中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
編者按：2021年3月交通運輸部辦公廳頒發(fā)了《公路長大橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)建設實施方案》，提出工作目標2025年之前要在全國跨江跨河跨谷401座特大橋梁上安裝結構健康監(jiān)測系統(tǒng)。2022年9月13日武漢市城市橋梁智慧管理系統(tǒng)（三期）工程總承包項目開始招標，建設范圍涵蓋165座城市橋梁和隧道，項目預算11199萬元……
最近兩年，在交通運輸部、應急管理部和住房與城鄉(xiāng)建設部先后政策推動下，橋梁結構健康監(jiān)測市場呈現(xiàn)井噴之勢。市場機會在哪里？地方業(yè)主在橋梁監(jiān)測領域實踐有哪些不同？技術未來發(fā)展趨勢如何？就這些問題我們邀請了中交三公局工程技術有限公司李連友教高發(fā)表了《橋梁監(jiān)測市場觀察筆記》系列文章。
橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)自從被引進國內以來，對其有用無用性的爭辯就沒有停歇過，這些爭辯往往走向非此即彼的極端而缺少折中式的妥協(xié)。
橋梁監(jiān)測系統(tǒng)實施單位認為監(jiān)測系統(tǒng)作用強大，凡是大橋均應安裝；新建橋梁業(yè)主因為預算可獲得的便利性，往往會拿出一筆經(jīng)費把監(jiān)測系統(tǒng)建設起來；而橋梁運營期的業(yè)主是監(jiān)測系統(tǒng)的使用方從而基于自己的實際使用經(jīng)驗而對監(jiān)測系統(tǒng)有較為直接的看法。
據(jù)某部委組織的對全國23座大橋管養(yǎng)現(xiàn)狀的調研報告中認為，橋梁監(jiān)測系統(tǒng)沒有發(fā)揮應有的作用，或者說沒有發(fā)揮業(yè)主當初所期望的功能，這個結論應該是從使用過監(jiān)測系統(tǒng)那里調查而得來，大體上反映了這些業(yè)主對監(jiān)測系統(tǒng)的看法。
2019年有業(yè)主邀請筆者考察一座跨長江大橋的監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)在橋梁新建時候安裝，投入近千萬元，總計運營了3年便整體性癱瘓。運營期業(yè)主希望投入少量經(jīng)費，對系統(tǒng)進行維修，使其繼續(xù)發(fā)揮功效。也是同年，我們拜訪西南地區(qū)某省公路局路網(wǎng)中心領導，該領導認為與其投入幾百萬建設監(jiān)測系統(tǒng)倒還不如加強人工檢測，多檢測幾回不也能夠達到應有的效果嗎？ 所以橋梁運營期的業(yè)主單位，或者其上級管理單位，對監(jiān)測系統(tǒng)的看法并沒有如監(jiān)測系統(tǒng)承包單位那么積極。
2020年5月5日廣東虎門大橋發(fā)生了異常振動，這個事件引起了廣東省政府，交通運輸部以及應急管理部等政府單位的高度重視。然而因為沒有異常振動發(fā)生時刻的實時數(shù)據(jù)，業(yè)內難以一時給出較為有技術根據(jù)的成因分析，此時業(yè)內便想到了橋梁監(jiān)測系統(tǒng)在異常事件情況下可以發(fā)揮獲取實時數(shù)據(jù)的作用。
虎門大橋事件發(fā)生后我們從兩條脈絡做了跟蹤式的觀察，一條脈絡是民間的，另一條脈絡是官方的。
事件發(fā)生后，先是在各個民間微信群內，由各專業(yè)人士發(fā)起了技術性的討論，包括同濟大學，哈爾濱工業(yè)大學深圳分校，西南交通大學等高校教授，也包括留學海外的年輕學者。這些民間的討論都是非常具有建設性的，討論伴隨著基于有限數(shù)據(jù)的分析，涌現(xiàn)出了一些新的監(jiān)測技術，其中包括美國東北大學華人學者基于視頻對橋梁振動頻率的解析，也包括美國某個神秘團隊（后來在北京跟該團隊見了一面）基于圖像像素增強技術對橋梁可能存在病害部位的判斷等等。
