有限成本下“伦敦桥”们的管理转型|维修|隧道

2021年3月，伦敦市交委（Transport for London，简称TfL）连续发文，总结过去十年泰晤士河流的养护费用。据统计，TfL管辖之下的21座桥梁过去十年的维养花费仅为4300万英镑，而一座烂尾的花园桥竟花费了伦敦市交委5300万英镑！

失衡的“建”“养”投资

英国伦敦市内泰晤士河上的桥梁面临重大挑战，半数以上的桥梁服役已超70年，不只在桥梁的功能、材料、结构方面不断恶化，养护资金也已告急。伦敦市交委通过对花园桥、汉默史密斯大桥项目的反思，不断提出修正办法，继续摸索桥梁养护与资金投入的平衡战略。

“对现有桥梁投资过少，对未知项目投入过多”，这是伦敦市交委面临的两大质疑。没有一个对伦敦桥梁建管养工作的总负责机构，这是伦敦政府的失能。伦敦市的桥梁正从“城市瑰宝”变为“烫手山芋”，10年间，议会多次呼吁建立一个集中的、有协调能力的机构负责伦敦所有桥梁的规划和筹资，但是至今杳无音信。

著名的汉默史密斯大桥近6年的维修成本是1600多万英镑（约合1.5亿人民币），之后可能另外还有400多万英镑的维修费用，一座桥就占伦敦市交委过去十年养护投资的三分之一以上。据悉，修复这座桥梁的费用至少为1.4亿英镑，其业主单位富勒姆市政厅（Fulham Council）已无力负担。

甚至有市议员指控伦敦市交委因缺乏对汉默史密斯大桥的养护，导致其在过去十年中快速恶化，如今不得不关停桥梁，禁止一切人车通行，并投入数以亿计的维修费用，两岸居民将忍受为期三年的绕路生活。如果把5年前用于花园桥项目的5300万英镑转投在汉默史密斯大桥的修复项目，这座铸铁的标志性大桥不会沦为今天的不堪。如果不对伦敦现有的桥梁基础设施追加投资，可能会导致更多“汉默史密斯大桥”式的灾难。

专家表示，由于桥梁面临交通繁忙和气候变化带来的极端天气影响，因此人们应该习惯间歇性的封桥措施。桥梁荷载已远超设计承受范围，部分20世纪初之前设计的桥梁，其设计初衷仅仅是为了车马通行，却沿用至今，车辆对结构物的荷载压力已远超其设计承受范围，应考虑另造供车辆通行的新桥。老桥可以拆除或者改建为人行桥或者水上博物馆等。多数老桥本身已不具备继续修理加固的经济价值，继续加固边际成本已非常高昂。

而关于修桥的资金来源，一旦政府投资捉襟见肘，那么务必要回答如下问题：

1.是否需要成立新的基金会？由政府成立新的桥梁养护部门，集中组织、分配；

2.是否借钱融资也要完成桥梁维修？

3.能否延迟维修？

4.2021年的经济环境下，高价投资基建是否恰当？比如高价的隧道项目和HS2高铁项目；

5.是否更严格地控制路面交通，以保护桥梁安全性。

未来10年投资力度翻三倍

关于成立新部门统筹交通工程，伦敦市有一段曲折的发展历程。

大伦敦议会（Greater London Council，简称GLC）成立于1950年代，其初衷是为了解决当时伦敦面临的几个重大问题：控制人口快速增长，解决住房不足，缓解交通紧张，并治理环境污染，管理成就显著。但到60年代后期，市议会的实际控制权在英国工党与保守党之间反复易手，到1980年代，在肯·利文斯通（Ken Livingstone）的领导下，其政策引发越来越多的争议，撒切尔夫人（Margaret Thatcher）最终废除了大伦敦议会，转而重组大伦敦政府（Greater London Authority,简称GLA），包含伦敦金融城（City of London）与32个伦敦自治市（London Boroughs），共计33个次级行政区。这些次级行政区将提出的全部倡议和预算（包括对辖区内桥梁的养护计划），一并交付伦敦市交委审批。行政分权、利益分散，导致桥梁养护资金审批过程繁复，多项养护工程因此延期。

