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行业动态

国家层面尚未形成完善的长寿命安全保障 体系
发布时间:2022年05月18日

我国一直高度重视交通基础设施的安全保障工 作,在技术、管理、法规等方面形成了多种安全保 障技术方法,为保障交通基础设施的安全运行发挥 了重要作用。

但是,由于我国交通基础设施的设计、建设与 管理存在行业和区域条块分割,相关法律法规与技 术标准不统一、不完善,缺少统一的理念与认识, 导致长寿命安全保障体系不健全,缺乏国家层面的 顶层设计和系统规划,与发达国家相比差距较大, “重建设、轻养护”观念比较突出。具体体现在: 在勘察、规划、设计、建造、运营、维护等过程中, 缺乏对长寿命安全保障的系统考虑,安全状态和剩 余寿命评估预测还缺乏必要的理论和技术支撑;对 重大工程结构性能的保持、提升与恢复,从理论、 技术和装备等诸方面均有待深入研究;尚未形成完 善的交通基础设施长寿命安全保障技术体系、管理 体系、法律法规以及可持续设计建造及维护管理的 缜密化标准体系。

综上所述,我国交通基础设施在长寿命安全 服役方面面临严峻挑战,安全形势不容乐观,存在着安全隐患多、服役寿命短、“老龄化”日益凸显、 长寿命安全保障技术落后等突出问题。因此,我国 应提早规划并加强交通基础设施长寿命安全保障理 论与技术体系的系统研究与建设工作,逐步形成比 较完善的长寿命安全保障体系,确保交通基础设施 的长寿命安全服役和交通大动脉的安全畅通。

发达国家在长寿命安全保障方面的现状 及启示

在交通基础设施建设发展的过程中,发达国 家的大规模工程结构建设比我国起步早,“老龄化” 程度比我国突出。为了充分挖掘既有工程结构的功 能潜力、减少国家投入,许多国家以结构经济耐久、 绿色健康为目标,制定了旨在提升交通基础设施长 寿命安全服役能力的国家战略性规划或研究计划, 以全面保障交通大动脉安全长久运行,支撑国家经 济建设的可持续发展。

进入 21 世纪后,美国、日本和欧洲等国家和 地区已强力推进与延长桥梁寿命相关的科研工作和 工程实践,例如,欧盟的可持续桥梁项目 [10] 和长 寿命桥梁项目 [11],日本的桥梁长寿命化维修计划 [12],美国的公路战略研究计划二期(SHRP 2) 和 桥梁长期性能研究计划(LTBP)等 [13]

1988 年美国实施了《路面长期使用性能研究》 (LTPP)[14~17],对典型路段开展了 20 年的跟踪 观测,加拿大等 20 多个国家参加了该项国际合作; 随之,2008 年美国启动了 LTBP [18~20]:计划用 20 年时间,建立详细即时的桥梁健康数据库,开展 桥梁结构性能基础理论和应用技术研究,最后提高 桥梁安全性、可靠性和长寿命安全保障能力。2015 年日本发布了以“构筑长寿命安全保障体系、提高 伤损毁抵抗能力”为目标的发展规划:通过采取检 (监)测监控措施和预防性养护维修新理念,推动 现代监测技术等相关高新产业的发展,使由性能退 化导致的重大事故为零。韩国提出了“桥梁 200 计 划”,计划通过设计、施工、养护维修管理等技术 的全面提升,将桥梁设计使用寿命提升到 200 年以 上。另外,英国启动了“道路资产管理系统计划”, 计划投资 150 亿英镑用于改善 100 多条主干道路的 安全状况,实现长寿命安全服役。澳大利亚和新西 兰启动了“资产维护管理计划”,该计划提供关于公路的整体发展、管理及运营的战略性指导 [21]

因此,国外发达国家均以“长寿命安全服役” 为目标,制定了相应的国家战略性规划或研究计划, 以全面支撑交通基础设施长寿命安全服役和国民经 济的可持续发展。我国也应借鉴发达国家的先进理 念和经验,从国家层面统筹规划,逐步形成与我国 交通基础设施发展相适应的长寿命安全保障技术体 系、管理体系和标准体系,确保交通基础设施的长 寿命安全服役,并在该领域跻身国际先进水平。

构建交通基础设施长寿命安全保障体系 的思路

针对我国交通基础设施存在的结构病害严重、 “短寿命”突出、“老龄化”日益凸显、长寿命安全 服役面临严峻挑战等问题,我国应借鉴发达国家在 长寿命安全保障方面的先进经验,开展交通基础 设施长寿命安全保障体系的系统研究,建立完善 的“交通基础设施长寿命安全保障体系”。为此, 提出我国交通基础设施长寿命安全保障体系建设的 总体目标、战略任务及相关建议。


(一)总体目标

以我国交通基础设施可持续发展为导向,以经 济耐久、绿色节能、安全可靠、健康长寿为目标, 以信息化、标准化、专业化、缜密化与智能化为切 入点,从国家层面统筹规划,推进交通基础设施长 寿命安全保障理论与技术体系的研究与建设,全面 提升对重大工程结构的监控、诊治与防灾减灾应急 处置能力,使我国工程结构的建养水平与服役寿命 达到或超过国际先进水平。

(二)战略任务

(1)基于现代信息技术、检(监)测技术、评 估预测与先进维护技术,通过长寿命安全保障理论 与技术的科技攻关,突破服役性能长期保持、服 役寿命显著提升和病害结构快速恢复等技术瓶颈, 推动我国工程结构新型设计理论、建造与再建造、 工程科学与现代材料等相关学科的创新。构建以 “健康监测、安全评估、寿命预测、先进养护与应 急处置”为核心的重大工程结构长寿命安全保障 体系,培育新兴产业发展,在面向工程结构现代无损检(监)测、诊断技术与装备等方面占领世 界制高点。

(2)通过对新理论、新材料、新结构、新装备、 新工艺和新标准的研究,与互联网 +、云计算、大 数据、机器人与虚拟现实等信息技术深度融合,突 破现有条块分割的“信息孤岛”壁垒,实现全寿命 周期信息全覆盖。构建基于“勘察设计、建造施工、 养护维修、运营管理”全寿命周期的管理决策体系, 推进以预知性维修为主体的先进养护管理体制变 革,显著降低重大工程结构的事故率。

(3)坚持技术创新、循环经济、资源节约、绿 色环保与可持续发展的理念,系统梳理现有法规、 标准、规范等制度,按照多规合一的新思想,建立 可持续设计建造与维护管理全过程的重大工程结构 长寿命安全保障政策法规与标准体系,加强本领域 的学科建设与人才培养,推进我国科学管理、全面 监控、应急高效的信息化、自动化、智能化的智慧 交通,使我国从重大工程结构建设大国向“建养” 强国迈进。

(三)具体建议

(1)尽快启动我国 “ 交通基础设施重大工程结 构长寿命安全保障体系 ” 建设工作,统筹规划和制 定中长期发展计划,确定战略发展目标、发展方向 和重点科技任务,制定实施方案和发展路径。

(2)建议国家科学技术部将“交通基础设施重 大工程结构长寿命安全保障体系”研究列入国家重 点科技研发计划,持续开展长寿命安全保障理论与 技术体系的科技攻关,逐步形成比较完善的长寿命 安全保障体系,全面提升长寿命安全保障和减灾防 灾应急处置能力。

(3)建议国家发展和改革委员会等相关部门设 立“以交通基础设施长寿命安全保障为核心的维护 管理战略性新型产业振兴行动计划”,培育和推动 相关新兴产业的快速发展,设立若干国家工程实验 室以支持该项工作。