錢(qián)永久，杜彥良

（1. 西南交通大學(xué)，成都 610031；2.石家莊鐵道大學(xué)，石家莊 050043）

由道路、鐵路、橋梁、隧道、地鐵、機(jī)場(chǎng)等構(gòu)成的交通基礎(chǔ)設(shè)施是社會(huì)交通體系的重要組成部分，也是社會(huì)的一筆巨大的固定資產(chǎn)，具有社會(huì)公益性、經(jīng)濟(jì)先導(dǎo)性、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)性、規(guī)模經(jīng)濟(jì)性和軍事戰(zhàn)略性等基本屬性。確保交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)壽命期的安全服役并盡可能延長(zhǎng)其使用壽命，充分發(fā)揮其基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和服務(wù)性功能，對(duì)于支撐經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展、保障人民生活安穩(wěn)有序、助力國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定，具有十分重大的戰(zhàn)略意義。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了令人矚目的成就。與世界其他工業(yè)化國(guó)家相比，我國(guó)的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)總體表現(xiàn)出起步晚、速度快、強(qiáng)度大等特點(diǎn)。一方面，因交通基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)的自然劣化、嚴(yán)峻的服役條件以及不足的養(yǎng)護(hù)維修等因素影響，一部分結(jié)構(gòu)過(guò)早地出現(xiàn)了安全性不足、耐久性降低，適用性不強(qiáng)的狀況，導(dǎo)致實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于期望的使用年限。隨著時(shí)間的推移，我國(guó)大批的工程結(jié)構(gòu)物老化的現(xiàn)象日益突出，部分重大結(jié)構(gòu)也將陸續(xù)達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，如何科學(xué)決策它們的歸屬或合理使用將是我國(guó)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題；另一方面，修建結(jié)構(gòu)時(shí)的高速度和高強(qiáng)度必然會(huì)集中反映到將來(lái)既有結(jié)構(gòu)的維修加固上，屆時(shí)將會(huì)給養(yǎng)護(hù)維修、交通運(yùn)輸和社會(huì)生活等帶來(lái)巨大壓力。

未來(lái)若干年，我國(guó)將通過(guò)體制、機(jī)制與科技創(chuàng)新系統(tǒng)解決交通土建結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全領(lǐng)域的共性基礎(chǔ)理論與方法問(wèn)題，提升設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)營(yíng)與維護(hù)等方面的法規(guī)和規(guī)范，系統(tǒng)開(kāi)展新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新裝備、新工藝等領(lǐng)域的研究工作，培育適合我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理養(yǎng)護(hù)（管養(yǎng)）工作的新型產(chǎn)業(yè)體系，充分發(fā)揮重大交通基礎(chǔ)設(shè)施的效能，服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，提升我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際影響力與競(jìng)爭(zhēng)力。

一、 現(xiàn)狀分析

（一） 我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀分析

截至2015年末，我國(guó)“五縱五橫”綜合運(yùn)輸大通道基本貫通，已建成的主要交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模如下：全國(guó)公路總里程4.6×106km，其中高速公路里程為1.3×105km；全國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到1.24×105km，其中，高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程超過(guò)2.2×104km；全國(guó)城市道路長(zhǎng)度為3.65×105km，路面面積為7.18×109m2，人均城市道路面積為15.60 m2；縣城道路長(zhǎng)度為1.34×105km，道路面積為2.49×109m2，人均城市道路面積為15.98 m2；公路橋梁總數(shù)已達(dá)7.79×105座，已建成一批在國(guó)際上具有重要影響力的超級(jí)橋梁工程；鐵路橋梁總數(shù)達(dá)到6.5×104座，其中高速鐵路中長(zhǎng)橋、高架橋、大跨度橋梁眾多，橋梁所占線(xiàn)路比例達(dá)50%以上；運(yùn)營(yíng)公路隧道11 359座，總長(zhǎng)9 605.6 km（特長(zhǎng)隧道562座、共計(jì)2 500.69 km）；運(yùn)營(yíng)鐵路隧道11 074座，總長(zhǎng)8 938.78 km；全國(guó)已有24個(gè)城市建成軌道交通，線(xiàn)路長(zhǎng)度為3 069 km，車(chē)站數(shù)為2 008個(gè)[1]。