官方對事件的處理是內部式的，我們獲得的小道消息也只能是道聽途說而來。官方對事件的應對包括省長主持的緊急辦公會，包括交通運輸部公路院承擔的橋梁動力特性試驗測試，也包括某央企主動請纓編制的橋梁結構評估技術報告等等。當時民間便傳出了一種聲音，虎門大橋應該安裝監(jiān)測系統(tǒng)，網(wǎng)上傳出來的省長主持會議的紀要中也提到了要安裝橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的指示。
虎門大橋事件之后，交通運輸部開始著手推動公路橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的大范圍建設，我們很難不把兩者聯(lián)想在一起。
2020年12月28日交通運輸部頒布了《關于進一步提升公路橋梁安全耐久水平的意見》，其中就橋梁監(jiān)測系統(tǒng)建設提出了兩階段發(fā)展目標“到2025年跨江跨?？鐛{谷等特殊橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)全面建立；到2035年公路橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)全面建立?！?nbsp;
2021年3月交通運輸部辦公廳頒發(fā)了《公路長大橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)建設實施方案》，提出工作目標2025年之前要在全國跨江跨河跨谷401座特大橋梁上安裝結構健康監(jiān)測系統(tǒng)。這個文件應該是對《耐久性提升》中第一階段橋梁監(jiān)測系統(tǒng)建設目標的具體響應。
《實施方案》這個文件的推出肯定有其前因，肯定也征求過行業(yè)各位專家的意見，我們只能靠猜測才能略有管中窺豹之見。筆者拿到《實施方案》征求意見稿的時候已經(jīng)到了2020年底，粗粗看完，深深預感到橋梁監(jiān)測系統(tǒng)“大躍進”時代即將到來了。2021年1月7日我們寫了 一篇文章《橋梁監(jiān)測市場不是混亂嗎，那就來場聲勢浩大的運動吧》，對以運動式推動橋梁監(jiān)測這件事情表達了高度的擔憂，包括以下幾點：
（1）關于系統(tǒng)建設資金。這么大體量橋梁監(jiān)測系統(tǒng)建設經(jīng)費從哪里來？公路橋梁包括兩類，高速公路橋梁和非收費道路上橋梁。據(jù)《2019年全國收費公路統(tǒng)計公報》中數(shù)據(jù)，2019年度，全國收費公路通行費收入5937.9億元，支出總額10787.7億元，收支缺口4849.8億元，比上年增加780.4億元，增長19.2%。感覺高速公路業(yè)主總體上缺錢，而非收費道路橋梁監(jiān)測系統(tǒng)建設費用來自于當?shù)刎斦胤截斦卞X也是常態(tài)。
（2）關于以往經(jīng)驗總結。在此之前，我們國家建設了大量的橋梁監(jiān)測系統(tǒng)，針對這些工程實踐，在政策文件推出之前相關部門沒有組織做過全國性調研和技術總結？經(jīng)驗教訓都有哪些？如何在以后的橋梁監(jiān)測系統(tǒng)中對以往教訓加以避免？
（3）關于系統(tǒng)長期運維。我們針對以往自己經(jīng)歷過的工程做過反思，認為最為重要的一點是，監(jiān)測系統(tǒng)建成后后續(xù)運維跟不上，致使有些監(jiān)測系統(tǒng)使用不了幾年便癱瘓不能用，造成大量資金浪費。就監(jiān)測系統(tǒng)長期運維，部里是怎么考慮的？專家如何建議的？監(jiān)測系統(tǒng)建成后的運維資金如何得以保障？
