未雨绸缪防微杜渐——桥梁运营安全管理技术体系
2015-08-03
未雨绸缪防微杜渐
——桥梁运营安全管理技术体系
桥梁安全是交通基础设施运营安全的核心内容。据公开报道，我国自2000年起，每年平均约有10起桥梁坍塌或损毁事件发生，并造成大量人员伤亡和经济损失。据交通部门统计，“十一五”末，我国公路危桥约有9.4万座，占当时桥梁总量的14.3％。为加强长大桥梁安全运行监管,自“十二五”开始，交通运输部每年组织对国家干线公路网在役长大桥梁进行监测检查，结果显示，我国桥梁养护规范化程度不高，Ⅲ、Ⅳ类桥梁所占比例偏高，个别长大桥梁结构出现明显劣化或关键构件出现缺损。为此，交通部门加强病危桥梁的养护和改造，并采取了缺陷桥梁挂牌督办和责任追究制度，使危桥高发态势得到有效遏制。
然而，由于我国在役桥梁存在设计荷载标准的不同化、结构形式的多样化和运营环境的复杂化，给公路桥梁的安全运营管理提出了复杂的要求与挑战。特别是最近20多年来，我国经济的快速发展伴随着车辆荷载与交通流量的不断增大，使许多桥梁长期处于超载运营状态，桥梁运营的安全形势十分严峻。为确保桥梁安全处于可控及受控状态,必须从本质上系统认识导致桥梁运营安全隐患的原因,针对性地提出保障桥梁运营安全的管理方法和技术措施。
导致桥梁安全事故的内外因
从桥梁本体和影响桥梁运营安全、导致安全灾变的本质因素划分，桥梁的运营安全可以分为内因安全和外因安全两大类。
内因安全
桥梁内因安全是指在正常使用荷载（一般指控制运营荷载阈值）作用下，因设计缺陷或施工不规范造成的结构质量缺陷，以及养护不及时或管理不到位造成结构损伤累积和结构本身的自然老化等引起主体结构的破坏，并造成经济损失或人员伤亡。造成内因安全的因素主要包括：设计标准满足不了运营使用的荷载标准，在我国，约15%桥龄超过30年的桥梁设计荷载标准偏低；设计理论不完善或设计计算不准确造成的本体结构缺陷；施工操作不规范、使用新工艺不成熟、现场监管不到位导致的结构性病害；在不良运营环境中，由于先天性缺陷加之养护不及时造成混凝土碳化、钢筋锈蚀、冻融破坏等耐久性问题；桥梁基础水冲刷问题等病害；运营过程在使用荷载作用下造成结构损伤累积和疲劳失效等。
外因安全
外因安全是指在非正常荷载或不可控自然灾害或人为破坏等外部条件和突变环境激励下，引起桥梁结构即时破坏或因损伤导致的延时破坏。造成外因安全的主要包括：使用损害，如超载交通、事故碰撞、危化品爆炸、火灾等；自然灾害，如地震、水灾、风灾等；人为破坏，如战争、暴恐、偷盗；突变环境，如超负荷运行、极端气候、不良环境等。近年来,随着我国经济快速发展，超重超载运输、危险品运输、船舶撞击成为最突出的外因安全和内因安全的诱导因素。
长期以来，发生在我国的塌桥事件往往是内因安全和外因安全因素同时存在，即以外因安全造成的事故或多或少存在桥梁本身质量缺陷的内因问题，而以内因安全造成的事故或多或少存在因超载运输造成结构损伤积累的问题，两者的主次矛盾可以互相转化。但是，存在于桥梁内部的质量问题和管理不规范问题是根本现实。为此，桥梁管理单位应该认清造成安全事件的本质，以科学的态度构建安全管理技术体系并落实好各项具体措施，才能从根本上消除桥梁安全隐患，保证桥梁的运营安全。
“点线面”全方位保障
我国《安全生产法》（2014年12月1日施行）第三条：“安全生产工作应当以人为本，坚持安全发展，坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针，强化和落实生产经营单位的主体责任，建立生产经营单位负责、职工参与、政府监管、行业自律和社会监督的机制。”提出安全管理的方针、责任、管理机制等关键问题。同样，桥梁运营必须毫不动摇地坚持安全管理方针，并从桥梁运营安全的本质认识上构建安全管理技术体系。
