李強 李海鋒 楊海波



摘要 公鐵大橋建設數量增多,運營安全風險普遍受到關注和重視,但公路和鐵路運營風險管理相對獨立且缺乏充分的聯動,不利于風險的科學管控和高效應對。文章在簡要分析公鐵大橋運營期風險類型的基礎上,針對影響公鐵大橋運營期風險聯防聯控的管理界面劃分和風險聯防體系兩個問題重點闡釋,并以常泰長江大橋為例,結合其城際鐵路、高速公路和一級公路的多通道一體化設計特點,提出了管理界面劃分和風險聯防體系的設計方案,以期為未來公鐵大橋運營期風險的聯合管控提供參考。
關鍵詞 公鐵大橋;運營風險;聯防聯控;策略;實施路徑
中圖分類號 U448.121 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)04-0182-04
0 引言
隨著交通網絡化建設的快速發展,大批橋梁相繼建成。橋梁工程面臨的風險問題研究和管控受到廣泛的重視,也取得了一定的研究成果。與此同時,為節約資源、提高效率,公鐵兩用橋的設計及建設成為一種新趨勢。國內的如杭州錢塘江大橋、武漢長江大橋、南京長江大橋、武漢天興洲長江大橋、滬蘇通長江大橋、五峰山長江大橋等,國外的如日本瀨戶大橋、丹麥費馬恩公鐵兩用大橋等[1]。與此同時,由于公鐵兩用橋的設計和運營管理顯著區別于公路橋或鐵路橋,原有公路橋、鐵路橋各自獨立的運營期安全風險管理模式也已經不能完全適應公鐵兩用橋運營期安全風險管控的新的需求。為此,結合公鐵兩用大橋的設計和管理特點,開展橋梁運營期不同運維管理單位間的聯防聯控管理和風險管控策略研究是非常有必要的。
該文在簡要分析公鐵大橋運營期風險類型及其特征的基礎上,分析了公鐵大橋運營期風險的關鍵影響因素,然后結合常泰長江大橋設計特點,針對性地總結提煉了其運營期風險聯防聯控策略的設計方案,以期為運營安全風險管理提供參考。
1 公鐵大橋運營期風險辨識與分析
公鐵大橋多采用雙層設計,上層為公路橋,下層為鐵路橋。為此,公鐵大橋運營期風險主要表現可歸納為三種類型,即公路橋或鐵路橋內部風險、公路橋和鐵路橋相互間影響所導致的風險以及外部環境造成的公路橋和鐵路橋的共有風險。
公路橋或鐵路橋內部風險主要表現為橋梁設計風險、橋梁施工風險以及運營管理風險,其主要影響因素可歸納如圖1所示[2]。
公路橋和鐵路橋間相互影響所導致的風險受公鐵橋梁相對位置關系影響較大,通常表現為:①鐵路運營對公路的影響,典型風險包括鐵路列車脫軌、氣流、噪聲、眩光等;②公路運營對鐵路的影響,典型風險包括公路橋的撞擊、爆炸、火災等。
外部環境所造成的公路橋和鐵路橋可能承受的共同風險主要包括地震、洪災、船舶撞擊(橋墩)、極端天氣(濃霧、暴雨、暴雪等)及恐怖襲擊等。
綜合來看,公鐵大橋運營期間典型風險主要包括船撞風險、車撞風險、異物侵入風險、超載和危險品運輸風險、洪災風險、風災風險、火災風險、恐怖襲擊風險、地震風險以及橋梁結構及其附屬設施的性能劣化風險等[3]。
2 公鐵大橋運營期風險聯防關鍵因素分析
通常而言,公路橋和鐵路橋因其專業特征、通行和運維需求的差異,在管理機制、組織體系和檢養修周期等諸多方面存在較大區別。因此,公鐵大橋運營期風險聯防聯控的關鍵是要明晰公鐵雙方(多方)管理界面,同時開展針對性的聯防體系設計。
2.1 公鐵大橋管理界面的劃分
調研分析表明,國內公鐵大橋通常按資產的使用者來劃分權屬界面[4],比如,鐵路橋和公路橋分別劃歸為鐵路部門和公路部門的專有資產,同時,相應的日常運營、養護維修和管理也分別由鐵路運維單位和公路運維單位負責。公鐵大橋的共用部分,如主梁、主塔、基礎和纜索結構等,則劃歸為公鐵共用資產,但其日常運營、養護維修和管理則多由鐵路運維單位負責。
2.2 公鐵大橋運營期風險聯防體系
公鐵大橋相對傳統的公路橋和鐵路橋獨立管理模式,容易導致重視各自體系內的垂直管理,其運營、監管、維護和安全在體系內保障程度較高。但是,公路管理部門和鐵路管理部門相對較少的橫向溝通和交流,也容易產生多方聯防信息溝通慢、聯防路徑不明晰、聯防責任落實難等問題。在公鐵大橋設計集成化高、結構更復雜、監管要求提高等新的形勢下,落實安全風險雙重預防體系的要求需要更多地實踐聯防聯控的策略。
