橋梁檢測也好，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)也罷，都是為了發(fā)現(xiàn)橋梁病害，使得橋梁能夠得到及時的修理，避免發(fā)生垮塌事故。更為主動一點(diǎn)是獲取橋梁抗力和荷載信息，以做出較為科學(xué)合理的維修策略。對此我們有幾個基本認(rèn)知如下：
（1）橋梁檢測是為了發(fā)現(xiàn)病害，從長期管理角度是用檢測的數(shù)據(jù)更新抗力退化模型，也就是通過檢測，更好地發(fā)現(xiàn)橋梁退化規(guī)律。
圖1 橋梁退化示意圖
（2）通過對橋梁退化規(guī)律的認(rèn)知，目的是做出較好的維修策略，從而既能夠保障橋梁安全性使用性，且能夠節(jié)約維修成本支出。
圖2 通過橋梁維修保證安全性示意圖
（3）能夠保障橋梁安全以及長期服務(wù)能力，必須依賴日常維護(hù)和定期維修。就如同大夫給人看病，病診斷得再精確，如果沒有治療，啥疾病也去不了。2019年9月底無錫塌橋事故一出，好多公司紛紛發(fā)文說，要是橋梁上安裝傳感器，就能夠避免塌橋事故了，這是不負(fù)責(zé)任的說法。任何檢測手段都不能保障橋梁安全，只有動真格的修理能夠做到，而檢測是獲取信息的手段，目的是（A）及時發(fā)現(xiàn)病害（B）做出更好的維修策略。數(shù)據(jù)如果不用于決策，都是白扯淡的東西，再“大”也無用。
最近筆者聽說某個城市，要在城市內(nèi)100座橋梁上安裝結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，總預(yù)算約1億元，平均到每座橋梁預(yù)算100萬。該城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，財(cái)政收入高，有錢辦大事，這倒也無可厚非。只是我們覺得，各種橋梁檢測手段，都是有不同成本結(jié)構(gòu)的，獲得的信息能用于決策的效果也有所差別，做出投入決策之前需要考慮考慮性價比。
圖3 不同橋梁檢測手段性能對比示意圖
如果從（檢測精度和檢測的實(shí)時性）兩個維度看，獲得橋梁養(yǎng)護(hù)管理信息有三種手段：（A）橋梁人工檢測，實(shí)時性差（2-3年一次），但是發(fā)現(xiàn)病害的精度高；（B）橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時性高，但是發(fā)現(xiàn)橋梁病害的精度略差；（C）快速檢測技術(shù)，精度和實(shí)時性介于上面兩者之間。
定性（沒有數(shù)學(xué)模型支撐）地來看，橋梁人工檢測性價比最高，可以說目前橋梁養(yǎng)護(hù)有效數(shù)據(jù)的90%以上是靠養(yǎng)護(hù)規(guī)范規(guī)定的人工檢測來獲取的，橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)性價比較低，橋梁快速檢測大多應(yīng)用新開發(fā)的檢測設(shè)備，是蓬勃發(fā)展的領(lǐng)域，隨著新型檢測設(shè)備的規(guī)模化生產(chǎn)后價格會降低從而性價比會有很大的提升空間。甚至，有些快速檢測設(shè)備有可能通過養(yǎng)護(hù)規(guī)范進(jìn)入必選檢測手段。
圖4 檢測手段的等效用曲線
借用經(jīng)濟(jì)學(xué)效用曲線來定性地說明不同檢測手段的性價比問題。假設(shè)圖4為人工檢測和橋梁監(jiān)測系統(tǒng)兩種手段的等效用曲線示意圖。等效用曲線就是兩種檢測手段不同使用量的組合，從而實(shí)現(xiàn)的效果是相同的，U1曲線上的每個點(diǎn)在SHMS和INSPECTION上支出比例是不同的，但是實(shí)現(xiàn)的效果相同。U3、U2和U1代表不同的效用曲線，假設(shè)U3>U2>U1。直線AB是資源約束曲線，也就是目前可獲得預(yù)算花費(fèi)在橋梁檢測和橋梁監(jiān)測系統(tǒng)上不同量的組合。從幾何上求解，效用曲線與資源約束曲線的切點(diǎn)E（紅色）為兩種手段的最優(yōu)分配點(diǎn)，效用U2。但是，上面提到的城市，花費(fèi)10000萬在100座橋梁上安裝監(jiān)測系統(tǒng)的決策可能相當(dāng)于選擇了紅色的a點(diǎn)，效用為U1，U1<U2。
我們不是反對橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的上馬，如果我們的推測是靠譜的，而是建議業(yè)主可以通過縮減橋梁監(jiān)測系統(tǒng)一些預(yù)算而布局到快速檢測技術(shù)和人工定期檢測上，可能檢測費(fèi)用使用效率會有較大幅度提高。我們在2019年在給不同幾個地區(qū)業(yè)主提供咨詢意見的時候，大多數(shù)秉持了這個分析理念，適當(dāng)降低些初始的監(jiān)測系統(tǒng)預(yù)算，往快速檢測技術(shù)上略有布局，可能檢測效益更高。
舉兩個親身經(jīng)歷的案例。
案例1：2007年某城市擬在五座橋梁（四座連續(xù)梁橋和一座鋼管混凝土拱橋）上安裝橋梁監(jiān)測系統(tǒng)，財(cái)政局批復(fù)預(yù)算3500萬。在專家評審環(huán)節(jié)，監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案編制單位把橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的功效有些過于夸大，定論是定期檢測統(tǒng)統(tǒng)可以不要了，那個東西太土氣，不夠高大上。與會專家都是長期從事橋梁檢測業(yè)務(wù)的，提出了疑問，在本省之前從來沒有一座橋梁安裝了監(jiān)測系統(tǒng)，難道不是依賴橋梁人工檢測來查驗(yàn)橋梁病害情況嗎？專家組經(jīng)過合議，建議取消四座連續(xù)梁橋，只保留拱橋做結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，預(yù)算折減3000萬元，剩余500萬元?，F(xiàn)在來評估，該專家組的建議還是比較理性的，尤其是對于一個經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的城市，3000萬還是一筆不小的錢。
案例2: 2018年某公路局在8座橋梁安裝了橋梁監(jiān)測系統(tǒng)，預(yù)算600萬元，算是第一批此類項(xiàng)目試點(diǎn)，如果做得好還可增加安裝的橋梁數(shù)量。2019年論證第二批橋梁監(jiān)測系統(tǒng)是否上馬的時候，業(yè)主負(fù)責(zé)人提出了一個非?，F(xiàn)實(shí)的問題，用600萬布局到橋梁定期檢測和詳細(xì)檢測上，效果與監(jiān)測系統(tǒng)比較哪個會更好些？其實(shí)這位橋梁業(yè)主單位負(fù)責(zé)人其實(shí)也是在考慮上面圖4模型所體現(xiàn)的決策思維。
筆者還想推薦一種比較少見的檢測手段。建議每次橋梁檢測，除了開展正常的現(xiàn)場檢測和報(bào)告整理工作之外，讓經(jīng)驗(yàn)豐富的橋梁檢測專家或橋梁設(shè)計(jì)類專家，把每一座橋梁或者病害嚴(yán)重的橋梁都跑一邊，這種現(xiàn)場給專家形成的判定，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于僅僅通過閱讀檢測報(bào)告形成的判定，而且成本真的不高。