總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)已建成了規(guī)模居于世界前列的交通基礎(chǔ)設(shè)施，但由于受到各種因素的影響，重大結(jié)構(gòu)的安全保障問(wèn)題面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限與實(shí)際使用壽命有顯著的差異與不確定性。以橋梁工程為例，我國(guó)特大橋、大橋和重要中橋的設(shè)計(jì)壽命為100年（特殊橋梁可按120年設(shè)計(jì)），中橋、重要小橋的設(shè)計(jì)壽命為50年，小橋和涵洞的設(shè)計(jì)壽命為30年。在橋梁設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，由于各類(lèi)因素的影響，實(shí)際使用壽命會(huì)小于設(shè)計(jì)使用壽命，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的正常安全使用造成威脅。另外，由于受不同時(shí)期國(guó)情和經(jīng)濟(jì)條件的限制，新中國(guó)成立后修建的大量橋梁，其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)質(zhì)量存在較大的差異，總的趨勢(shì)是實(shí)際荷載等級(jí)在不斷增大，原有橋梁已難以適應(yīng)當(dāng)今運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

隨著時(shí)間的推移，大量的交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)也將陸續(xù)達(dá)到其設(shè)計(jì)使用壽命，并形成一筆巨大的“帶有問(wèn)題”的固定資產(chǎn)。若采用完全更換的方式往往是經(jīng)濟(jì)上不能承受的，有的在技術(shù)上也是難以實(shí)現(xiàn)的。比如，重要的城市地鐵系統(tǒng)、大型橋梁隧道，即使其使用年限達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，也難以及時(shí)更換或重建。在確保使用安全的情況下，這些結(jié)構(gòu)仍將服役相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間并發(fā)揮巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。因此，如何在理論、技術(shù)、規(guī)范、政策和管理制度上保證這些老化結(jié)構(gòu)（包括達(dá)到或即將達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命的結(jié)構(gòu)）的可靠性與安全性，也是我們面臨的嚴(yán)峻課題。

結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期性能退化、材料老化與劣化對(duì)我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)安全的影響日益突出。以橋梁與隧道為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)公路網(wǎng)中的危橋數(shù)量呈逐年遞增趨勢(shì)。2014年，各類(lèi)危橋數(shù)量高達(dá)7.96萬(wàn)座，約占公路橋梁總數(shù)的10.5%，根據(jù)2009年鐵道部秋檢資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鐵路橋梁劣化等級(jí)達(dá)到A級(jí)（嚴(yán)重）以上病害的占總座數(shù)的24.8%。在我國(guó)運(yùn)營(yíng)的5 200多座鐵路隧道中，存在漏水、襯砌嚴(yán)重裂損及道床損壞等病害的隧道達(dá)2 000多座，發(fā)生病害的隧道長(zhǎng)度約占隧道總長(zhǎng)度的10%[1]。隧道結(jié)構(gòu)采用的混凝土或鋼筋混凝土材料會(huì)由于隧道周?chē)叵滤泻星治g性物質(zhì)以及機(jī)車(chē)排放廢氣侵蝕而導(dǎo)致混凝土腐蝕；氯離子侵蝕、混凝土碳化而發(fā)生鋼筋腐蝕，硫酸鹽侵蝕、堿集料反應(yīng)及凍融、鹽結(jié)晶破壞等多種形式的電化學(xué)腐蝕，化學(xué)和物理破壞等導(dǎo)致我國(guó)鐵路隧道裂損的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)是影響我國(guó)目前存量交通基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)壽命安全的重大隱患，也是目前重大事故發(fā)生的主要原因之一。如何科學(xué)診斷、評(píng)估、處置該類(lèi)隱患將會(huì)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。眾所周知，改革開(kāi)放以來(lái)，由于我國(guó)基本建設(shè)超常規(guī)的發(fā)展，導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期短且質(zhì)量監(jiān)控措施不到位、施工周期短且監(jiān)理作用發(fā)揮不充分、材料質(zhì)量參差不齊且檢驗(yàn)措施不夠嚴(yán)謹(jǐn)、對(duì)施工人員相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)缺失，導(dǎo)致所建結(jié)構(gòu)存在不同程度的缺陷。以隧道為例，隧道結(jié)構(gòu)中由于施工不規(guī)范造成的隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂損占80%左右，材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的裂損占15%左右，設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的裂損占5%左右[1]。

