大型橋梁管理策略研究
時(shí)間:2022-07-06 09:10:30
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1以橋梁設(shè)施生命周期評(píng)估為原則的資產(chǎn)管理
由于每一座大型橋梁的成本都極高,其投入使用后可為社會(huì)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,因此,橋梁管理者的首要目標(biāo)是保護(hù)好大橋資產(chǎn),保證每一座橋梁能在其淘汰前充分發(fā)揮其價(jià)值,即橋梁的資產(chǎn)管理。學(xué)者們對(duì)資產(chǎn)管理的定義有多種,按照不同行業(yè)有不同釋義,較為權(quán)威的,根據(jù)《公路資產(chǎn)管理架構(gòu)》(CountrySurveryorsSociety,2004)提出,高速公路、路橋隧等基礎(chǔ)設(shè)施的資產(chǎn)管理可定義為:為滿足當(dāng)前及未來(lái)使用者的需要,需對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行管理、運(yùn)營(yíng)、保護(hù)及改善,資產(chǎn)管理則是確保這一系列行為所需的資源能得到最佳分配的策略方法。SteeleandCole(2005)認(rèn)為,作為基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)單位,好的資產(chǎn)管理需樹(shù)立多項(xiàng)宏觀目標(biāo),包括:(1)觀點(diǎn)應(yīng)該立足長(zhǎng)遠(yuǎn);(2)使用系統(tǒng)的流程對(duì)各項(xiàng)需求進(jìn)行評(píng)估,并按照評(píng)估進(jìn)行資源分配;(3)真誠(chéng)地尋找、確認(rèn)并記錄自身及社會(huì)大眾的需求;(4)根據(jù)設(shè)施的壽命或使用周期來(lái)確定資產(chǎn)管理途徑;(5)資產(chǎn)管理并不僅僅是交通設(shè)施資產(chǎn)的管理和升級(jí),還包括對(duì)這些資產(chǎn)的利用和使用。其中,SteeleandCole(2005)強(qiáng)調(diào),以橋梁設(shè)施的生命周期為原則對(duì)橋梁設(shè)施進(jìn)行評(píng)估并按評(píng)估開(kāi)展管理工作能有效的延長(zhǎng)橋梁使用壽命。生命周期是指某一產(chǎn)品(或服務(wù))從取得原材料,經(jīng)生產(chǎn)、使用直至廢棄的整個(gè)過(guò)程,即從搖籃到墳?zāi)沟倪^(guò)程。Mohammed(2013)在其書籍《生命周期成本:橋梁投資與管理的應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)》同樣列舉了大量世界各地采用生命周期管理方法提高橋梁性能的實(shí)例,許多橋梁管養(yǎng)單位都建立生命周期評(píng)估模型以開(kāi)展橋梁管理工作,某些地區(qū)政府甚至要求各橋梁(公路)管養(yǎng)單位必須編制年度生命周期成本報(bào)告。根據(jù)SteeleandCole(2005)所歸納,通常情況下生命周期評(píng)估模型分為6個(gè)模塊(如圖1):(1)起始階段。建立資產(chǎn)管理與其他經(jīng)營(yíng)目標(biāo)的關(guān)系,并確定其重要性。(2)確定需求層次。這一步驟描述所需要開(kāi)展的工作所在的層次(預(yù)先按重要程度劃分各個(gè)層次),以及為什么要開(kāi)展此項(xiàng)工作。(3)確認(rèn)是否有備用方案。這一步驟預(yù)估即將開(kāi)展的工作的成績(jī)與期望業(yè)績(jī)之間可能存在的差異,使用其他方法會(huì)否擴(kuò)大或縮小這一差異。(4)做出決策。這一步驟顯示管理者開(kāi)展落實(shí)工作,體現(xiàn)執(zhí)行力。(5)工作交付。部分或者全部成果在這一部分得以展示,可通過(guò)這些成果來(lái)驗(yàn)證之前的觀點(diǎn)是否狹隘或者長(zhǎng)遠(yuǎn),同時(shí)根據(jù)情況制定遠(yuǎn)期規(guī)劃。(6)報(bào)告及監(jiān)測(cè)。這一步驟通過(guò)檢驗(yàn)之前所有步驟累積經(jīng)驗(yàn),為今后各個(gè)階段的各項(xiàng)工作提供指導(dǎo)。
2以可用資源效用最大化為原則的均衡管理