（4）關于產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。從經(jīng)濟學角度，運動式推動行業(yè)發(fā)展帶來的問題是，建設期都去搶項目，等這陣運動過去了，沒有項目了，大量技術人員退出這個領域，果真如此如何保障有后續(xù)人才去運維系統(tǒng)，分析數(shù)據(jù)，得出有用的養(yǎng)護建議？
（5）關于橋梁養(yǎng)護數(shù)字化。橋梁養(yǎng)護數(shù)字化有沒有加以嚴肅考慮？如果拿出此次監(jiān)測系統(tǒng)大建設中資金的幾十分之一，開發(fā)類似美國Pontis那類的橋梁數(shù)字化管養(yǎng)系統(tǒng)，其收益可能比監(jiān)測系統(tǒng)要高。那為何棄數(shù)字化養(yǎng)護管理平臺之不做而將大筆經(jīng)費投入到監(jiān)測系統(tǒng)中去？
現(xiàn)在回過頭去看，我們這些擔憂未必都是杞人憂天。不知天高地厚地與交通運輸部不合拍的，除了我們民間團體之外，還有國家應急管理部?；㈤T大橋事件之后，應急管理部專門成立工作組，會同交通運輸部公路局組織相關專家，于5月19日至31日對全國23座跨江、跨海、跨峽谷的大跨徑橋梁進行調研。
在此調研基礎上，完成了《全國大跨徑橋梁長期服役安全狀況調研報告》上報國務院。報告中提到“監(jiān)測系統(tǒng)未充分發(fā)揮作用。雖然各橋都建立了監(jiān)測系統(tǒng)，但也存在一些傳感器耐用性差、系統(tǒng)故障率較高、數(shù)據(jù)分析與管養(yǎng)工作脫節(jié)、預警不及時等問題，對橋梁服役安全的作用有限”。
客觀地來看，應急管理部報告中關于橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的結論與全國各地安裝了監(jiān)測系統(tǒng)大橋的業(yè)主的看法比較接近。
也就是說交通運輸部在頒布《公路長大橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)建設實施方案》之前應該對以往監(jiān)測系統(tǒng)建設經(jīng)驗教訓進行總結和反思，應該對大規(guī)模建設橋梁監(jiān)測系統(tǒng)這件事情進行大范圍公開討論，征集更多專業(yè)人士而不是少部分人的專業(yè)建議。
2021年3月交通運輸部辦公廳發(fā)布了《公路長大橋梁結構健康監(jiān)測系統(tǒng)建設實施方案》正式稿，列出了全國401座特大橋須安裝監(jiān)測系統(tǒng)。先行先試，在11座橋梁上做示范應用，在示范工程基礎上發(fā)布建設指南全國遵照執(zhí)行。就長大橋梁監(jiān)測系統(tǒng)建設交通運輸部從車船稅中給予相應補貼，西部省份補貼比例70%，中部省份補貼比例50%，南方發(fā)達省份補貼比例30%。
紅頭文件附帶著巨額經(jīng)費補貼，行業(yè)迎來了橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的建設高潮，各地區(qū)積極響應，全國統(tǒng)計下來計劃做監(jiān)測橋梁系統(tǒng)的數(shù)量最終多于部里文件列出的401座。
在這個大形勢下，民間任何的微弱聲音都無法被聽見更遑論被采納。既然大勢不可逆，基于現(xiàn)實層面的考慮，我們提出了一個問題——在現(xiàn)有的國內可獲得的技術和產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，如何能夠在規(guī)避以往教訓的基礎上把橋梁監(jiān)測系統(tǒng)做得好一些？