伦敦市内泰晤士河上的二十几座桥梁中，其所有权很大程度上呈分散状态。例如汉默史密斯大桥，早已移交给地方当局，但经验证明，地方小政府无力长期地、有规划地对大型桥梁完成管养。所有权的不一致，导致只能零散地、无效率地分配资金。而且这些都是在基础设施恶化的背景下进行，要跳出恶循环的怪圈，只有当前的英国首相、英国财政大臣级别的人物，才有能力在国家级的议会中推动方案、打破僵局。

当前，最大的压力依然来自紧张的预算。英国政府已责令伦敦市交委（TfL）尽快另辟蹊径，在2024/25年前将桥梁养护预算的支出减少30％。

富勒姆Fulham和里士满Richmond地方议会领导人也分别对过去十年伦敦市桥梁养护投入不足提出批评，表示应确保伦敦现有基础设施得到适当维护，这项工作应优先于开发新项目。如花园桥（预算2.1亿英镑，已花费5300万英镑）和下游希尔富顿Silvertown的几个隧道项目的招标（预算达到20亿英镑）。伦敦对现有桥梁的维护费投入与下游希尔富顿地区隧道项目20亿英镑的成本相比简直相形见绌。

综合各方意见伦敦市交委提出了改善建议：

减少浪费、精准养护。坚持并加大桥梁养护投入，收紧对新桥项目的审批。未来10年，将投入1.4亿至2.2亿英镑用来检测加固泰晤士河上的桥梁，投资力度为过去十年投资额的三倍。重点工程包括：

制定伦敦交通发展策略的目标不仅是为了简单地保证交通畅通，而是旨在将伦敦市打造成具有可持续发展示范意义的典范城市。要实现这一目标，交通规划和空间发展规划必须高度融合，历史性的桥梁和不断涌现的新桥、人行桥共同作为伦敦城市吸引力的引擎。

针对桥梁养护能力的大升级，可从四个方向着手改善：

1. 建立预算紧缩下的桥梁维护优先级制度

根据国家桥梁基础数据库，如美国国家桥梁信息库（NBI）等，对桥梁完成描述性定性分类、部分技术参数需要定量分类。最后结合经济参数、缺陷优先级分别设置权重。制度建设由伦敦市交委TfL与英国工程与自然科学研究理事会EPSRC牵头，重点完善现有桥梁信息库，增加养护优先级判定机制。难点是桥梁管理权归属复杂，养护资金来源与责任方比较繁复，优先级系统难以真正落地执行。

2. 针对退化的桥梁构件，开发模块维护决策模型

基于BIM或类似软件，完成细化的桥梁构件图层，编写结构退化模型，类似递归神经网络，根据使用寿命并以连续离散函数形式揭示其历史退化指标，相关技术在欧美韩日等国家和地区已开始实行。难点是桥梁种类多样，BIM平台尚未全面普及，需搭载类BIM平台一同推广。

3. 针对交通流量，加入动态桥梁养护计算决策

结合智能交通（Smart Motorway）的动态监测功能，计算交通量与桥梁载荷的耦合关系。强化信息采集模块、指标评价模块和养护决策模块，重点是养护决策模块，需要整合指标评价模块中各评价指标以及数据采集模块的公路养护信息，并分配养护维修资金，做出三维可视化的养护维修计划。准确便捷，提高了养护效率，降低后期人力成本。

4 基于风险信息的资产管理模型试点

包括桥梁资产本身及天气、地理、交通、意外等的风险，完成大数据下的风控管理。让AI深度学习桥梁历史，尤其是桥梁异常状态。通过图像信息挖掘与AI自学、自检，协助进行结构层面的潜在风险管理，同时对周边环境做出易损性评估，进而得出一套桥梁的全生命状态，无须人工干预。

另外，由于极端天气，或人口增长对现役桥梁带来的超负荷承载等问题，预测性维护对于确保结构安全和桥梁交通网络的可靠性起到了至关重要的作用。该方法提出的是一种桥梁网络的维护优先级排序方法，考虑不确定性单个组件的退化模型；生命周期成本分析；组件维护分组，以减少交通中断和设置成本。在葡萄牙已有21座桥梁实验形成网络，结果显示可大大降低维护成本。

本文刊载 / 《桥隧产业》杂志

2021年 4月刊总第44期

作者 / 罗布·霍根 ROB HORGAN

作者单位 / 《新土木工程师》期刊责编

翻译 / 陈业恺

编辑 / 周洋

美编 / 赵雯

责编 / 裴小吟

审校 / 李天颖裴小吟廖玲

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