[摘要]我國的交通基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)位于世界規(guī)模的前列,但是在多種因素的影響下,交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)的安全保障問題越來越值得有關(guān)人員深思,筆者就我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀著手,重點分析討論我國交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長壽命安全保障領(lǐng)域存在的主要問題,并針對這些問題提出相應(yīng)的措施。 

  [關(guān)鍵詞]交通土建結(jié)構(gòu) 長壽命 安全保障 

  交通基礎(chǔ)設(shè)施是社會交通體系的重要組成部分,它是由道路、鐵路、橋梁、隧道、地鐵、機場等部分組成,屬于社會的一筆固定資產(chǎn),包含著社會公益性、經(jīng)濟先導(dǎo)性、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟性、規(guī)模經(jīng)濟性和軍事戰(zhàn)略性等基本屬性。為了實現(xiàn)交通土建結(jié)構(gòu)長壽命的安全保障的目標(biāo),必須充分發(fā)揮其基礎(chǔ)性。先導(dǎo)性和服務(wù)性功能,以便于支撐經(jīng)濟建設(shè)的持續(xù)發(fā)展、保障人民生活的安穩(wěn)有序、助力國家安全和社會穩(wěn)定。近年來,我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)已經(jīng)取得了顯著成就,與其他工業(yè)化國家相比,我國交通基礎(chǔ)建設(shè)起步晚、速度快、強度大等特點。一方面,由于基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)出現(xiàn)自然劣化、養(yǎng)護(hù)維修不足的情況,使得部分結(jié)構(gòu)過早出現(xiàn)安全性不足、耐久性降低以及適用性不強的問題,實際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常年限。隨著時代的發(fā)展,大批I程結(jié)構(gòu)物老化的問題日益嚴(yán)重,如何合理使用是目前要面臨的一個重大難題之一。另一方面,高速度和高強度的修建結(jié)構(gòu)會集中到將來既有結(jié)構(gòu)的維修加固上,將會對養(yǎng)護(hù)維修、交通運輸和社會生活等方面帶來巨大壓力。因此解決交通土建結(jié)構(gòu)長壽命安全保障工作需要盡快開展,以便提升我國在交通領(lǐng)域上的競爭力和影響力。 

  一、交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀 

  我國交通基礎(chǔ)設(shè)施雖然已經(jīng)進(jìn)入世界前列,但是由于其存在的問題層出不窮,導(dǎo)致土建結(jié)構(gòu)長壽命安全保障面臨著居多挑戰(zhàn)。例如,交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限與實際使用壽命之間存在著較大差異和不確定性,以橋梁工程為例,特大橋、大橋和重要中橋的設(shè)計壽命是100年,中橋、重要小橋的設(shè)計壽命為50年,小橋和涵洞的設(shè)計壽命為30年,在它們的使用年限內(nèi),由于受到外界因素的影響,實際使用壽命會小于設(shè)計使用壽命,這樣會極大的威脅橋梁結(jié)構(gòu)的正常、安全使用。除此之外,不同時期的國情和經(jīng)濟條件也會起到一定的限制作用,新中國剛成立時的大橋,在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量方面與現(xiàn)在的橋梁之間存在著巨大的差異,呈現(xiàn)出實際荷載量等級不斷增大的趨勢,原來的橋梁已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)階段的運輸要求。 

  隨著社會的不斷發(fā)展,一些交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用壽命將陸續(xù)達(dá)到年限,就會成為一筆大額的“帶有問題”的固定資產(chǎn),經(jīng)濟上是不能承受完全更換的壓力,技術(shù)上也難以真正實現(xiàn)。在保證安全使用的情況下,一些結(jié)構(gòu)將會被繼續(xù)使用并發(fā)揮經(jīng)濟效益,如何讓這些結(jié)構(gòu)在理論、技術(shù)、規(guī)范和政策上保證可靠性和安全性的是一個嚴(yán)峻的問題,必須及時進(jìn)行解決。 

  交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)中,安全問題表現(xiàn)的最突出的一面在于,結(jié)構(gòu)長期性退化、材料老化與劣化,比方說在橋梁與隧道方面,公路網(wǎng)中的危橋數(shù)量不斷增加,在目前運營的鐵路隧道中,有病害危險的隧道長度占總長的10%。因此,交通基礎(chǔ)設(shè)施需要建立合理的安全風(fēng)險預(yù)估和保障機制,讓我國交通業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展。 

