關(guān)于危橋加固工程決策的哲學(xué)思考

文/李浩

1 前言

近年來，隨著重載車輛不斷增多，橋梁服役年限持續(xù)增長，云南省國省道干線上已運營的18336 座橋梁中，有一批開始出現(xiàn)病害，并逐步發(fā)展成為危橋，需采取工程措施進(jìn)行加固處理。但是受長期存在的“重建輕養(yǎng)”思想影響，危橋加固工程經(jīng)費一般不足，且缺乏科學(xué)理論和實踐經(jīng)驗，加固技術(shù)難度較大。這導(dǎo)致橋梁管養(yǎng)單位在決策時，既要權(quán)衡經(jīng)費不足和措施有效間的沖突，又要協(xié)調(diào)施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全三大目標(biāo)間的矛盾，還要顧及管理單位的管理能力和施工單位的技術(shù)能力。瞄準(zhǔn)這些現(xiàn)實問題，有必要從哲學(xué)視角進(jìn)行思考，以獲得危橋加固工程決策的卓越選擇。

在工程思維中，工程決策思維是關(guān)鍵、核心的內(nèi)容。站在哲學(xué)視角，決策是用理論指導(dǎo)實踐的智力活動，集中體現(xiàn)了人的主觀能動性，展現(xiàn)了人對客觀規(guī)律的深刻把握，往往決定著各種行動的成敗得失。工程決策有兩個層面：一是工程活動的總體戰(zhàn)略部署，二是制定和選擇具體的實施方案，下面分別展開討論[1]。

2 危橋加固工程的總體戰(zhàn)略部署

危橋加固工程的研究對象是現(xiàn)役橋梁，面臨病害成因復(fù)雜、損傷程度難量化、科學(xué)理論不成熟以及實踐經(jīng)驗不充足等困難，給工程決策帶來了諸多不利影響。對其進(jìn)行總體戰(zhàn)略部署，要根據(jù)病害嚴(yán)重程度，綜合考慮技術(shù)可行性、工期緊迫性和經(jīng)濟(jì)性，決定在何時何地實施加固或者改建工程。在養(yǎng)護(hù)經(jīng)費總體趨于緊張的前提下，重點考慮工程總體布局的合理性、協(xié)調(diào)性和效益最大化，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。

2.1 價值決定了實施危橋加固工程的必然性

在決策思維和決策過程中，價值問題占據(jù)了核心地位[2]。對危橋進(jìn)行加固處理，保持橋梁處于良好技術(shù)狀況，延長橋梁的使用年限，保證橋梁安全可靠，是實現(xiàn)橋梁工程保值增值的必然選擇，是保障路網(wǎng)暢通的重要內(nèi)容，也是保護(hù)通行車輛人員安全的客觀需要。特別是近年來國內(nèi)發(fā)生的一些橋梁垮塌事故，如2019年10月10日江蘇省無錫市G312 國道錫港路上跨橋發(fā)生橋面?zhèn)确瑢?dǎo)致橋面5 輛車側(cè)翻、橋下3 輛小車被壓，造成3 人罹難2 人受傷，產(chǎn)生了重大的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失。事故現(xiàn)場錄像一經(jīng)傳出，社會公眾安全缺失，出現(xiàn)質(zhì)疑政府不作為、豆腐渣工程甚至仇視貨車司機(jī)等聲音，引發(fā)強(qiáng)烈的社會負(fù)面影響。因此，危橋加固工程實踐活動所產(chǎn)生的價值，不僅體現(xiàn)在提高橋梁工程本身的使用價值上，更體現(xiàn)在對經(jīng)濟(jì)、政治、社會和文化各方面的積極作用上，是以人民為中心發(fā)展思想的生動寫照。