超載與日常維修管理欠缺是影響重大結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)和實(shí)際使用壽命的重要因素。近年來(lái)，隨著交通運(yùn)輸量的大幅增長(zhǎng)和汽車(chē)的大型化與重型化，超載、超限運(yùn)輸現(xiàn)象十分嚴(yán)重，運(yùn)輸荷載大大超越結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)荷載和承受能力，長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)營(yíng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生開(kāi)裂與損傷，嚴(yán)重縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，危及結(jié)構(gòu)的使用安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)公路每年因車(chē)輛超載、超限運(yùn)輸造成的經(jīng)濟(jì)損失約為300億元，全國(guó)每年有10萬(wàn)人死于因超載導(dǎo)致的交通事故。以四川省為例，全省40萬(wàn)輛貨運(yùn)汽車(chē)90%以上存在超限、超載，超載程度普遍在核定噸位的50%～200%，少數(shù)車(chē)輛超載甚至達(dá)到300%以上[1]。

各類(lèi)自然災(zāi)害與人為損害是重大結(jié)構(gòu)使用安全的重大威脅。我國(guó)幅員遼闊，地理環(huán)境和氣候條件復(fù)雜，自然災(zāi)害種類(lèi)多、且發(fā)生頻繁，大量修建的交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)受臺(tái)風(fēng)、地震、泥石流、滑波等自然災(zāi)害的影響巨大，同時(shí)，爆炸、沖擊、火災(zāi)等人為災(zāi)害對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響也不容忽視。

目前，我國(guó)仍處于交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展時(shí)期，交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全保障呈現(xiàn)新內(nèi)容、新形式和新特征。因此，迫切需要建立合理的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估和保障機(jī)制，以提高其抗風(fēng)險(xiǎn)能力，保證在運(yùn)營(yíng)期間的安全性。

（二） 國(guó)外的一些相關(guān)研究與發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)公路運(yùn)輸網(wǎng)非常發(fā)達(dá)，約有60 萬(wàn)座公路橋梁。從1967 年Sliver 橋倒塌開(kāi)始，美國(guó)高度關(guān)注橋梁的檢測(cè)和養(yǎng)護(hù)，目前已經(jīng)形成相對(duì)完善的橋梁檢測(cè)、評(píng)估和維護(hù)加固體系，逐年減少了有缺陷的橋梁數(shù)量。2008 年美國(guó)聯(lián)邦公路局（FHWA）的基礎(chǔ)設(shè)施研究與發(fā)展署又發(fā)起了橋梁長(zhǎng)期性能研究計(jì)劃（LTBP），計(jì)劃用20 年時(shí)間，系統(tǒng)收集美國(guó)國(guó)家公路橋梁的相關(guān)數(shù)據(jù)，建立詳細(xì)即時(shí)的橋梁健康數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)展橋梁結(jié)構(gòu)性能理論和應(yīng)用技術(shù)的研究，最終提高美國(guó)公路橋梁的安全性、可靠性和長(zhǎng)壽命[2]。

日本在1964年舉辦東京奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)時(shí)所建設(shè)的首都高速1號(hào)線(xiàn)以及在經(jīng)濟(jì)高速成長(zhǎng)期建成的交通基礎(chǔ)設(shè)施都將進(jìn)入老齡化。例如，在今后20年，建造年齡超過(guò)50年的道路橋梁的比例將從目前的約16%達(dá)到約65%，老齡化的比例正在加速增長(zhǎng)。在這些基礎(chǔ)設(shè)施中，存在眾多維護(hù)管理信息（例如，建設(shè)年度、構(gòu)造形式等設(shè)施要素，劣化、損傷的進(jìn)展?fàn)顩r等）不明的設(shè)施，而且關(guān)于維護(hù)管理的標(biāo)準(zhǔn)、管理制度及體制也不十分健全[3]。

