常泰长江大桥运营期风险联防联控策略设计研究

2024-04-07 15:12:27李强李海锋杨海波
交通科技与管理 2024年4期
关键词:实施路径策略

李强 李海锋 杨海波

摘要 公铁大桥建设数量增多,运营安全风险普遍受到关注和重视,但公路和铁路运营风险管理相对独立且缺乏充分的联动,不利于风險的科学管控和高效应对。文章在简要分析公铁大桥运营期风险类型的基础上,针对影响公铁大桥运营期风险联防联控的管理界面划分和风险联防体系两个问题重点阐释,并以常泰长江大桥为例,结合其城际铁路、高速公路和一级公路的多通道一体化设计特点,提出了管理界面划分和风险联防体系的设计方案,以期为未来公铁大桥运营期风险的联合管控提供参考。

关键词 公铁大桥;运营风险;联防联控;策略;实施路径

中图分类号 U448.121 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)04-0182-04

0 引言

随着交通网络化建设的快速发展,大批桥梁相继建成。桥梁工程面临的风险问题研究和管控受到广泛的重视,也取得了一定的研究成果。与此同时,为节约资源、提高效率,公铁两用桥的设计及建设成为一种新趋势。国内的如杭州钱塘江大桥、武汉长江大桥、南京长江大桥、武汉天兴洲长江大桥、沪苏通长江大桥、五峰山长江大桥等,国外的如日本濑户大桥、丹麦费马恩公铁两用大桥等[1]。与此同时,由于公铁两用桥的设计和运营管理显著区别于公路桥或铁路桥,原有公路桥、铁路桥各自独立的运营期安全风险管理模式也已经不能完全适应公铁两用桥运营期安全风险管控的新的需求。为此,结合公铁两用大桥的设计和管理特点,开展桥梁运营期不同运维管理单位间的联防联控管理和风险管控策略研究是非常有必要的。

该文在简要分析公铁大桥运营期风险类型及其特征的基础上,分析了公铁大桥运营期风险的关键影响因素,然后结合常泰长江大桥设计特点,针对性地总结提炼了其运营期风险联防联控策略的设计方案,以期为运营安全风险管理提供参考。

1 公铁大桥运营期风险辨识与分析

公铁大桥多采用双层设计,上层为公路桥,下层为铁路桥。为此,公铁大桥运营期风险主要表现可归纳为三种类型,即公路桥或铁路桥内部风险、公路桥和铁路桥相互间影响所导致的风险以及外部环境造成的公路桥和铁路桥的共有风险。

公路桥或铁路桥内部风险主要表现为桥梁设计风险、桥梁施工风险以及运营管理风险,其主要影响因素可归纳如图1所示[2]

公路桥和铁路桥间相互影响所导致的风险受公铁桥梁相对位置关系影响较大,通常表现为:①铁路运营对公路的影响,典型风险包括铁路列车脱轨、气流、噪声、眩光等;②公路运营对铁路的影响,典型风险包括公路桥的撞击、爆炸、火灾等。

外部环境所造成的公路桥和铁路桥可能承受的共同风险主要包括地震、洪灾、船舶撞击(桥墩)、极端天气(浓雾、暴雨、暴雪等)及恐怖袭击等。

综合来看,公铁大桥运营期间典型风险主要包括船撞风险、车撞风险、异物侵入风险、超载和危险品运输风险、洪灾风险、风灾风险、火灾风险、恐怖袭击风险、地震风险以及桥梁结构及其附属设施的性能劣化风险等[3]

2 公铁大桥运营期风险联防关键因素分析

通常而言,公路桥和铁路桥因其专业特征、通行和运维需求的差异,在管理机制、组织体系和检养修周期等诸多方面存在较大区别。因此,公铁大桥运营期风险联防联控的关键是要明晰公铁双方(多方)管理界面,同时开展针对性的联防体系设计。

2.1 公铁大桥管理界面的划分

调研分析表明,国内公铁大桥通常按资产的使用者来划分权属界面[4],比如,铁路桥和公路桥分别划归为铁路部门和公路部门的专有资产,同时,相应的日常运营、养护维修和管理也分别由铁路运维单位和公路运维单位负责。公铁大桥的共用部分,如主梁、主塔、基础和缆索结构等,则划归为公铁共用资产,但其日常运营、养护维修和管理则多由铁路运维单位负责。

2.2 公铁大桥运营期风险联防体系

公铁大桥相对传统的公路桥和铁路桥独立管理模式,容易导致重视各自体系内的垂直管理,其运营、监管、维护和安全在体系内保障程度较高。但是,公路管理部门和铁路管理部门相对较少的横向沟通和交流,也容易产生多方联防信息沟通慢、联防路径不明晰、联防责任落实难等问题。在公铁大桥设计集成化高、结构更复杂、监管要求提高等新的形势下,落实安全风险双重预防体系的要求需要更多地实践联防联控的策略。