正是基于以上認(rèn)識，交通運輸部做出總體戰(zhàn)略部署。從2001年開始，在全國范圍內(nèi)部署開展危舊橋梁改造工作，終于實現(xiàn)危橋總數(shù)減少，呈現(xiàn)危橋占運營橋梁比重下降的良性局面，提高了橋梁運營安全。但是，隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)向好發(fā)展，重載交通需求不斷增加，加之聯(lián)合治超體制機(jī)制不夠健全，違法超限超載運輸時有發(fā)生，橋梁超負(fù)荷運行難以避免，我國橋梁運行安全形勢令人擔(dān)憂。就云南而言，截止2017年底，國省道干線上就有危橋487 座（其中，四類危橋367 座，五類危橋120 座），占全省橋梁總數(shù)的2.65%。盡管全省國省道一、二類橋梁占比達(dá)到89.90%，橋梁總體技術(shù)狀況保持在較好水平，但是橋梁加固除危的任務(wù)依然繁重，特別是當(dāng)年發(fā)現(xiàn)危橋當(dāng)年處治的目標(biāo)很難實現(xiàn)。因此，我們要堅決杜絕麻痹大意思想，必須以高度的責(zé)任感，樹立“有危必除”和“危橋等于事故”的戰(zhàn)略思想，堅持不懈地推進(jìn)危橋改造工程建設(shè)。

2.2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念促進(jìn)橋梁養(yǎng)護(hù)效益提升

隨著對橋梁養(yǎng)護(hù)的深入實踐和認(rèn)識，工程師們于20世紀(jì)80年代完整提出了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念。它區(qū)別于矯正性養(yǎng)護(hù)（即橋梁維修加固），強(qiáng)調(diào)養(yǎng)護(hù)管理的主動性、計劃性、合理性，核心思想是采用成本效益最優(yōu)的養(yǎng)護(hù)措施，追求在適當(dāng)?shù)臅r間，將適用的措施應(yīng)用在適宜的結(jié)構(gòu)上，延緩未來的破壞，延長結(jié)構(gòu)使用壽命，實現(xiàn)橋梁工程全壽命周期內(nèi)最佳的費用效益比。該理念與我國中醫(yī)“不治已病治未病”的思想有異曲同工之妙，能夠在橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)費短缺的情況下，緩解工程決策中遇到的尖銳矛盾。

采取橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境—生態(tài)效益。其經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)在采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略的橋梁比不采取任何養(yǎng)護(hù)措施的橋梁有更優(yōu)異的效益費用比。我們可以引用美國SHRP 計劃對路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的估算成果進(jìn)行類推。該項研究表明，在整個路面壽命周期內(nèi)進(jìn)行3～4 次的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可以延長使用壽命10～15年，節(jié)約養(yǎng)護(hù)費用45%～50%[3]。其社會效益體現(xiàn)在通過早期介入處理能夠保持橋梁結(jié)構(gòu)可靠性在一定水平，從而降低橋梁發(fā)生事故風(fēng)險，提高保障通行車輛和人員的安全。其環(huán)境—生態(tài)效益體現(xiàn)在通過延長橋梁使用壽命，減少單位時間內(nèi)橋梁重復(fù)建設(shè)次數(shù)，既節(jié)約資源，又降低能耗，實現(xiàn)環(huán)境友好型發(fā)展。因此，交通運輸部在2016年6月編制的《“十三五”公路養(yǎng)護(hù)管理發(fā)展綱要》中提出，要科學(xué)實施養(yǎng)護(hù)工程，高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)（單車道里程）平均每年實施里程比重不少于8%，普通國省道不少于5%[4]。這為全國各省（市）公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)設(shè)定了發(fā)展目標(biāo)，明確了底線任務(wù)，是總體戰(zhàn)略部署的鮮明導(dǎo)向。

2.3 科技創(chuàng)新發(fā)展推動危橋加固工程進(jìn)步

在危橋加固工程實踐中，長期存在科學(xué)理論研究不足、工程經(jīng)驗總結(jié)提升不夠的問題，包括結(jié)構(gòu)耐久性在內(nèi)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，致使工程決策主要依據(jù)主觀經(jīng)驗判斷，缺乏科學(xué)性。同時，由于引進(jìn)和推廣新材料、新技術(shù)力度不大，技術(shù)優(yōu)化集成受阻，危橋加固工程提質(zhì)增效面臨困境。這些問題的解決，要依靠科學(xué)活動不斷發(fā)現(xiàn)新事物，推動實踐經(jīng)驗上升為科學(xué)理論，從而不斷豐富和完善危橋加固工程理念，為工程目標(biāo)決策提供更多理論指導(dǎo)。同時，也要依靠技術(shù)活動的發(fā)明創(chuàng)新，為工程路徑?jīng)Q策提供更多選擇，最終實現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)化集成。當(dāng)然，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展都需要通過總體戰(zhàn)略部署謀篇布局，才有實現(xiàn)的可能。