未來(lái)若干年，日本將切實(shí)應(yīng)對(duì)規(guī)模約800萬(wàn)億日元的基礎(chǔ)設(shè)施老齡化問(wèn)題。以國(guó)家、地方公共團(tuán)體以及其他民間企業(yè)等管理的所有基礎(chǔ)設(shè)施為對(duì)象，策劃制定了“基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)壽命化基本計(jì)劃”。該計(jì)劃要求日本全國(guó)各省廳及自治體必須制定整體的維持管理體制及中長(zhǎng)期所需要的成本等行動(dòng)計(jì)劃，必須分別制定學(xué)校、道路、下水道等設(shè)施的檢查、修繕計(jì)劃，逐步實(shí)現(xiàn)構(gòu)筑安全牢固的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)綜合性與一體化管理以及強(qiáng)化維修產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的預(yù)期目標(biāo)[3]。

英國(guó)通過(guò)公路機(jī)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展與維護(hù)進(jìn)行資產(chǎn)管理并開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的管理系統(tǒng),最近還宣布了近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)最大的道路建設(shè)工程計(jì)劃，即投資150億英鎊用于改善該國(guó)100多條主干道路[4]。

二、交通土建結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全面臨的主要問(wèn)題

交通土建結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障問(wèn)題主要涉及到兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是確保量大面廣的既有交通基礎(chǔ)設(shè)施在預(yù)期設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)安全可靠服役；二是對(duì)重大或重要結(jié)構(gòu)在達(dá)到或超過(guò)其設(shè)計(jì)使用壽命之后，延長(zhǎng)其服役年限并確保安全運(yùn)營(yíng)。重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障工作是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及政策法規(guī)、設(shè)計(jì)理論、評(píng)估與診斷理論、病害監(jiān)測(cè)與檢測(cè)、結(jié)構(gòu)維修和加固理論與技術(shù)、施工工藝、材料、裝備等，目前還缺乏必要而充分的研究。從現(xiàn)有的工程實(shí)踐中，總結(jié)出重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全領(lǐng)域存在的主要問(wèn)題。

（1）已有的設(shè)計(jì)缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命的系統(tǒng)考慮，包括相關(guān)的設(shè)計(jì)理論與建造方法還不成熟，構(gòu)成了結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全的隱患。

（2）設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的缺陷威脅著大量正在使用的既有結(jié)構(gòu)的安全。

（3）長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域重建設(shè)、輕管養(yǎng)的狀況普遍存在，對(duì)既有結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)維修的缺失或系統(tǒng)性不足可能?chē)?yán)重縮短結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用壽命。

（4）公路系統(tǒng)中普遍存在的超載現(xiàn)象加劇了結(jié)構(gòu)的損傷，同時(shí)縮短了結(jié)構(gòu)的使用壽命。

（5）遭受不同類(lèi)型災(zāi)害作用后的結(jié)構(gòu)會(huì)存在不同程度的損傷，盡管可能會(huì)進(jìn)行加固維修，但損傷對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用安全的影響仍需要研究與評(píng)估。

（6）對(duì)既有重大結(jié)構(gòu)的剩余壽命評(píng)估缺乏必要的理論基礎(chǔ)。

（7）對(duì)服役期已達(dá)設(shè)計(jì)年限的重大結(jié)構(gòu)，評(píng)估其繼續(xù)安全服役的可行性理論與方法還有待研究。

（8）現(xiàn)有檢測(cè)與健康監(jiān)控的技術(shù)與手段還需要做進(jìn)一步的研究。

（9）在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)快速實(shí)驗(yàn)得出的耐久性結(jié)論不足以保證實(shí)際結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期性能。

（10）對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全領(lǐng)域開(kāi)展的系統(tǒng)研究工作不足，不利于既有結(jié)構(gòu)的管理與維護(hù)，也對(duì)新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出挑戰(zhàn)。

三、交通土建結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障的途徑分析

基于對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析，為了更好地發(fā)揮我國(guó)存量巨大且資產(chǎn)龐大的交通基礎(chǔ)設(shè)施為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的功能，考慮到交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)安全面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)，同時(shí)其安全保障作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程目前還缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)，因此建議在我國(guó)開(kāi)展“交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障計(jì)劃”。

（一） “交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障計(jì)劃”應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)

