桥梁风险理论与运营风险控制

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摘要：本文对我国人民过去的工程风险认识及现代桥梁技术发展历史进行了简单回溯，在总结桥梁风险事故产生原因基础上，对现阶段我国的桥梁风险状况进行了分析。针对运营期桥梁风险评价控制的内容，指出了公路桥梁运营期风险评价的控制措施。肯定了运营期间桥梁风险控制的重要性，最后对桥梁运营期风险控制措施进行了总结期望。

关键词：桥梁；风险；公路桥梁；控制

1古代人民对风险事故的认识

自古以来，我国伟大的劳动人民就充分认识到建设工程的风险所在。早在一千多年前，工匠们在部分佛塔的修筑过程中，就已经在塔体周围设置了防护网，以保证施工的安全进行。十七世纪，我国古代科学家的一些工程论著中就有关于处理开挖矿山工程事故采取的安全控制措施方面的论述，这应当是我国最早的“矿业安全工程”案例了。在国外，随着产业技术的不断进步，事故时有发生，基于工程安全实践，形成了风险控制的理论。在近些时候，经常发生一些针对建筑物、桥梁等的袭击事件，进行风险安全控制研究就成为了现代桥梁建筑施工运营中的重大问题。

2桥梁风险事故为什么产生

桥梁作为架设于江河湖海上能使行人、车辆等顺利通行的交通建筑设施，自从其被人类发明以来，就时刻面临着施工和运行的安全风险。桥梁工程的发展进步都是基于材料创新和技术创新在实践中的不断应用这一基础之上的。例如古代的块石、料石，现在的钢筋混凝土、钢结构，结构体系由简支向预应力斜拉桥改变，跨径由小变大。然而，正是因为技术创新和新材料的应用具有一定的风险性，再加上环境地质等施工条件、工程技术人员素质等很多因素，随着桥梁工程技术的发展，风险控制也日趋复杂化。在20世纪初世界桥梁技术由悬臂桁架梁桥向悬索桥迈进这一大背景下，著名的加拿大魁北克桥，曾经出现两次重大施工事故。第一次事故因为延长了中跨，没有进行受力核对，以致悬臂倒塌，数万吨钢材报废，数十人遇难。第二次事故是由于变更悬臂拼装方式，机械使用不当导致挂梁沉入水中，10多人遇难。这两次事故都是没有足够重视设计理论改变的风险与施工工艺变更的风险引起的，为以后的工程技术设计与施工敲响了警钟。

3桥梁建设运营风险是整体风险

许多塌桥事故，比如魁北克桥梁事故说明了桥梁建设运营可能遇到的诸多风险可能发生于施工建设及运营使用的各个阶段，因此具有一定的借鉴性。有的桥梁，因为原材料使用控制不严格，使得钢筋发生屈服断裂，导致人员死伤，造成重大损失。有天桥因为在使用过程中由于使用单位忽视了桥梁的荷载限制，比如一些景区没有按照规定控制人员数量，导致桥梁因为游客太多超出设计荷载而坍塌。还有些桥梁因为设计缺陷造成事故，比如轰动一时的我国直辖市重庆綦江彩虹桥事故，事故调查表明导致虹桥出现垮塌的直接原因是施工不当造成的，由于工程施工过程中存在着十分严重的危及桥梁结构安全的质量问题，当然，工程设计也存在一定程度的质量问题。另外，还有因为管理和养不到位的比如佛罗里达州造成46人死亡的吊桥事故，使用过程中因为在桥梁上跳舞的人太多导致的堪萨斯州人行桥事故死亡人数高达114人。诸多事实证明，桥梁事故不光发生于施工过程，桥梁风险控制也不单是工艺材料革新的应用，它是涉及技术、经济、设计、施工等多方面因素的整体系统工程，我们可以称为整体风险。

4桥梁风险控制评价

桥梁风险控制评价包括风险辨识、风险评价及风险控制这三方面的内容。如图1所示。风险评价的目的是为了做好风险控制，只有对桥梁系统风险进行严格控制，才能够防患于未然。如果不对桥梁实施风险控制，一旦桥梁在意外事故或自然灾害中遭到破坏，就会给社会和人民群造成巨大的财产损失和严重后果。大量的文献资料表明，我国有很多造成人员重大伤亡的事故都是因为桥梁施工阶段的操作不规范产生的，比如众所周知的贵州铜仁市的鱼梁滩桥事故（1990年，共有37人死亡）、广东韶关的白桥坑大桥事故（1996年，共有32人死亡）、湖南凤凰桥事故（2007年）。为何会发生这样的安全风险事故呢？这是因为在桥梁的使用周期中，从施工到竣工以及运营最后桥梁退役，其结构失效概率的变化曲线符合“浴盆曲线”，如图2所示，即由大变小再变大的过程，共分为早期失效期、偶然失效期和耗损失效期三个阶段。桥梁早期失效期即桥梁可行性论证到竣工完成阶段。此时桥梁风险最大，失效概率也最大；偶然失效期和耗损失效期则分布于桥梁运营期间。偶然失效期即桥梁状况较好期间，而耗损失效期就相当于桥梁使用的末尾阶段。我国现阶段关于桥梁风险评价的研究主要集中于桥梁施工期。随着时代向前发展，材料、设计和施工技术的进步，风险控制评价方法也从定性评估趋向定量评估。相信随着我国桥梁技术的发展及大量持续的工程建设，桥梁风险控制系统及理论的研究必将不断深入下去。

