吴涤：山区桥梁监测与预警评估的反思与复兴

文/本刊记者 陈楠枰

四川省公路结构监测与加固工程技术研究中心主任、公路长大桥建设国家工程研究中心四川分中心副主任吴涤（源清慧虹供图）

在多年的培训和交流过程中，四川省公路结构监测与加固工程技术研究中心主任、公路长大桥建设国家工程研究中心四川分中心副主任吴涤常被人问起：桥梁自动监测系统的评估与人工巡检过程中的定期检测评估有何区别？监测系统评估结果应当怎样使用？

“这反映出一个深层次问题。当前桥梁监测系统的业务应用，仍未与桥梁养管及安全运营体系紧密融合，需要引起行业的重视和反思。”他指出。

发展现状与行业需求

据吴涤介绍，目前，我国已构建桥梁健康监测系统的桥梁主要为特大跨径桥梁。其中，长三角、大湾区、沿长江经济带等经济发达地区的大跨度桥梁和特殊桥梁较为普遍地安装了监测系统，西北、东北经济较不发达地区桥梁构建结构监测系统的比例较低。而随着高速路网的快速发展，西南地区多数大跨径桥梁均已构建了监测系统。

然而，反观当前山区桥梁监测与预警评估系统，吴涤发现，这些系统普遍仍存在着构建不充分、标准不统一、应用不深入、维护不到位、监管未成网、数据未共享等主要问题。

“以四川省为例，这里地理位置特殊，桥梁安全风险管理形势严峻，其中，地震、洪水、滑坡、泥石流等自然灾害均为四川公路桥梁安全运营带来了重大威胁。”

在吴涤看来，针对桥梁监测风险，当全国大部分地区将注意力主要放在桥梁结构自身的健康状态所可能引起的运营安全风险之外，云、贵、川所在的国家西南版块地域，还需叠加关注桥梁所处的环境和灾害风险。

如今，针对桥梁的安全运营和智能养护，业内多采取人工巡检和自动化监测两种手段。

“人防不如技防。”显然，对于行业而言，自动化监测之于人工检查，不仅有着实时且长期持续的监测时间优势，其对主要承重构件及关键部位、桥梁荷载及所处环境的全覆盖监测，以及对桥梁结构表观及内部性能参数的监测，均在空间和深度双维度优于人工检查。这一切都足以保障管理者对桥梁长期风险、突发灾害与事件的预判需求以及第一手数据获知，确保将潜在风险防控到位。

“相较而言，自动化监测的最核心优势，还在于其所提供的均是基于实测数据的定量评估，而非人工巡检凭借主观经验的定性评定，不再受限于基层检测人员的知识和经验储备。”吴涤认为。

技术进步与机制困惑

站在从互联网时代向物联网时代迈进的风口，围绕山区桥梁的监测与预警，吴涤认为，其最大进步体现在监测设备和监测技术上，“不仅产生了海量数据且数据质量得到提高，成本亦有大幅降低。”

只是，当前在全国范围内大面积推广自动化桥梁健康监测手段却并不现实。在吴涤看来，成本之“重”或是桥梁自动化监测系统无法全面铺开的重要原因之一。他介绍，目前，针对不同桥型，四川省建议将监测系统分成三类，即综合集成监测系统、特定目标监测系统和应急监测系统。

针对具备大规模特殊结构，且地处全区交通运行枢纽地位的桥梁，应采用综合集成监测系统，将结构健康和环境风险一并监控到位。但对于大部分常规桥梁而言，若存在一定的灾害损毁风险，则建议采用特定目标监测系统，只针对某一项或几项特定的结构安全风险专门实施长期监测。“如此‘因地制宜’，有助于我们在保障桥梁结构安全的同时，也控制住成本。”

而在预警方面，吴涤也在各类桥梁监测系统的应用中感觉到困惑。“例如，单一或少数几个传感器的报警，是否能直接与桥梁结构安全问题‘划等号’，进而作出桥梁封闭整修的判定？我认为这是不对的，不应将传感器的报警与桥梁结构状态直接挂钩。”

他建议，需明确信息上报、专项检查及处治、交通管制与恢复等工作的职责和程序，对预警和响应协同联动机制进行定期演练、检查评估和持续改进，并建立起安全预警与应急响应协同联动机制。

“当然，这里不得不谈到评估的困惑。”吴涤提议，应鼓励从系统中获取监测数据和技术信息的专业技术服务提供者，发挥技术能力和专业优势，为最终客户提供预警评估、养护决策支持服务，最大限度杜绝技术风险的降临。

复兴之路

2021年3月，交通运输部办公厅印发《公路长大桥结构健康监测系统建设实施方案》，明确到2023年底，建成部级数据平台、省级监管平台和全国统一标准的单桥监测系统。

“实际上，监测系统建设好后，还要与现行桥梁养管制度融合，推行包含方案设计、系统部署、运维服务在内的全过程技术服务。”吴涤认为。

他在阐述中表明，于需求分析与总体设计阶段，可采用专家调查法，以评定桥梁结构安全风险等级为目的，重点辨识主要风险事件，并对风险事件发生的概率和损失进行定性分析。“同时，还可采用事故树分析法，以科学选取监测指标、合理优化测点布设方案为目标，对结构安全风险进行全面系统的梳理辨识，并对风险事件发生的概率和损失进行定性和定量分析。”

此外，吴涤建议，在详细设计与系统部署阶段，应基于桥梁主体结构设计及结构安全风险辨识分析结果进行。系统运维亦应关注系统管理、系统维护、应急响应与决策支持多个维度。

交流尾声，吴涤与嘉宾们分享了四川省对桥梁监测技术研发与推广支持的总体思路，即统筹规划、责权明晰，顶层设计、分级部署，因地制宜、有序推进，合理配置、发挥实效。

“项目前期，要充分辨识分析安全风险隐患，合理选取监测指标，确保系统经济、可靠、实用。到了后期，则要完善系统管理运行机制，明确桥梁养管单位和技术服务机构的分工和职责，确保系统持续、正常、有效运行。”吴涤强调。

泸州沱江五桥（摄影：陈楠枰）