依托生命周期理論的橋梁管理方法具有全面細(xì)致的優(yōu)點(diǎn),其各項(xiàng)分析與橋梁投入、產(chǎn)出及潛在環(huán)境影響均有緊密關(guān)聯(lián),若條件充分可保證每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)橋梁設(shè)施造成的影響都最優(yōu)。但是,由于諸多現(xiàn)實(shí)原因,現(xiàn)目前的生命周期成本最小化標(biāo)準(zhǔn)并不能完全滿足橋梁管理者的特定要求。例如當(dāng)可用預(yù)算超出用于設(shè)施維護(hù)的生命周期成本時(shí),橋梁性能可以在有效管理下維持在一個(gè)更高水平;然而當(dāng)某些資源低于預(yù)估的生命周期成本最小值時(shí),管理者則需要將有限的資源進(jìn)行最優(yōu)分配。Mohammed(2013)將橋梁生命周期管理法總成分進(jìn)行劃分,即橋梁管理者自身運(yùn)營(yíng)所需成本、社會(huì)成本及使用橋梁者產(chǎn)生的成本,其中社會(huì)成本由審美及文化價(jià)值和環(huán)境影響兩部分構(gòu)成(如圖2)。這就意味著,橋梁管理單位無(wú)法直接控制運(yùn)用生命周期管理法所帶來(lái)的總成本,而社會(huì)成本(如市民要求橋梁的整潔美觀)以及使用者產(chǎn)生的成本(如增加的車流量對(duì)橋面的影響)的增加,都有可能導(dǎo)致管理成本大幅度上漲,這些趨勢(shì)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)與文化發(fā)展勢(shì)頭比較快速的地區(qū)尤為明顯。圖2生命周期管理法成本構(gòu)成為此,許多學(xué)者引入了橋梁“組合目標(biāo)”的概念(FrangopolandLiu,2005),即通過(guò)平衡橋梁設(shè)施的生命周期需求和橋梁管養(yǎng)者的相關(guān)特殊要求,有效的找出合適的決策,形成“可持續(xù)發(fā)展”管理方法(Deter,2000),思維導(dǎo)圖如圖3。圖3組合目標(biāo)管理方法思維導(dǎo)圖該方法在實(shí)際應(yīng)用中也顯示出許多成效,如(Shave,IbellandDenton,2005)的一份報(bào)告顯示,巴斯大學(xué)為英國(guó)一家公路管理公司設(shè)計(jì)的一項(xiàng)關(guān)于錨固剪裁方案,便是利用有限的資源,在不影響安全的情況下,對(duì)工程各項(xiàng)需求進(jìn)行權(quán)衡,成功節(jié)省了300萬(wàn)英鎊。相較于生命周期管理法,組合目標(biāo)管理法(或均衡管理法)更加重視對(duì)成本的運(yùn)用,強(qiáng)調(diào)在資源匱乏時(shí),通過(guò)提高效率和競(jìng)爭(zhēng)力,以減少對(duì)資源的消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。雖然是“均衡”管理,但對(duì)橋梁安全性能衡量在此方法重仍占主導(dǎo)作用。因?yàn)闊o(wú)論是部分或橋梁整體結(jié)構(gòu)遭到破壞,都會(huì)使交通陷入癱瘓無(wú)法通行,可能造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)后果,導(dǎo)致產(chǎn)生更多的社會(huì)成本及使用者成本使管理手段崩潰。因此,均衡管理法也可以直接用經(jīng)濟(jì)因素來(lái)進(jìn)行評(píng)估,即找到可能遭受的成本(損失)最少的方法,這也為橋梁管理者在制定決策時(shí)提供更為直觀、更便于理解的思路。
3消除不確定因素的精準(zhǔn)化管理
在橋梁管理中常常存在一些不確定因素可能影響橋梁安全,由于之前沒(méi)有相關(guān)經(jīng)驗(yàn),或者缺少某些重要信息,導(dǎo)致管理中對(duì)它們沒(méi)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),在管理工作中為其額外耗費(fèi)了大量成本。通常有兩種不確定因素:隨機(jī)存在的偶然因素和由于缺乏知識(shí)以及計(jì)劃不完善而導(dǎo)致的不確定性。前者的存在是不可避免的,而后者可通過(guò)不斷學(xué)習(xí)歸納等方式進(jìn)行消減。針對(duì)不確定因素的不同性質(zhì),管理者可使用不同的精準(zhǔn)化管理方法。3.1依托科技設(shè)備的精準(zhǔn)判定。第一類不確定因素具有不可預(yù)見(jiàn)性或偶然性,本文作者所在的橋梁管理單位就曾出現(xiàn)過(guò)河上的失控船只、橋面行走路橋突然翻越欄桿進(jìn)入橋梁二層桁架等情況。由于該類情況的不確定性,導(dǎo)致很難對(duì)它們是否對(duì)橋梁設(shè)施造成損傷以及造成多大損傷進(jìn)行評(píng)估,一旦評(píng)估錯(cuò)誤后果亦不堪設(shè)想。對(duì)于此類不確定因素,可依托監(jiān)視攝像頭等科技設(shè)備對(duì)情況進(jìn)行精準(zhǔn)確定,為快速制定管理方案提供依據(jù)或爭(zhēng)取時(shí)間。同樣的,更先進(jìn)的技術(shù)可以應(yīng)用來(lái)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)肉眼看不到的不確定因素,如橋梁稱重系統(tǒng)監(jiān)測(cè)橋梁荷載能力、使用裂縫監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)混凝土橋墩、使用聲吶設(shè)備監(jiān)測(cè)高強(qiáng)螺栓脫落情況等。González(2011)歸納了目前常被用到的設(shè)備(見(jiàn)表1),橋梁管理單位可使用其精準(zhǔn)判定各項(xiàng)不確定因素,為后期管理節(jié)約成本。