3 危橋加固工程具體實施方案的選擇

危橋加固工程具體實施方案的選擇，是對多個可能的實施方案進(jìn)行綜合評價與比較分析，從中選擇最滿意的方案[5]。擇優(yōu)選擇的實施方案，需要滿足安全適用、技術(shù)可靠、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)要求。

3.1 危橋共性問題的實施方案選擇

對危橋的病害進(jìn)行分析，我們會發(fā)現(xiàn)，混凝土橋梁各構(gòu)件常見病害有混凝土碳化、鋼筋銹蝕、裂縫、表層缺陷等。而這些病害主要危及橋梁耐久性，必然會造成安全性和使用性的損傷，這就形成了橋梁加固工程決策中共性方面的問題。

針對這些共性問題，我們僅需“對癥下藥”，采取固定的有效工程措施處理即可。如對混凝土破損、剝落、松散處，可在清理松散混凝土后采用環(huán)氧樹脂砂漿修復(fù)。對鋼筋外露、銹蝕處，可除銹處理后采用環(huán)氧樹脂砂漿修復(fù)。對裂縫的處理，當(dāng)縫寬小于0.1mm 時采用表面封閉法，當(dāng)裂縫較多且寬度在0.1～0.15mm 間采用自動低壓滲注法，當(dāng)裂縫較深且縫寬≥0.15mm時采用壓力灌注法。當(dāng)然，我國目前還沒有頒布橋梁耐久性加固方面的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，這對指導(dǎo)橋梁耐久性加固設(shè)計和施工質(zhì)量是不利的。

3.2 危橋個性問題的實施方案選擇

橋梁結(jié)構(gòu)形式眾多，差異極大。從結(jié)構(gòu)受力體系來看，就有梁式橋、拱橋、鋼架橋、纜索承重橋（懸索橋、斜拉橋）之別[6]。如果考慮主要承重結(jié)構(gòu)所用材料的不同，又有木橋、圬工橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋和鋼橋的區(qū)別[7]。因而，橋梁在使用過程中，由于諸多復(fù)雜因素的共同作用，會導(dǎo)致各式各樣的病害。那么，每座橋梁的加固技術(shù)方案必然是不同的，這就產(chǎn)生了工程決策中個性方面的問題。

危橋的個性問題更為復(fù)雜和關(guān)鍵，需要深入研究并求解。如對橋梁承載力不足危及安全性和使用性的問題，可采用粘貼鋼板、粘貼鋼筋加固以及碳纖維布加固等被動加固法，也可以采用增大截面、體外預(yù)應(yīng)力加固、改變結(jié)構(gòu)體系以及截面轉(zhuǎn)換等主動加固法。但究竟是采用單一的加固方法還是多種并用，這就需要針對橋梁的具體病害進(jìn)行具體分析，在充分聽取專家意見的基礎(chǔ)上，選擇滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工環(huán)境和進(jìn)度要求的實施方案。如在工程實踐中，受限于經(jīng)費、橋梁規(guī)模等條件，對裂縫不嚴(yán)重的混凝土橋梁，就可以只采用粘貼鋼板加固的方式，加強(qiáng)裂縫兩側(cè)混凝土的聯(lián)系，實現(xiàn)整體受力；對裂縫嚴(yán)重的混凝土橋梁，就要考慮綜合使用體外預(yù)應(yīng)力和粘貼碳纖維布等多種加固方式，較大幅度地提高橋梁承載力，滿足使用性和安全性要求。

4 結(jié)語

云南省國省干線公路是全省交通的主干網(wǎng)，對全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用，其上運營的18377 座橋梁，承擔(dān)著跨越山谷、河流的重要任務(wù)，又是重中之重。面對艱巨的危橋加固工程建設(shè)任務(wù)，我們要抓住主要矛盾和矛盾的主要方面。首先，要按照國家總體戰(zhàn)略部署，堅持“有危必除”和“危橋等于事故”的價值追求，運用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念和科技創(chuàng)新成果提高養(yǎng)護(hù)效益，實現(xiàn)卓越的工程決策，為橋梁安全運營保駕護(hù)航；其次，在危橋加固工程的具體實施方案選擇中，我們要充分認(rèn)識到每個決策都具有獨特的個性，不僅要注意解決共性方面的問題，更要注意研究和解決個性方面的問題，擇優(yōu)選出實施方案，滿足安全適用、技術(shù)可靠、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)要求。