社會的目標安全是做不到和做不好的。一個淺顯的數(shù)學原理在管理領(lǐng)域中的應用，即在一定區(qū)域范圍內(nèi)，只有點的目標安全才能保證線的目標安全，只有點和線的目標安全才能保證面的目標安全，只有每個點、每條線、每個面的目標安全才能保證全面的目標安全，這就是目標安全的“點線面”原理。
“點”個人對應范疇不同，“線”和“面”可以是班組、單位、系統(tǒng)、行業(yè)，也可以是家庭、社區(qū)、各級政府乃至國家和全社會。目標安全實現(xiàn)前提是“點”目標的安全，如何實現(xiàn)“點”目標的安全，“線”和“面”將起到明確的作用。首先，將“面”安全的目標和責任分解到“線”，進而分解到“點”，使每個“點”個人明白目標、責任和任務，明白無論何時何地自己都是目標安全直接責任人；其次，“面”和“線”將為“點”個人提供實現(xiàn)目標安全的基本理論、知識、經(jīng)驗和方法，并在點目標實現(xiàn)過程中提供有效監(jiān)督和幫助，“面”和“線”時刻都是“點”的第一責任人；最后，“線”為“面”和“點”提供承上啟下的鏈接功能，這條“線”就是與“點”個人具有直接利害關(guān)系并承擔其教育義務和管理責任的家庭、學校、單位。
“點”個人按照“線”集體和“面”社會提出的目標要求和提供的知識及幫助，在安全目標實現(xiàn)過程中不斷學習、總結(jié)、自盛參悟，得到能時刻保障自身安全和周邊人和物安全的經(jīng)驗，并使之成為常態(tài)化的自覺行為。
明確責任主體
按照《公路橋梁養(yǎng)護管理工作制度》（交公路發(fā)〔2007〕336號），我國公路橋梁養(yǎng)護和安全實行統(tǒng)一領(lǐng)導、分級管理，即各級交通主管部門負責管轄區(qū)域公路橋梁養(yǎng)護和安全管理工作的行業(yè)管理與監(jiān)督；各級交通主管部門（或公路管理機構(gòu)）和公路經(jīng)營單位負責本行政區(qū)域內(nèi)和收費公路橋梁養(yǎng)護和安全管理工作；橋梁養(yǎng)護作業(yè)單位按照合同條款直接承擔相應安全責任。
針對內(nèi)因安全因素與外因安全因素，基于預防性管理安全理論和目標安全的“點線面”原理，明確運營安全管理責任主體，提出落實安全管理責任的具體措施。
“建、養(yǎng)、管”責任一體
“建、養(yǎng)、管”一體化管理是指公路橋梁從工程建設到投入運營的養(yǎng)護和產(chǎn)權(quán)管理，橋梁管理責任主體職能保持不變，實現(xiàn)公路橋梁全壽命周期內(nèi)管理制度、健康資料、缺陷處理的統(tǒng)一管理?！敖āB(yǎng)、管”一體化理順了體制、統(tǒng)一了標準、協(xié)調(diào)了行動，創(chuàng)造了利于橋梁運營安全的使用環(huán)境。為了有效地解決橋梁內(nèi)因安全問題，一方面，通過加強橋梁建設質(zhì)量管理，消除各類質(zhì)量通病與隱患，并緊緊把住交（竣）工驗收環(huán)節(jié)，消滅設計和施工造成的結(jié)構(gòu)病害；另一方面，通過“三位一體”預防性管理技術(shù)和“三巡兩檢一控制”管理技術(shù)，強化運營期的養(yǎng)護和管理，預知并及時發(fā)現(xiàn)和消滅一切可能對橋梁造成安全危害的使用因素。
“三位一體”管理技術(shù)
日常養(yǎng)護檢查、定期質(zhì)量檢測、長期健康監(jiān)測是全面落實對橋梁養(yǎng)護安全和養(yǎng)護質(zhì)量管理的手段和方法。這種將養(yǎng)護管理手段有機結(jié)合，定期對橋梁養(yǎng)護質(zhì)量及運行狀況進行綜合評估、反饋，并以此為基礎開展橋梁養(yǎng)護決策的方法，稱為“三位一體”養(yǎng)護管理技術(shù)。
日常養(yǎng)護檢查是管養(yǎng)單位對橋梁安全狀態(tài)開展常態(tài)化檢查和監(jiān)測的主要方式，是“三位一體”養(yǎng)護技術(shù)的基矗它根據(jù)橋梁養(yǎng)護規(guī)范和養(yǎng)護手冊的技術(shù)要求，通過巡查或借助儀器，經(jīng)常性地對橋梁的構(gòu)件、設施、線形等進行檢查并進行外觀或功能性養(yǎng)護與維修。