2021年6月底我們完成了第三代橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的方案設計，并跟幾個省份高速集團下屬檢測公司做了交流。那個階段說是方案其實還僅僅限于一種模式上的改變，后來經(jīng)過與各地區(qū)業(yè)主和新架構監(jiān)測軟件開發(fā)公司溝通后編制了《第三代橋梁監(jiān)測系統(tǒng)：模式、架構和生態(tài)》一書，發(fā)布在網(wǎng)上，在業(yè)內引起了不小的反響。（這個第三代的模式我們將在下一篇文章中詳細介紹）
公路橋梁監(jiān)測系統(tǒng)大勢起來了，城市橋梁監(jiān)測也不甘其后。
從2021年下半年開始與別人交流中發(fā)現(xiàn)“城市生命線工程”這個詞語重現(xiàn)率很高。2021年國務院安全委頒發(fā)了關于發(fā)布《城市安全風險綜合監(jiān)測預警平臺建設指南（試行）》的通知，其中提到兩階段建設目標，第一階段初步完成對轄區(qū)內燃氣、供排水、人力、橋梁、綜合管廊等城市生命線工程安全監(jiān)測感知網(wǎng)絡覆蓋，初步建成城市安全風險綜合監(jiān)測預警平臺。這個應該是城市橋梁監(jiān)測系統(tǒng)大范圍上馬的推動性政策文件。
有的一二線城市橋梁監(jiān)測全部覆蓋，動輒投入幾個億甚至大幾個億；有的三四線城市財政沒錢，即便政府雇員發(fā)工資都成問題的情況下，勒緊褲腰帶再窮不能窮在智慧上，也要拿出兩千萬甚至幾千萬做橋梁監(jiān)測。如此規(guī)模的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)建設我們之前是聞所未聞的。
有借助生命線工程這一契機做某城市橋梁監(jiān)測系統(tǒng)的公司跟我們講，他們項目的業(yè)主單位是應急管理局，而橋梁監(jiān)測系統(tǒng)要安裝到橋梁上去，橋梁管理單位是城市管理委員會，需要協(xié)調兩個部門之間的關系。聽這家單位講，住建部也要發(fā)出跟應急管理部相類似的文件。我們網(wǎng)上做了檢索，2022年7月27日新浪財經(jīng)有一條新聞《住建部：鼓勵社會資本參與基礎設施建設和運營維護》，其中提到：“住房和城鄉(xiāng)建設部近日印發(fā)通知，在浙江省、安徽省及北京市海淀區(qū)、遼寧省沈陽市等22個市（區(qū)）開展城市基礎設施安全運行監(jiān)測試點工作，推動各地提高城市基礎設施安全運行監(jiān)測水平。”按圖索驥，從住房與城鄉(xiāng)建設部官方網(wǎng)站查到3月28日頒發(fā)了《住房和城鄉(xiāng)建設部辦公廳關于全面加快建設城市運行管理服務平臺的通知》，附后的《平臺建設指南》中“市級平臺建設”章節(jié)提到“聚焦市政設施、房屋建筑、交通設施和人員密集區(qū)域等領域，對防洪排澇、燃氣安全、路面塌陷、管網(wǎng)漏損、橋梁坍塌等開展運行監(jiān)測，實現(xiàn)城市運行全生命周期監(jiān)測管理?！?/span>
在交通運輸部、應急管理部和住房與城鄉(xiāng)建設部三部委推動下，公路橋梁和城市橋梁監(jiān)測系統(tǒng)這把火算是燒了起來。然而，橋梁監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題，以及有用無用性的爭論仍然存在。橋梁監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)揮功效的場合到底在哪里？虎門大橋事故后，業(yè)內也認為當時橋梁上有監(jiān)測系統(tǒng)就好了，至少能夠捕捉到異常振動時刻橋梁動力特性，作為結構判定的有效依據(jù)。
難道說，捕捉“事件”情況下橋梁異常結構響應是橋梁監(jiān)測系統(tǒng)一個重要的功能？或者橋梁監(jiān)測系統(tǒng)需求短時間內突然有較大幅度的增長，而供給端由于有工程經(jīng)驗的技術人員相對不足，監(jiān)測系統(tǒng)設計中還有精工細作的時間嗎？這些我們只能從實踐中去觀察了。(來源 : 賽文交通網(wǎng) 作者 : 李連友)
