文/本刊記者 陳楠枰

四川省公路結構監(jiān)測與加固工程技術研究中心主任、公路長大橋建設國家工程研究中心四川分中心副主任吳滌（源清慧虹供圖）

在多年的培訓和交流過程中，四川省公路結構監(jiān)測與加固工程技術研究中心主任、公路長大橋建設國家工程研究中心四川分中心副主任吳滌常被人問起：橋梁自動監(jiān)測系統(tǒng)的評估與人工巡檢過程中的定期檢測評估有何區(qū)別？監(jiān)測系統(tǒng)評估結果應當怎樣使用？

“這反映出一個深層次問題。當前橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的業(yè)務應用，仍未與橋梁養(yǎng)管及安全運營體系緊密融合，需要引起行業(yè)的重視和反思。”他指出。

發(fā)展現(xiàn)狀與行業(yè)需求

據(jù)吳滌介紹，目前，我國已構建橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的橋梁主要為特大跨徑橋梁。其中，長三角、大灣區(qū)、沿長江經濟帶等經濟發(fā)達地區(qū)的大跨度橋梁和特殊橋梁較為普遍地安裝了監(jiān)測系統(tǒng)，西北、東北經濟較不發(fā)達地區(qū)橋梁構建結構監(jiān)測系統(tǒng)的比例較低。而隨著高速路網的快速發(fā)展，西南地區(qū)多數(shù)大跨徑橋梁均已構建了監(jiān)測系統(tǒng)。

然而，反觀當前山區(qū)橋梁監(jiān)測與預警評估系統(tǒng)，吳滌發(fā)現(xiàn)，這些系統(tǒng)普遍仍存在著構建不充分、標準不統(tǒng)一、應用不深入、維護不到位、監(jiān)管未成網、數(shù)據(jù)未共享等主要問題。

“以四川省為例，這里地理位置特殊，橋梁安全風險管理形勢嚴峻，其中，地震、洪水、滑坡、泥石流等自然災害均為四川公路橋梁安全運營帶來了重大威脅?！?/p>

在吳滌看來，針對橋梁監(jiān)測風險，當全國大部分地區(qū)將注意力主要放在橋梁結構自身的健康狀態(tài)所可能引起的運營安全風險之外，云、貴、川所在的國家西南版塊地域，還需疊加關注橋梁所處的環(huán)境和災害風險。

如今，針對橋梁的安全運營和智能養(yǎng)護，業(yè)內多采取人工巡檢和自動化監(jiān)測兩種手段。

“人防不如技防?！憋@然，對于行業(yè)而言，自動化監(jiān)測之于人工檢查，不僅有著實時且長期持續(xù)的監(jiān)測時間優(yōu)勢，其對主要承重構件及關鍵部位、橋梁荷載及所處環(huán)境的全覆蓋監(jiān)測，以及對橋梁結構表觀及內部性能參數(shù)的監(jiān)測，均在空間和深度雙維度優(yōu)于人工檢查。這一切都足以保障管理者對橋梁長期風險、突發(fā)災害與事件的預判需求以及第一手數(shù)據(jù)獲知，確保將潛在風險防控到位。

“相較而言，自動化監(jiān)測的最核心優(yōu)勢，還在于其所提供的均是基于實測數(shù)據(jù)的定量評估，而非人工巡檢憑借主觀經驗的定性評定，不再受限于基層檢測人員的知識和經驗儲備?！眳菧煺J為。

技術進步與機制困惑

站在從互聯(lián)網時代向物聯(lián)網時代邁進的風口，圍繞山區(qū)橋梁的監(jiān)測與預警，吳滌認為，其最大進步體現(xiàn)在監(jiān)測設備和監(jiān)測技術上，“不僅產生了海量數(shù)據(jù)且數(shù)據(jù)質量得到提高，成本亦有大幅降低。”