预防性管理安全理论
预防性管理是指人们通过实践、思维、总结，预知事件不同行为的结果，通过有效的组织、创新，并采取一定的手段、措施，消除导致不良的因子，以达到预期目标的生产活动。
预防性管理具有严密的辩证逻辑思维，其概念中包含了事前谋划、事中控制、事后评价的全过程控制的管理和综合治理的理念。其管理过程依赖于科学的制度法则、有效的执行方法和完善的应急机制。并在总结创新、执行疏导、效果控制相结合的管理文化指导下，形成一以贯之的系统方法论。预防性管理含制度法则、执行方法、控制方略三个层面的基本内容。
制度法则是为达到某种目标而订立的执行技术标准的办法、规章之类的强制性制度。包括法律、法规、办法及标准、图纸、规范等，它预先告知事件的目标、是非、要求、后果。制度是立规矩、定方圆，制度执行必须坚持原则，做到泾渭分明；法则是自然规律和技术成果的结晶，是制度的具体化，是预知和执行的基础支撑。
执行方法是执行者应用法则的方法和管理者控制被管理者的方法和技巧，包括决策、组织、执行、创新，是管理的最高境界和核心。
控制方略是管理者通过文化、伦理、价值的行为管理而实现目标的方法。包括风险辨析和应急响应，是在树立高质前提下的常态化管理和风险危机意识。
根据预防性安全管理理论，将桥梁安全的管理技术分为安全监测管理技术、安全应急管理技术、安全应急管理平台现实应用三大管理技术模块，各模块运行既相互独立，又相互支撑，构成一个有机整体，称为安全管理技术体系。
安全目标“点线面”原理
“道生一，一生二，二生三，三生万物。”（老子《道德经》）大道至简，“一”生规律、亦生万物，一个人只有做好自身安全，并不妨碍他人安全才能保证自身和他人的安全，只要人人安全,社会则安全。因此，培养每一个单元目标安全观，使目标安全意识根植于每个人心中，如同吃饭、睡觉一样成为常态的自觉行为，这是安全目标高质量完成的根基。
要一个人一个点或一个集体一条线或一个社会一个面去保证另一个人或另一个集体或另一个社会的目标安全是做不到和做不好的。一个浅显的数学原理在管理领域中的应用，即在一定区域范围内，只有点的目标安全才能保证线的目标安全，只有点和线的目标安全才能保证面的目标安全，只有每个点、每条线、每个面的目标安全才能保证全面的目标安全，这就是目标安全的“点线面”原理。
“点”个人对应范畴不同，“线”和“面”可以是班组、单位、系统、行业，也可以是家庭、社区、各级政府乃至国家和全社会。目标安全实现前提是“点”目标的安全，如何实现“点”目标的安全，“线”和“面”将起到明确的作用。首先，将“面”安全的目标和责任分解到“线”，进而分解到“点”，使每个“点”个人明白目标、责任和任务，明白无论何时何地自己都是目标安全直接责任人；其次，“面”和“线”将为“点”个人提供实现目标安全的基本理论、知识、经验和方法，并在点目标实现过程中提供有效监督和帮助，“面”和“线”时刻都是“点”的第一责任人；最后，“线”为“面”和“点”提供承上启下的链接功能，这条“线”就是与“点”个人具有直接利害关系并承担其教育义务和管理责任的家庭、学校、单位。
“点”个人按照“线”集体和“面”社会提出的目标要求和提供的知识及帮助，在安全目标实现过程中不断学习、总结、自盛参悟，得到能时刻保障自身安全和周边人和物安全的经验，并使之成为常态化的自觉行为。
明确责任主体
按照《公路桥梁养护管理工作制度》（交公路发〔2007〕336号），我国公路桥梁养护和安全实行统一领导、分级管理，即各级交通主管部门负责管辖区域公路桥梁养护和安全管理工作的行业管理与监督；各级交通主管部门（或公路管理机构）和公路经营单位负责本行政区域内和收费公路桥梁养护和安全管理工作；桥梁养护作业单位按照合同条款直接承担相应安全责任。
针对内因安全因素与外因安全因素，基于预防性管理安全理论和目标安全的“点线面”原理，明确运营安全管理责任主体，提出落实安全管理责任的具体措施。