3.2建立數(shù)據(jù)庫(kù)利用數(shù)理邏輯判定。第二類不確定因素主要是因?yàn)橹R(shí)的匱乏,或者對(duì)不穩(wěn)定因素的處置流程欠缺系統(tǒng)性,導(dǎo)致產(chǎn)生額外成本。如橋梁伸縮縫自燃實(shí)際是因?yàn)殡娫淳€漏電、鋼混接頭疑似裂縫實(shí)際是表面油漆剝離等發(fā)生在常見(jiàn)的橋梁設(shè)施上,但又不常見(jiàn)現(xiàn)象,極易引起橋梁管理人員混亂,導(dǎo)致做出偏頗的管理決策。因此,將日常管理工作中的較為常見(jiàn)的設(shè)施數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并歸類,建立數(shù)據(jù)庫(kù),利用統(tǒng)計(jì)學(xué)手段對(duì)不確定因素進(jìn)行界定,進(jìn)而選擇相應(yīng)的管理處置方案。如使用貝葉斯判決規(guī)則等方法進(jìn)行排除或者判定,再利用蒙特•卡羅方法等手段進(jìn)行復(fù)檢等組合方法精準(zhǔn)判定不確定因素。相較于利用科技設(shè)備判定不確定因素,應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)律指導(dǎo)管理工作同樣能有效節(jié)約成本,且更容易操作。如圖4的橋梁支座管理流程模型,其核心特點(diǎn)就是將邏輯判斷與數(shù)據(jù)庫(kù)信息相結(jié)合,排除干擾因素來(lái)精準(zhǔn)確定對(duì)支座的處置措施,以達(dá)到節(jié)約管理成本的效果。目前,多個(gè)國(guó)家的路橋管理單位已將該管理方法當(dāng)作支座管理標(biāo)準(zhǔn),精準(zhǔn)提高管理效率(Luís,Jorge,andJoo,2013)。
4充分完善、反應(yīng)迅速的應(yīng)急管理
另一項(xiàng)橋梁管理的重要事項(xiàng)是對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急管理。在我國(guó),依據(jù)《中華人民共和國(guó)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》,突發(fā)事件被定義為:突然發(fā)生,造成或者可能造成嚴(yán)重社會(huì)危害,需要采取應(yīng)急處置措施予以應(yīng)對(duì)的自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件。如若發(fā)生突發(fā)事件無(wú)法快速、有效的解決,前三種管理手段取得的成果都有可能無(wú)法彌補(bǔ)。曹杰、朱莉出版的《現(xiàn)代應(yīng)急管理》(2011)羅列了一系列有效的應(yīng)急管理手段,但由于路橋突發(fā)事件具有其獨(dú)特性,該書內(nèi)容在某些方面無(wú)法完全覆蓋路橋突發(fā)事件。目前,橋梁管理行業(yè)內(nèi)對(duì)于突發(fā)事件的應(yīng)急處置并未成系統(tǒng)。路橋應(yīng)急管理效果的好與壞不取決于某一環(huán)節(jié)有多強(qiáng),而是取決于某一環(huán)節(jié)有多脆弱,本文作者主編的《城市路橋安全應(yīng)急管理》依托豐富的突發(fā)事件處置案例,對(duì)路橋應(yīng)急管理的特點(diǎn)以及路橋應(yīng)急管理的基本任務(wù)作了明確。按照路橋應(yīng)急管理具有的特點(diǎn):(1)整體性與系統(tǒng)性相統(tǒng)一。(2)隱形與顯性并存。(3)共性與個(gè)性的結(jié)合。(4)階段性與時(shí)限性相伴。(5)政府主導(dǎo)性與社會(huì)參與性。應(yīng)對(duì)應(yīng)構(gòu)建完善的路橋應(yīng)急救援體系、應(yīng)急預(yù)案體系、應(yīng)急管理法律體系、應(yīng)急管理救援保障體系和應(yīng)急信息處置平臺(tái),為提高現(xiàn)代城市橋梁的應(yīng)急管理水平提供豐富的參考。
5結(jié)論與建議
隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展,橋梁管理的難度和復(fù)雜程度不斷提高,為持續(xù)做好橋梁設(shè)施性能及安全的管理工作,本文從四個(gè)方面對(duì)橋梁管理給出了建議:在宏觀目標(biāo)上借鑒生命周期管理方法,以提高綜合管理水平,適應(yīng)時(shí)展,不斷尋找新的發(fā)展契機(jī);在個(gè)別資源稀缺的項(xiàng)目上可使用組合目標(biāo)管理方法,將有限的資源進(jìn)行最優(yōu)分配,確保管理模式可持續(xù)發(fā)展;同時(shí)建立健全科學(xué)的、系統(tǒng)的管理方法提高管理手段的精準(zhǔn)度,避免額外成本;在日常工作中不斷構(gòu)建完善的應(yīng)急管理體系,確保無(wú)薄弱環(huán)節(jié),保證橋梁安全,避免橋梁管養(yǎng)單位因突發(fā)事件遭受重大經(jīng)濟(jì)損失。
作者:李政 單位:重慶市城投路橋管理有限公司
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