只是，當前在全國范圍內大面積推廣自動化橋梁健康監(jiān)測手段卻并不現(xiàn)實。在吳滌看來，成本之“重”或是橋梁自動化監(jiān)測系統(tǒng)無法全面鋪開的重要原因之一。他介紹，目前，針對不同橋型，四川省建議將監(jiān)測系統(tǒng)分成三類，即綜合集成監(jiān)測系統(tǒng)、特定目標監(jiān)測系統(tǒng)和應急監(jiān)測系統(tǒng)。

針對具備大規(guī)模特殊結構，且地處全區(qū)交通運行樞紐地位的橋梁，應采用綜合集成監(jiān)測系統(tǒng)，將結構健康和環(huán)境風險一并監(jiān)控到位。但對于大部分常規(guī)橋梁而言，若存在一定的災害損毀風險，則建議采用特定目標監(jiān)測系統(tǒng)，只針對某一項或幾項特定的結構安全風險專門實施長期監(jiān)測。“如此‘因地制宜’，有助于我們在保障橋梁結構安全的同時，也控制住成本。”

而在預警方面，吳滌也在各類橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的應用中感覺到困惑?！袄?，單一或少數(shù)幾個傳感器的報警，是否能直接與橋梁結構安全問題‘劃等號’，進而作出橋梁封閉整修的判定？我認為這是不對的，不應將傳感器的報警與橋梁結構狀態(tài)直接掛鉤?！?/p>

他建議，需明確信息上報、專項檢查及處治、交通管制與恢復等工作的職責和程序，對預警和響應協(xié)同聯(lián)動機制進行定期演練、檢查評估和持續(xù)改進，并建立起安全預警與應急響應協(xié)同聯(lián)動機制。

“當然，這里不得不談到評估的困惑。”吳滌提議，應鼓勵從系統(tǒng)中獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)和技術信息的專業(yè)技術服務提供者，發(fā)揮技術能力和專業(yè)優(yōu)勢，為最終客戶提供預警評估、養(yǎng)護決策支持服務，最大限度杜絕技術風險的降臨。

復興之路

2021年3月，交通運輸部辦公廳印發(fā)《公路長大橋結構健康監(jiān)測系統(tǒng)建設實施方案》，明確到2023年底，建成部級數(shù)據(jù)平臺、省級監(jiān)管平臺和全國統(tǒng)一標準的單橋監(jiān)測系統(tǒng)。

“實際上，監(jiān)測系統(tǒng)建設好后，還要與現(xiàn)行橋梁養(yǎng)管制度融合，推行包含方案設計、系統(tǒng)部署、運維服務在內的全過程技術服務?！眳菧煺J為。

他在闡述中表明，于需求分析與總體設計階段，可采用專家調查法，以評定橋梁結構安全風險等級為目的，重點辨識主要風險事件，并對風險事件發(fā)生的概率和損失進行定性分析?！巴瑫r，還可采用事故樹分析法，以科學選取監(jiān)測指標、合理優(yōu)化測點布設方案為目標，對結構安全風險進行全面系統(tǒng)的梳理辨識，并對風險事件發(fā)生的概率和損失進行定性和定量分析。”

此外，吳滌建議，在詳細設計與系統(tǒng)部署階段，應基于橋梁主體結構設計及結構安全風險辨識分析結果進行。系統(tǒng)運維亦應關注系統(tǒng)管理、系統(tǒng)維護、應急響應與決策支持多個維度。

交流尾聲，吳滌與嘉賓們分享了四川省對橋梁監(jiān)測技術研發(fā)與推廣支持的總體思路，即統(tǒng)籌規(guī)劃、責權明晰，頂層設計、分級部署，因地制宜、有序推進，合理配置、發(fā)揮實效。

“項目前期，要充分辨識分析安全風險隱患，合理選取監(jiān)測指標，確保系統(tǒng)經濟、可靠、實用。到了后期，則要完善系統(tǒng)管理運行機制，明確橋梁養(yǎng)管單位和技術服務機構的分工和職責，確保系統(tǒng)持續(xù)、正常、有效運行?！眳菧鞆娬{。

瀘州沱江五橋（攝影：陳楠枰）