針對(duì)我國(guó)的具體國(guó)情，通過(guò)體制創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的方式，以滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全需求為目標(biāo)，充分發(fā)掘既有基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛力，保持重大交通基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)壽命安全與綜合造價(jià)控制的平衡，推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與信息化、工業(yè)化的深度融合，全面推行綠色制造，提高我國(guó)重大交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全性、適用性、可靠性和長(zhǎng)壽命，培育適合我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管養(yǎng)工作的新型產(chǎn)業(yè)體系，使我國(guó)在交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)管理等方面的綜合能力達(dá)到世界先進(jìn)水平，確保我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)的安全，確保國(guó)家安全和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

通過(guò)開(kāi)展交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障領(lǐng)域的研究與實(shí)踐，構(gòu)建基于勘察、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)與管理的全壽命信息檔案與管理體系，適應(yīng)現(xiàn)代運(yùn)營(yíng)組織與管理的監(jiān)控體系，大型結(jié)構(gòu)性能改造與提升工程新型結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)對(duì)不同自然災(zāi)害的大型結(jié)構(gòu)應(yīng)急搶修搶建與裝備研發(fā)和應(yīng)急救援組織管理體系；基于規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、管養(yǎng)、拆除全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)全壽命周期內(nèi)總體性能（功能、成本、人文、環(huán)境等）最優(yōu)的交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建設(shè)與管理體系，確保我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)不發(fā)生重大安全事故，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展提供有力的支撐。

具體來(lái)說(shuō)，可以分三步來(lái)達(dá)到我們的預(yù)期目標(biāo)。

（1）全面掌握我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)的建設(shè)現(xiàn)狀并對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。按交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)分類(lèi)，研究確定需要采集的數(shù)據(jù)，制定數(shù)據(jù)采樣、采集和質(zhì)量保證的標(biāo)準(zhǔn)，并系統(tǒng)收集相關(guān)數(shù)據(jù)。建立詳細(xì)即時(shí)的結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)庫(kù)以及與之相關(guān)的開(kāi)放的、可升級(jí)的、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)分析采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，確定未來(lái)研究、監(jiān)（檢）測(cè)和評(píng)估所需要的典型的重大結(jié)構(gòu)的類(lèi)型、數(shù)量及位置，并制定相應(yīng)的研究計(jì)劃。這項(xiàng)工作預(yù)計(jì)用5年左右的時(shí)間完成。

（2）系統(tǒng)開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域方面的研究工作，包括長(zhǎng)壽命安全領(lǐng)域的共性基礎(chǔ)理論與方法研究，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全評(píng)價(jià)及預(yù)警平臺(tái)，重大結(jié)構(gòu)系統(tǒng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修策略，結(jié)構(gòu)檢測(cè)與健康監(jiān)測(cè)新型實(shí)用技術(shù)，重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障技術(shù)，應(yīng)急技術(shù)裝備，新材料、新技術(shù)、新裝備的研發(fā)與應(yīng)用，長(zhǎng)壽命安全保障的政策與法規(guī)的建立等。取得關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的突破，并建立相應(yīng)的技術(shù)法規(guī)與規(guī)范。此項(xiàng)工作預(yù)計(jì)在10年之內(nèi)完成。

（3）構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)壽命安全保障系統(tǒng)，普及推廣與之相關(guān)的新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新裝備、新工藝、新規(guī)范、新制度，建立重大結(jié)構(gòu)管養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，逐步培育新型產(chǎn)業(yè)體系和國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)重大工程結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可測(cè)、可檢、可控、可修、可應(yīng)急處置，充分發(fā)揮交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的重大功能，并體現(xiàn)出重大的經(jīng)濟(jì)效益。此項(xiàng)工作預(yù)計(jì)在20年之內(nèi)完成。

通過(guò)實(shí)施該項(xiàng)計(jì)劃，可以達(dá)到如下具體目標(biāo)：①所有交通基礎(chǔ)設(shè)施均應(yīng)建立相應(yīng)的長(zhǎng)壽命安全保障標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃，并落實(shí)在日常管理工作之中；②培育重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)體系，其產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)值達(dá)到重大結(jié)構(gòu)新建產(chǎn)值的50%；③所有交通基礎(chǔ)設(shè)施均可以使用新型傳感器、機(jī)器人、非破壞性檢測(cè)技術(shù)等，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的現(xiàn)代信息技術(shù)，高效地進(jìn)行檢查、檢測(cè)、評(píng)估、修補(bǔ)或加固處置；④通過(guò)上述工作，使交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)在可使用壽命內(nèi)發(fā)生重大事故的概率顯著降低；⑤結(jié)合國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略，在沿線(xiàn)國(guó)家推廣相關(guān)成果與技術(shù)。