5公路桥梁运营阶段所面临的风险

对于运营期桥梁的风险控制评价来说，因为发生的恶性事故较少，因此现阶段的理论研究依然处于起步阶段。有些地方船撞事故的发生，使很多人对船撞风险评价进行了大量研究。而我们分公司运营管理路段内绝大多数的桥梁属于旱桥，因为桥下通行的不是船只而是车辆，所以导致车辆撞桥的事故时常发生，2015年G18荣乌线弥河大桥由于车辆追尾后撞击护栏，并且发生燃烧，造成桥梁受损；2016年G18潍河特大桥发生车辆撞击护栏后车辆侧翻，造成盐酸泄漏，对桥梁护栏与底板造成腐蚀损坏，所以现阶段开展车撞风险控制具有一定的现实意义。潍坊分公司运营管理的桥梁，绝大多数处于偶然失效期，属于浴盆曲线第二阶段，面临的风险因素可分为自然风险和人为风险两类。自然风险我们无法规避，如汶川512大地震中无数桥梁垮塌。而使用期间的人为风险因素，则主要是因为管理不善、养护不到位、车辆荷载过大、技术力量薄弱等方面引起，这类风险因素我们必须进行控制。考虑到我国的桥梁建设时间有比较集中的峰值特征，现在国内大部分风险评价研究则针对的是大跨径、高难度、新技术桥梁，相对中小跨径桥梁来说，也需要进行风险控制评估。上面提到，多数桥梁处于偶然失效期，最终必然随着时间推移逐渐进入耗损失效期。此时的失效概率将增大，突发性事故将增多偶然失效期。例如给世界桥梁界敲响警钟的美国明尼苏达州的桥梁突然失效事故至今让很多工程师记忆犹深。国外经历了很长时间段的桥梁发展历程。从可行性论证、施工到交付使用，以及运营管理，采取的措施都已经比较成熟，而且得到了实践的检验。我们应该积极学习国外成熟的理论及措施，这对国内桥梁运营风险控制有很大的借鉴意义。

6桥梁运营期间风险的控制措施

对于运营期风险控制而言，我们不仅要从健全理顺体制、实时监控、治理超载、提高检测技术，进行人员专门培训等角度下手，我们还必须具备提前控制风险的思想。潍坊分公司养护巡查大队对运营中的桥梁每月进行一次经常性检查，包括桥梁的外观，常规的技术使用状况，发现问题及时上报，养护单位无法解决的问题，由分公司养护部联系专门的桥梁检测机构或有关单位采取专门的措施，以保障桥梁使用安全。在特大桥梁如潍河特大桥或者重要路段桥梁如弥河大桥设置了雾灯管理系统，有效保证了能见度较低情况下的行车安全和事故的发生，避免撞桥事故，造成桥梁损伤。在冬天下雪等容易发生事故的天气，采取提前撒布防滑沙、融雪剂等措施，并设置大屏幕LED显示屏，提前对过往司乘人员进行警示，避免事故的发生。我们管养路段内与青岛分公司管养路段交接处胶莱河大桥，由于早期施工原因，路面经常发生坑槽，我公司养护巡查大队上报分公司养护部，由养护部上报集团设计院，设计院技术人员考察现场情况后，决定采取综合措施彻底治理，杜绝风险事故的发生。K364+467小桥（1孔-13米预应力空心板）曾经发生板底裂缝，铰缝脱落，我们养护队员及时发现，上报养护部以后，决定对桥梁采取钢板封缝，灌注水泥浆等措施，有效避免了桥梁技术状况的进一步退化，控制了桥梁风险事故的发生。我分公司在管养路段重要桥梁进行二维码安全管理，由养护技术人员定期进行安全技术状况检查，检查完毕后，扫描二维码，将检查情况及时提交上报，随时掌握桥梁技术状况，有情况提前采取措施，避免风险事故的发生。我分公司还利用无人机对管辖路段内的重大桥梁实施不定期巡查监控，防止出现意外情况，在夜间，养护巡查大队曾经会同路政部门、当地政府及河道管理单位，对私倒垃圾，影响桥梁安全的行为，进行综合执法整治。我们潍坊分公司养护应急中心会同路政、交警部门，在遇有恶劣天气发生时，实行交通管制，“两客一危”车辆在特定时间段内不准驶入G18荣乌潍坊路段，实行高效的风险控制措施，最大程度的保障了管辖路段内重要桥梁的运营安全。

7结论

我们分公司运营管理的桥梁，基本上属于一类，二类桥，公路桥梁整体状况较为安全。为做好保障工作，潍坊分公司专门配备桥梁养护工程师，每一个养护巡查大队都有数名专门的桥梁养护管理员，每年都请专门的桥梁检测机构开展全线桥梁的检测工作，出具每一座桥梁的检测报告，并提出针对性的养护措施，希望养护巡查队员以后也能配备先进检测手段和仪器，以便更好的对桥梁的日常技术状况进行监控掌握。在桥梁新技术、新工艺不断发展，在桥梁建设周期由于种种原因而缩短时，我们必须重视现在乃至将后所面临的桥梁状况整体风险。显然，控制桥梁整体风险是每一个工程建设参与者以及养护运营管理者的责任，而工程人员自身所蕴含的技术风险、管理风险也要引起我们的重视。只有树立良好的整体风险控制观念，时刻防患于未然，才能够更好的实现公路桥梁事业的大发展。

参考文献

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[2]汪元辉．安全系统工程[M]．天津：天津大学出版社，1999.

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[4]陈宝智，王金波．安全管理[M]．天津：天津大学出版社,1999.-97-

作者:张庆春 单位:齐鲁交通发展集团有限公司潍坊分公司