为此,公铁大桥运营期风险联防体系主要需要解决资源管理和共享模式、信息交流和共享路径、联合应急和救援管理、联防协同和保障机制等问题。

资源管理和共享模式内容主要涵盖公铁大桥基础设施资料、运维资料和生产计划安排等常规资料(准静态资料)的管理及共享方式;信息交流和共享路径需要解决动态生产和维护信息、动态监测检测信息的共享共用问题;联合应急和救援管理需要解决风险预警、应急响应、联合救援及险情信息发布等问题;联防协同和保障机制需要从组织建设、工作机制、技术支撑和人员资金等方面对公铁大桥风险联防协作提供全方位的保障。

3 常泰长江大桥运营期风险联防策略设计

3.1 常泰长江大桥设计方案

常泰长江大桥起自江苏省泰兴市六圩港大道,跨长江主航道,经录安洲,跨长江夹江,止于常州市新北区港区大道,路线全长10.03 km,公铁合建段长5 299.2 m,一级公路接线长4 730.8 m。常泰长江大桥集成高速公路、城际铁路、一级公路三种过江方式,跨江采用桥梁方案,其中主航道桥采用双层斜拉桥,桥梁上层为高速公路,下层为城际铁路和一级公路;录安洲、天星洲专用航道桥采用钢桁拱桥,录安洲非通航孔桥采用连续钢桁梁桥,两岸引桥采用预应力混凝土梁桥。

公铁双层方案中上层桥面布置双向6车道高速公路,设计时速100 km/h。下层桥面上游侧布置两线城际铁路,设计时速200 km/h,下层桥面下游侧布置4车道一级公路,设计时速80 km/h。

3.2 常泰长江大桥管理界面的划分

鉴于常泰长江大桥集高速公路、一级公路和城际铁路为一体的设计特点,其运营期管理界面的划分,也将按运输工具和對象的不同而分别进行管理,从而形成相对独立的三方管理模式,即高速公路运营方、一级公路运营方和城际铁路运营方。常泰长江大桥的管理界面将由常规公铁大桥的两方界面转为三方界面,因此,在管理界面增多的同时,其相应的联合管控的复杂性和技术要求也将进一步提高。

为此,常泰长江大桥的管理界面划分如表1所示。

3.3 常泰长江大桥运营期风险联防体系设计

常泰长江大桥运营期风险联防体系的设计分别从资源管理和共享模式、信息交流和共享路径、联合应急和救援管理、联防协同和保障机制等方面展开。

3.3.1 资源管理和共享模式

常泰长江大桥联防信息共享内容主要可以分为四大类,一是城际铁路、高速公路和一级公路基础设施资料;二是公路、铁路各相关部门的日常保养维护信息;三是事故应急处置联动信息;四是各自运营动态监控信息。

常泰长江大桥联防信息及其共享重点内容汇总如表2所示。

3.3.2 信息交流和共享路径

常泰长江大桥的城际铁路、高速公路和一级公路采取三方相对独立的管理模式,当其中某一方需要其他方提供信息共享内容时,可按照协商建立的信息共享流程步骤进行沟通确认,实现三方共享信息互通,有效消除“信息壁垒”,保障常泰长江大桥日常管养、动态监测及应急处置等工作顺利实施。

针对公铁三方联防信息共享的需求,从日常管养、监测预警、应急处置三个维度确定公铁联防信息的共享路径。

(1)日常管养。建立安全养护协议,提出管养互动策略和日常信息互通机制。

对于日常维修管理信息而言,按照常规作业管理流程进行上报、审批和共享。

(2)监测预警。集成化的公铁安全运营监控可确保三方同时接收、监督状态变化,或通过动态监控信息共享的模式实现动态监管。一旦发生预警事件,按照约定的预警信息报送流程,通过相关各方,实现联防预警信息共享。

(3)应急处置。基于突发事件,在既有预案基础上进一步明晰各自分工和相支持合作的路径。

对于联防风险事件而言,突发事故发生后,事发地所在责任单位和专业归口管理部门要按照相关专项、专业预案和报告制度的规定,及时汇总相关信息,做好信息报送工作。同时,要立即向日常应急值班办公室(运营管理部调度指挥中心)口头报告,并在2 h内向日常应急值班办公室(运营管理部调度指挥中心)书面报告。最后,由应急值班办公室进行评估,并把突发事故报告于地方政府和其他有关部门。

3.3.3 联合应急和救援管理

公铁大桥事故发生时,一般通过人工报警或大桥自身安装的事件检测系统进行事故信息采集,对事故的发生的位置、影响范围、事故规模和严重程度进行辨识,通过事件检测系统的快速识别来匹配确定事故的风险等级,进而启动相应的应急预案。