（二）“交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障計(jì)劃”的戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn)

具體來(lái)說(shuō)，“交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障計(jì)劃”的戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn)主要包含下列內(nèi)容。

（1）基于信息技術(shù)與大數(shù)據(jù)的大型工程結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，構(gòu)建從勘察、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)營(yíng)維護(hù)與管理的全壽命信息檔案與管理系統(tǒng)；建立基于數(shù)據(jù)庫(kù)和現(xiàn)代試驗(yàn)技術(shù)的結(jié)構(gòu)劣化與剩余壽命預(yù)測(cè)模型，構(gòu)建重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全理論與方法，實(shí)現(xiàn)重大結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)維修與加固對(duì)策制定的科學(xué)化。

（2）基于現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息技術(shù)、結(jié)構(gòu)評(píng)估技術(shù)的大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與安全控制體系的構(gòu)建，以及適應(yīng)現(xiàn)代運(yùn)營(yíng)組織與管理的點(diǎn)、線(xiàn)、面、體監(jiān)控體系的構(gòu)建，推動(dòng)適應(yīng)大型工程結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代傳感與監(jiān)測(cè)儀器裝備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。

（3）基于新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝的大型結(jié)構(gòu)性能改造與提升工程及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，用于延長(zhǎng)使用壽命，提高承載力，形成新型結(jié)構(gòu)受力體系。

（4）應(yīng)對(duì)不同自然災(zāi)害的大型結(jié)構(gòu)應(yīng)急搶修、搶建與裝備研發(fā)和應(yīng)急救援組織管理體系的構(gòu)建。

（5）基于信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的現(xiàn)代運(yùn)營(yíng)組織管理與全壽命預(yù)防養(yǎng)護(hù)維修模式及自動(dòng)化養(yǎng)護(hù)機(jī)械設(shè)備的研發(fā)，培育重大交通基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)、維修、加固新型產(chǎn)業(yè)。

（6）建立適應(yīng)現(xiàn)代大型工程結(jié)構(gòu)全壽命周期管理的政策、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

四、建議

交通基礎(chǔ)設(shè)施作為社會(huì)的巨大固定資產(chǎn)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有極其重要的作用。我國(guó)既有的數(shù)量龐大的交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)在其使用壽命內(nèi)存在不同程度的、甚至是嚴(yán)重的安全隱患，隨著時(shí)間的推移，大批的工程結(jié)構(gòu)物老化與性能退化的現(xiàn)象日益突出，部分重大結(jié)構(gòu)將陸續(xù)達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命。目前，我國(guó)仍處于交通快速發(fā)展時(shí)期，新建的眾多交通基礎(chǔ)設(shè)施體量巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且隨著服役期的不斷增長(zhǎng)，其安全性、耐久性及管理維護(hù)的問(wèn)題日益增加，長(zhǎng)壽命安全保障問(wèn)題將會(huì)日益突出。

鑒于相關(guān)領(lǐng)域的理論、技術(shù)與管理體系的缺失或不足，世界各國(guó)特別是發(fā)達(dá)國(guó)家十分關(guān)注并正在實(shí)施重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全領(lǐng)域的理論與技術(shù)研發(fā)，投入了巨額的資金并制定新的制度予以保證，試圖占領(lǐng)該領(lǐng)域的制高點(diǎn)。

建議盡快在我國(guó)實(shí)施“交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命安全保障計(jì)劃”，通過(guò)全面掌握我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)現(xiàn)狀，系統(tǒng)開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域方面的研究工作，構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的相應(yīng)技術(shù)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)工作對(duì)于確保我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)的安全，確保國(guó)家安全和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，確保交通基礎(chǔ)設(shè)施這一龐大資產(chǎn)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)并造福人民，同時(shí)培育新的產(chǎn)業(yè)體系和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，都將具有十分重要的意義。

[1] 中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部. 2016年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào) [R].北京∶中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部, 2017.

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[4] 吳文娟, 趙偉. 道路資產(chǎn)管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介 [J].中外公路, 2012,31(1)∶ 253–258.

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