定期質(zhì)量檢測由管養(yǎng)單位委托專業(yè)機構(gòu)定期對橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況和安全狀況進行檢測和評價，是“三位一體”養(yǎng)護技術(shù)的核心，它可以全面反映出檢測時橋梁的整體力學行為和質(zhì)量及安全狀況。定期質(zhì)量檢測是進行養(yǎng)護決策并指導結(jié)構(gòu)性能修復和重要結(jié)構(gòu)安全控制的主要依據(jù)。長期健康監(jiān)測是在橋梁建設或運營期，通過安裝在橋梁關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位的各類型傳感器，實時感知橋梁各部件的受力、變形或環(huán)境情況，對橋梁的運營情況和安全狀態(tài)進行實時反愧預警，是掌握橋梁結(jié)構(gòu)力學變化、功能變化、安全狀況變化的重要手段，是針對性開展主體結(jié)構(gòu)預防性養(yǎng)護、功能修復和重要結(jié)構(gòu)安全控制的依據(jù)。
在“三位一體”養(yǎng)護技術(shù)中，日常養(yǎng)護檢查為定期質(zhì)量檢測方案的制訂提供依據(jù)；定期質(zhì)量檢測可以對日常養(yǎng)護檢查中不能判斷的缺陷做進一步的詳細檢查，并對日常養(yǎng)護檢查效果和長期健康監(jiān)測數(shù)據(jù)進行校驗、校正，以保證整個養(yǎng)護數(shù)據(jù)的可靠性；長期健康監(jiān)測數(shù)據(jù)通過校檢后可替代相同類型的定期質(zhì)量檢測項目，與定期質(zhì)量檢測的其他檢測結(jié)果及日常養(yǎng)護檢查結(jié)果綜合分析，客觀、全面地評定橋梁的整體運營狀態(tài)，并開展綜合養(yǎng)護、安全和應急管理決策。以懸索橋為例說明“三位一體”養(yǎng)護技術(shù)的詳細內(nèi)容。
“三巡兩檢一控制”管理技術(shù)
內(nèi)因安全造成的橋梁損壞具有必然性和可預見性，因此，可以通過“三位一體”養(yǎng)護管理技術(shù)及時消滅隱患；而外因安全造成的橋梁損壞往往具有偶然性和不可預見性。因此，在安全管理過程中必須通過“三巡兩檢一控制”的有效管理加大控制力度，做到及時發(fā)現(xiàn)，及時處理，及早排患。
在“三巡兩檢一控制”管理技術(shù)中，“三巡”指管養(yǎng)單位的監(jiān)控應急中心和安全監(jiān)管部門利用高清視頻和流媒體技術(shù)，對橋梁安全風險點和危險源不間斷巡查和監(jiān)管；路政部門根據(jù)工作規(guī)程規(guī)定的頻率不定時對現(xiàn)場交通安全、周邊環(huán)境安全、養(yǎng)護作業(yè)安全等進行現(xiàn)場巡查，發(fā)現(xiàn)隱患及時排除；養(yǎng)護作業(yè)單位根據(jù)養(yǎng)護規(guī)范和養(yǎng)護手冊規(guī)定的頻率，不定時對運營環(huán)境、養(yǎng)護質(zhì)量、構(gòu)建設施等進行現(xiàn)場巡查，發(fā)現(xiàn)隱患及時排除；“三巡”機制中，路政部門和養(yǎng)護部門對監(jiān)控應急中心電子巡查發(fā)現(xiàn)隱患及時排除?！皟蓹z”指管養(yǎng)單位的養(yǎng)護工程部門對養(yǎng)護作業(yè)單位的養(yǎng)護質(zhì)量和養(yǎng)護安全進行經(jīng)常性的管理檢查和管養(yǎng)單位或監(jiān)督部門定期組織對養(yǎng)護質(zhì)量和運營安全的考核監(jiān)督檢查?！耙豢刂啤敝腹莛B(yǎng)單位根據(jù)安全風險評估內(nèi)容及責任要求，對橋梁重點結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部位、風險區(qū)域、重大危險源的管理和控制，同時對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位采取相關(guān)技術(shù)和安全設施，確保橋梁主體的安全。