当突发性事件为可控事件且不影响邻近线路正常运营的情况下,通常按一般事故相应启动事件发生线路的应急预案;当突发性事件影响范围较大,对邻近线路正常运营造成负面影响时,事故风险上升为联防联控等级时,需要公路铁路共同联合应急救援和处置;特别是公铁并行和交叉路段,任何一条线路发生突发性事件都极易影响邻近线路的正常运营,如高速公路车辆危化品泄漏、火灾、爆炸等事故,甚至会造成整个交通通道瘫痪。

根据常泰长江大桥的“三方”联防的特点,其联合应急与救援流程的设计如图2所示[5]

3.3.4 联防协同和保障机制

常泰长江大桥联防信息共享与联防协作需要在关键措施上加以保障,主要保障措施包括联防组织保障、联防制度保障、联防技术保障、联防救援保障和联防资金保障等五个方面。

(1)联防组织保障。建立常设联防管理领导小组,涵盖高速公路、一级公路和城际铁路的主管领导、各自上级管理部门领导、地方政府、消防、公安、水务、气象等相关部门的领导;建立常设联防工作管理机构,由高速公路、一级公路和城际铁路的责任部门按照联防工作需求,组建联防管理办公室,由三方轮流担任办公室负责人,定期开展工作协商,统一联防共识,构建主动共享的氛围。定期组织联席会议,确定年度联合管养的内容、时间、周期、费用预算以及实施配合要求等;沟通联防工作组织开展情况,制定年度联防工作重点。建立高速公路、一级公路和城际铁路三方“三段长”制,加强日常各项工作的沟通与协调。构建统一的联防管理制度和管理体系,协调日常监督管理。

(2)联防制度保障。建立联合巡检制度。巡检工作是大桥管养的基本任务,公铁大桥检查分为日常巡查、经常检查、专项检查、特殊检查和实时监控。然而,由于公铁大桥的特殊性,公路部分的检查会影响铁路的运行,共养部分的检查如缆索、主塔等也会影响公路的运行,特别是铁路的诸多检查必须在“天窗”时间点进行。因此,必须建立联合巡查制度。

建立联合养护制度。在公铁大桥的实际养护作业中,实行“公管公养,铁管铁养,共管铁养”,往往容易产生许多交叉。如共养部分的上部结构涉及公路的行车安全,公路养护作业的部分内容与铁路的行车安全相关。因此,确保养护作业的顺利进行,必须建立有效的联合养护制度。

(3)联防技术保障。定期开展技术交流,培育技术促安全的理念。构建跨部门、集成化、统一的联防协同管理(软件)平台,专人负责日常管理和监督,及时沟通落实技术监管。定期开展联防技术方案审核。

(4)联防救援保障。配备联防救援设备设施,开展联防技术培训。协商组建联防救援队伍,定期开展联防救援演练。

(5)联防资金保障。共同设立联防资金,统筹使用和管理。共同支持联防设备更新、联防人员安全培训、联防预案演练等的投入,建议纳入安全生产专项。

4 结论

(1)基于风险辨识理论和方法,结合公铁大桥的特点,提出了典型的公铁大桥风险大类及其典型风险事件。

(2)针对公铁大桥运营期风险联防需求和特点,重点分析了影响风险联防的关键因素,即公铁大桥管理界面划分和运营期风险联防体系。

(3)结合常泰长江大桥设计方案与特点,针对性地剖析了常泰长江大桥的管理界面划分设想及其运营期风险联防体系的设计,包括资源管理和共享模式、信息交流和共享路径、联合应急和救援管理、联防协同和保障机制等四个维度。

参考文献

[1]雷俊卿, 黄祖慰, 桂成中, 等. 公铁两用大桥现状与可持续发展趋势分析[J]. 钢结构, 2016(11): 1-4+37.

[2]张少锦, 王中文, 刘士林. 珠江黄埔大桥大跨度桥梁建设与养护技术[M]. 北京:人民交通出版社, 2012.

[3]张荣凤, 亓兴军. 运营期桥梁风险评估综述[J]. 中国水运, 2020(10): 123-125.

[4]王京杭, 徐卫东, 于宪政. 协同—公铁两用特大桥管养之道[J]. 大桥养护与运营, 2023(1): 5-7.

[5]江苏百盛安全科技有限公司. 常泰长江大桥运营风险公铁联防策略与联动机制研究[R]. 江苏百盛安全科技有限公司, 2023.

收稿日期:2024-01-02

作者简介:李强(1985—),男,硕士研究生,高级工程师,研究方向:道路技术及安全管理。

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