為此,公鐵大橋運營期風險聯防體系主要需要解決資源管理和共享模式、信息交流和共享路徑、聯合應急和救援管理、聯防協同和保障機制等問題。
資源管理和共享模式內容主要涵蓋公鐵大橋基礎設施資料、運維資料和生產計劃安排等常規資料(準靜態資料)的管理及共享方式;信息交流和共享路徑需要解決動態生產和維護信息、動態監測檢測信息的共享共用問題;聯合應急和救援管理需要解決風險預警、應急響應、聯合救援及險情信息發布等問題;聯防協同和保障機制需要從組織建設、工作機制、技術支撐和人員資金等方面對公鐵大橋風險聯防協作提供全方位的保障。
3 常泰長江大橋運營期風險聯防策略設計
3.1 常泰長江大橋設計方案
常泰長江大橋起自江蘇省泰興市六圩港大道,跨長江主航道,經錄安洲,跨長江夾江,止于常州市新北區港區大道,路線全長10.03 km,公鐵合建段長5 299.2 m,一級公路接線長4 730.8 m。常泰長江大橋集成高速公路、城際鐵路、一級公路三種過江方式,跨江采用橋梁方案,其中主航道橋采用雙層斜拉橋,橋梁上層為高速公路,下層為城際鐵路和一級公路;錄安洲、天星洲專用航道橋采用鋼桁拱橋,錄安洲非通航孔橋采用連續鋼桁梁橋,兩岸引橋采用預應力混凝土梁橋。
公鐵雙層方案中上層橋面布置雙向6車道高速公路,設計時速100 km/h。下層橋面上游側布置兩線城際鐵路,設計時速200 km/h,下層橋面下游側布置4車道一級公路,設計時速80 km/h。
3.2 常泰長江大橋管理界面的劃分
鑒于常泰長江大橋集高速公路、一級公路和城際鐵路為一體的設計特點,其運營期管理界面的劃分,也將按運輸工具和對象的不同而分別進行管理,從而形成相對獨立的三方管理模式,即高速公路運營方、一級公路運營方和城際鐵路運營方。常泰長江大橋的管理界面將由常規公鐵大橋的兩方界面轉為三方界面,因此,在管理界面增多的同時,其相應的聯合管控的復雜性和技術要求也將進一步提高。
為此,常泰長江大橋的管理界面劃分如表1所示。
3.3 常泰長江大橋運營期風險聯防體系設計
常泰長江大橋運營期風險聯防體系的設計分別從資源管理和共享模式、信息交流和共享路徑、聯合應急和救援管理、聯防協同和保障機制等方面展開。
3.3.1 資源管理和共享模式
常泰長江大橋聯防信息共享內容主要可以分為四大類,一是城際鐵路、高速公路和一級公路基礎設施資料;二是公路、鐵路各相關部門的日常保養維護信息;三是事故應急處置聯動信息;四是各自運營動態監控信息。
常泰長江大橋聯防信息及其共享重點內容匯總如表2所示。
3.3.2 信息交流和共享路徑
常泰長江大橋的城際鐵路、高速公路和一級公路采取三方相對獨立的管理模式,當其中某一方需要其他方提供信息共享內容時,可按照協商建立的信息共享流程步驟進行溝通確認,實現三方共享信息互通,有效消除“信息壁壘”,保障常泰長江大橋日常管養、動態監測及應急處置等工作順利實施。
針對公鐵三方聯防信息共享的需求,從日常管養、監測預警、應急處置三個維度確定公鐵聯防信息的共享路徑。
(1)日常管養。建立安全養護協議,提出管養互動策略和日常信息互通機制。
對于日常維修管理信息而言,按照常規作業管理流程進行上報、審批和共享。
(2)監測預警。集成化的公鐵安全運營監控可確保三方同時接收、監督狀態變化,或通過動態監控信息共享的模式實現動態監管。一旦發生預警事件,按照約定的預警信息報送流程,通過相關各方,實現聯防預警信息共享。
(3)應急處置。基于突發事件,在既有預案基礎上進一步明晰各自分工和相支持合作的路徑。
對于聯防風險事件而言,突發事故發生后,事發地所在責任單位和專業歸口管理部門要按照相關專項、專業預案和報告制度的規定,及時匯總相關信息,做好信息報送工作。同時,要立即向日常應急值班辦公室(運營管理部調度指揮中心)口頭報告,并在2 h內向日常應急值班辦公室(運營管理部調度指揮中心)書面報告。最后,由應急值班辦公室進行評估,并把突發事故報告于地方政府和其他有關部門。
3.3.3 聯合應急和救援管理