“建、养、管”责任一体
“建、养、管”一体化管理是指公路桥梁从工程建设到投入运营的养护和产权管理，桥梁管理责任主体职能保持不变，实现公路桥梁全寿命周期内管理制度、健康资料、缺陷处理的统一管理。“建、养、管”一体化理顺了体制、统一了标准、协调了行动，创造了利于桥梁运营安全的使用环境。为了有效地解决桥梁内因安全问题，一方面，通过加强桥梁建设质量管理，消除各类质量通病与隐患，并紧紧把住交（竣）工验收环节，消灭设计和施工造成的结构病害；另一方面，通过“三位一体”预防性管理技术和“三巡两检一控制”管理技术，强化运营期的养护和管理，预知并及时发现和消灭一切可能对桥梁造成安全危害的使用因素。
“三位一体”管理技术
日常养护检查、定期质量检测、长期健康监测是全面落实对桥梁养护安全和养护质量管理的手段和方法。这种将养护管理手段有机结合，定期对桥梁养护质量及运行状况进行综合评估、反馈，并以此为基础开展桥梁养护决策的方法，称为“三位一体”养护管理技术。
日常养护检查是管养单位对桥梁安全状态开展常态化检查和监测的主要方式，是“三位一体”养护技术的基矗它根据桥梁养护规范和养护手册的技术要求，通过巡查或借助仪器，经常性地对桥梁的构件、设施、线形等进行检查并进行外观或功能性养护与维修。
定期质量检测由管养单位委托专业机构定期对桥梁结构技术状况和安全状况进行检测和评价，是“三位一体”养护技术的核心，它可以全面反映出检测时桥梁的整体力学行为和质量及安全状况。定期质量检测是进行养护决策并指导结构性能修复和重要结构安全控制的主要依据。长期健康监测是在桥梁建设或运营期，通过安装在桥梁关键结构部位的各类型传感器，实时感知桥梁各部件的受力、变形或环境情况，对桥梁的运营情况和安全状态进行实时反愧预警，是掌握桥梁结构力学变化、功能变化、安全状况变化的重要手段，是针对性开展主体结构预防性养护、功能修复和重要结构安全控制的依据。
在“三位一体”养护技术中，日常养护检查为定期质量检测方案的制订提供依据；定期质量检测可以对日常养护检查中不能判断的缺陷做进一步的详细检查，并对日常养护检查效果和长期健康监测数据进行校验、校正，以保证整个养护数据的可靠性；长期健康监测数据通过校检后可替代相同类型的定期质量检测项目，与定期质量检测的其他检测结果及日常养护检查结果综合分析，客观、全面地评定桥梁的整体运营状态，并开展综合养护、安全和应急管理决策。以悬索桥为例说明“三位一体”养护技术的详细内容。
“三巡两检一控制”管理技术
内因安全造成的桥梁损坏具有必然性和可预见性，因此，可以通过“三位一体”养护管理技术及时消灭隐患；而外因安全造成的桥梁损坏往往具有偶然性和不可预见性。因此，在安全管理过程中必须通过“三巡两检一控制”的有效管理加大控制力度，做到及时发现，及时处理，及早排患。
在“三巡两检一控制”管理技术中，“三巡”指管养单位的监控应急中心和安全监管部门利用高清视频和流媒体技术，对桥梁安全风险点和危险源不间断巡查和监管；路政部门根据工作规程规定的频率不定时对现场交通安全、周边环境安全、养护作业安全等进行现场巡查，发现隐患及时排除；养护作业单位根据养护规范和养护手册规定的频率，不定时对运营环境、养护质量、构建设施等进行现场巡查，发现隐患及时排除；“三巡”机制中，路政部门和养护部门对监控应急中心电子巡查发现隐患及时排除。“两检”指管养单位的养护工程部门对养护作业单位的养护质量和养护安全进行经常性的管理检查和管养单位或监督部门定期组织对养护质量和运营安全的考核监督检查。“一控制”指管养单位根据安全风险评估内容及责任要求，对桥梁重点结构、关键部位、风险区域、重大危险源的管理和控制，同时对关键结构部位采取相关技术和安全设施，确保桥梁主体的安全。