  二、交通土建結(jié)構(gòu)長壽命安全的問題 

  關(guān)于交通土建結(jié)構(gòu)長壽命安全保障問題主要設(shè)計以下兩方面:一,保證現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施在預(yù)期設(shè)計使用壽命內(nèi)安全可靠服役;二,重大或者重要結(jié)構(gòu)達(dá)到或超過設(shè)計使用壽命之后,采取一定手段延長使用年限保證安全運營。長壽命安全保障工作是系統(tǒng)性的工程,與政策法規(guī)、設(shè)計理念、評估與診斷理論、結(jié)構(gòu)維修和加固理論與技術(shù)以及材料裝備等密不可分,我們從目前的實踐中總結(jié)出幾個主要問題。 

  (1)已有的設(shè)計不能充分考慮結(jié)構(gòu)長壽命系統(tǒng),相關(guān)設(shè)計理論和建造方法不成熟。 

 。2)設(shè)計與施工質(zhì)量存在缺陷以致于對既有結(jié)構(gòu)造成威脅。 

  (3)我國交通基礎(chǔ)設(shè)施存在重建設(shè)、輕管養(yǎng)的狀況,既有結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)維修不到位或者是系統(tǒng)性不足的問題使得結(jié)構(gòu)的使用壽命縮短。 

 。4)公路超載現(xiàn)象普遍存在,加劇結(jié)構(gòu)的損傷。 

 。5)缺乏對于既有重大結(jié)構(gòu)的剩余壽命評估的必要理論基礎(chǔ)。 

 。6)重大結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計年限后,對其繼續(xù)安全服役的可行性理論與方法需要進(jìn)一步進(jìn)行評估。 

  三、交通土建結(jié)構(gòu)長壽命安全保障的相關(guān)措施 

  基于以上問題的發(fā)現(xiàn),要想最大程度的發(fā)揮我國存量巨大和資產(chǎn)龐大的交通基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)造經(jīng)濟的作用,根據(jù)交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)面臨的挑戰(zhàn),我國可以開展“交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長壽命安全保障計劃”,以滿足系統(tǒng)工程中的長遠(yuǎn)規(guī)劃和頂層設(shè)計的需求。 

 。ㄒ唬┌踩U嫌媱潙(yīng)實現(xiàn)的目標(biāo) 

  根據(jù)我國具體國情,采取體制創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式,把滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和保障人民生命財產(chǎn)安全需求作為目標(biāo),將既有基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)國家經(jīng)濟發(fā)展的潛力充分挖掘出來,實現(xiàn)重大交通基礎(chǔ)設(shè)施長壽命安全與綜合造價控制的平衡發(fā)展,深度融合基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、信息化與工業(yè)化三方面內(nèi)容,全面推廣綠色制造,保障基礎(chǔ)設(shè)施的安全性、適用性、可靠性和長壽性。在此項計劃的實施中,我們可以通過達(dá)到以下幾個目標(biāo):一,建立所有交通基礎(chǔ)設(shè)施的長壽命安全保障標(biāo)準(zhǔn)化計劃并加以落實;二,建立重大結(jié)構(gòu)長壽命安全保障領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)體系;三,結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)檢查、檢測、評估、修補或者加固處理交通基礎(chǔ)設(shè)施;其四,降低重大結(jié)構(gòu)在使用年限之內(nèi)發(fā)生事故的可能性。 

  (二)安全保障計劃的戰(zhàn)略任務(wù)和重點 

  建立基于信息技術(shù)與大數(shù)據(jù)的大型工程結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫,監(jiān)管勘察、規(guī)劃、設(shè)計、建造、運營維護(hù)和管理的全壽命信息檔案是該計劃的首要工作之一。在現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息技術(shù)、結(jié)構(gòu)評估技術(shù)的大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與安全控制體系的結(jié)合應(yīng)用之下,推進(jìn)大型工程結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代傳感與監(jiān)測儀器裝備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。對于那些自然災(zāi)害破壞的大型結(jié)構(gòu),應(yīng)該及時建設(shè)搶建與裝備研發(fā)的應(yīng)急救援組織管理體系,從而加大基礎(chǔ)設(shè)施的養(yǎng)護(hù)維修能力。 

  四、總結(jié) 

  交通基礎(chǔ)設(shè)施是構(gòu)成社會固定資產(chǎn)的重要部分,在國民經(jīng)濟建設(shè)中起著非常重要的作用。既有交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)在使用年限內(nèi)存在著不同程度的安全隱患,結(jié)構(gòu)老化和性能退化的現(xiàn)象頻頻發(fā)生,大批重大結(jié)構(gòu)將會陸續(xù)達(dá)到設(shè)計壽命。我國交通仍處于一個快速發(fā)展的時期,如果不能及時解決上述問題,那么長壽命安全保障問題就會越來越嚴(yán)重,產(chǎn)生的后果也將不堪設(shè)想。因此“交通基礎(chǔ)設(shè)施重大結(jié)構(gòu)長壽命安全保障計劃”的實施對于保障我國交通的可持續(xù)發(fā)展有著不容小覷的作用,不僅為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù),同時也造福于人民。