公鐵大橋事故發生時,一般通過人工報警或大橋自身安裝的事件檢測系統進行事故信息采集,對事故的發生的位置、影響范圍、事故規模和嚴重程度進行辨識,通過事件檢測系統的快速識別來匹配確定事故的風險等級,進而啟動相應的應急預案。
當突發性事件為可控事件且不影響鄰近線路正常運營的情況下,通常按一般事故相應啟動事件發生線路的應急預案;當突發性事件影響范圍較大,對鄰近線路正常運營造成負面影響時,事故風險上升為聯防聯控等級時,需要公路鐵路共同聯合應急救援和處置;特別是公鐵并行和交叉路段,任何一條線路發生突發性事件都極易影響鄰近線路的正常運營,如高速公路車輛危化品泄漏、火災、爆炸等事故,甚至會造成整個交通通道癱瘓。
根據常泰長江大橋的“三方”聯防的特點,其聯合應急與救援流程的設計如圖2所示[5]。
3.3.4 聯防協同和保障機制
常泰長江大橋聯防信息共享與聯防協作需要在關鍵措施上加以保障,主要保障措施包括聯防組織保障、聯防制度保障、聯防技術保障、聯防救援保障和聯防資金保障等五個方面。
(1)聯防組織保障。建立常設聯防管理領導小組,涵蓋高速公路、一級公路和城際鐵路的主管領導、各自上級管理部門領導、地方政府、消防、公安、水務、氣象等相關部門的領導;建立常設聯防工作管理機構,由高速公路、一級公路和城際鐵路的責任部門按照聯防工作需求,組建聯防管理辦公室,由三方輪流擔任辦公室負責人,定期開展工作協商,統一聯防共識,構建主動共享的氛圍。定期組織聯席會議,確定年度聯合管養的內容、時間、周期、費用預算以及實施配合要求等;溝通聯防工作組織開展情況,制定年度聯防工作重點。建立高速公路、一級公路和城際鐵路三方“三段長”制,加強日常各項工作的溝通與協調。構建統一的聯防管理制度和管理體系,協調日常監督管理。
(2)聯防制度保障。建立聯合巡檢制度。巡檢工作是大橋管養的基本任務,公鐵大橋檢查分為日常巡查、經常檢查、專項檢查、特殊檢查和實時監控。然而,由于公鐵大橋的特殊性,公路部分的檢查會影響鐵路的運行,共養部分的檢查如纜索、主塔等也會影響公路的運行,特別是鐵路的諸多檢查必須在“天窗”時間點進行。因此,必須建立聯合巡查制度。
建立聯合養護制度。在公鐵大橋的實際養護作業中,實行“公管公養,鐵管鐵養,共管鐵養”,往往容易產生許多交叉。如共養部分的上部結構涉及公路的行車安全,公路養護作業的部分內容與鐵路的行車安全相關。因此,確保養護作業的順利進行,必須建立有效的聯合養護制度。
(3)聯防技術保障。定期開展技術交流,培育技術促安全的理念。構建跨部門、集成化、統一的聯防協同管理(軟件)平臺,專人負責日常管理和監督,及時溝通落實技術監管。定期開展聯防技術方案審核。
(4)聯防救援保障。配備聯防救援設備設施,開展聯防技術培訓。協商組建聯防救援隊伍,定期開展聯防救援演練。
(5)聯防資金保障。共同設立聯防資金,統籌使用和管理。共同支持聯防設備更新、聯防人員安全培訓、聯防預案演練等的投入,建議納入安全生產專項。
4 結論
(1)基于風險辨識理論和方法,結合公鐵大橋的特點,提出了典型的公鐵大橋風險大類及其典型風險事件。
(2)針對公鐵大橋運營期風險聯防需求和特點,重點分析了影響風險聯防的關鍵因素,即公鐵大橋管理界面劃分和運營期風險聯防體系。
(3)結合常泰長江大橋設計方案與特點,針對性地剖析了常泰長江大橋的管理界面劃分設想及其運營期風險聯防體系的設計,包括資源管理和共享模式、信息交流和共享路徑、聯合應急和救援管理、聯防協同和保障機制等四個維度。
參考文獻
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[3]張榮鳳, 亓興軍. 運營期橋梁風險評估綜述[J]. 中國水運, 2020(10): 123-125.
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[5]江蘇百盛安全科技有限公司. 常泰長江大橋運營風險公鐵聯防策略與聯動機制研究[R]. 江蘇百盛安全科技有限公司, 2023.
收稿日期:2024-01-02
作者簡介:李強(1985—),男,碩士研究生,高級工程師,研究方向:道路技術及安全管理。