1987年，美國(guó)紐約州斯科哈里溪公路橋建設(shè)失敗，紐約州交通部開(kāi)始系統(tǒng)的評(píng)估該橋失敗的原因，制定完成了一套綜合的橋梁管理和安全體系，首次展開(kāi)對(duì)引起塌橋原因的系統(tǒng)評(píng)估。 這套體系構(gòu)成了紐約州交通局通過(guò)制定方針政策，保障橋梁安全和管理決策的核心舉措。同時(shí)，通過(guò)這套健全的橋梁維護(hù)系統(tǒng)，還可保證及時(shí)地指出結(jié)構(gòu)上的缺陷，并根據(jù)要求進(jìn)行處理。該系統(tǒng)包括總體的糾正和周期性的調(diào)整功能，盡量以經(jīng)濟(jì)有效的辦法延長(zhǎng)橋梁壽命。新建工程的結(jié)構(gòu)安全應(yīng)由嚴(yán)格的質(zhì)量保證程序和要求主要結(jié)構(gòu)施工作業(yè)實(shí)行資質(zhì)認(rèn)證來(lái)保證，以確保在役橋梁的結(jié)構(gòu)和在建的橋梁的結(jié)構(gòu)安全。
50年來(lái)，美國(guó)紐約州交通局滿意地建立了橋梁施工質(zhì)量保證辦法，并于上世紀(jì)80年代初研制了一套綜合的橋梁管理和檢測(cè)程序，并被賦予對(duì)該綱要在全州范圍的監(jiān)督責(zé)任，同時(shí)被授權(quán)可以對(duì)任何被鑒定為有結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題的公有橋梁實(shí)行封閉，使得在本州交通部門(mén)和全州，都把橋梁結(jié)構(gòu)安全放在優(yōu)先考慮的高度。
紐約州橋梁總體狀況
紐約州有公路橋橋梁1.7萬(wàn)座，橋面面積1266萬(wàn)平米，其中紐約市的橋梁總數(shù)大約占8%，橋面面積總數(shù)約占31%。全州橋梁以鋼結(jié)構(gòu)為主，約占63%；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)占18%；預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)占14%；木結(jié)構(gòu)或圬工建筑的占5%。而紐約州交通局擁有和維護(hù)全州境內(nèi)約44%的公路橋梁，主要建在干線州際公路、高速公路和主要的州內(nèi)公路上，因而大部分都承擔(dān)著較高的交通量。 州內(nèi)所有橋梁中有63%均建于1970年前，平均年齡為45年，但由于當(dāng)?shù)貧夂蚝涠嘌瑸榇_保行車安全，紐約州廣 泛在行車道和橋面上使用除冰鹽，使鋼材內(nèi)部和外部都受到了銹蝕，加速了混凝土和鋼橋構(gòu)件的質(zhì)量劣化，嚴(yán)重影響了橋梁的服務(wù)年限。
橋梁安全的基本思路
紐約州交通局保證橋梁安全的措施，是從最初建橋開(kāi)始的，并一直貫穿于整個(gè)服務(wù)壽命期間。具體表現(xiàn)為橋梁維護(hù)和質(zhì)量保證政策與橋梁檢測(cè)、評(píng)估、維護(hù)、設(shè)計(jì)及施工實(shí)踐相結(jié)合的矩陣形式。由于紐約橋梁安全主要關(guān)注的是既有橋梁，因此其橋梁檢測(cè)綱要就是確保結(jié)構(gòu)安全的主要程序。通過(guò)該程序采集的數(shù)據(jù)，也可用于其他橋梁管理和安全評(píng)估。 州交通局也優(yōu)先將資金給予其橋梁檢測(cè)部門(mén)，以保證橋梁安全，并嚴(yán)格按照檢測(cè)綱要的規(guī)定要求來(lái)辦。 橋梁檢測(cè)綱要
紐約州交通局的責(zé)任是保證本州所有公路橋梁，按照州和聯(lián)邦的要求，都能得到檢測(cè)。州交通局除檢測(cè)所擁有的公路橋梁外，同時(shí)也檢測(cè)地方、鐵路和不收費(fèi)機(jī)構(gòu)擁有的公路 橋，總計(jì)約94%的公路橋梁。此外，收費(fèi)當(dāng)局和代理機(jī)構(gòu)則負(fù)責(zé)其擁有的橋梁的檢測(cè)，并按要求向紐約州交通局提交其檢測(cè)資料。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，紐約州交通局每年大約檢測(cè)橋梁9500座，調(diào)用檢測(cè)小組約70個(gè)，每年花費(fèi)近4000萬(wàn)美元。
在檢測(cè)過(guò)程中，州交通局要求橋梁檢測(cè)人員，根據(jù)對(duì)橋梁所有單個(gè)構(gòu)件的全面檢測(cè)來(lái)評(píng)估整個(gè)橋梁。即檢測(cè)人員要對(duì)多達(dá)47個(gè)結(jié)構(gòu)元件定出打分評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，除了所有橋梁通 用組成部分外，還包含對(duì)每個(gè)橋跨的25個(gè)構(gòu)件評(píng)出等級(jí)。州交通局還將橋梁狀況分為1級(jí)到7級(jí)，其中7級(jí)是新建成的橋，5級(jí)或5級(jí)以上表示狀況良好。檢測(cè)人員還要對(duì)橋梁及其分部的狀況拍照并作出橋梁評(píng)級(jí)筆記。由此，紐約州的橋況評(píng)級(jí)便可作為橋梁狀況的一個(gè)綜合性能指標(biāo)，從而反映出需要采取的措施。
所以說(shuō)，橋梁狀況公式和檢測(cè)報(bào)告，對(duì)于制定紐約州交通局的預(yù)防性和更正性維護(hù)方案，確定橋梁修復(fù)和重建計(jì)劃，完成綱要任務(wù)的衡量尺度等，都是主要的數(shù)據(jù)來(lái)源。 州交通局要求對(duì)所有的橋梁都進(jìn)行承載行車荷載能力的分析，并將分析結(jié)果保存在橋梁數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于結(jié)構(gòu)承載力評(píng)定計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)輸入的數(shù)據(jù)，并在兩年一次的橋梁檢測(cè) 時(shí)，加以復(fù)核和更新，再將最新數(shù)據(jù)保存在檔案中心，使用分析軟件進(jìn)行定期處理，以更新承載力級(jí)別，并貼示該橋的適合限重。
對(duì)“問(wèn)題橋梁”的措施
紐約州橋梁檢測(cè)綱要的安全特征，就是其橋梁“標(biāo)旗”辦法，該辦法要求及時(shí)的文字報(bào)告和對(duì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的最危急問(wèn)題的解決措施，以保證結(jié)構(gòu)和使用者的安全。檢測(cè)人員可以發(fā)出“紅色旗標(biāo)”（堅(jiān)持紅標(biāo)），來(lái)報(bào)告主要結(jié)構(gòu)部位瀕臨破壞或可能即將發(fā)生的毀壞，并要求其立即口頭通知州交通局的工程師，繼而及時(shí)書(shū)寫(xiě)該橋梁的現(xiàn)狀，州交通局隨即通知該橋橋主，橋主有責(zé)任重視“紅標(biāo)”，并在規(guī)定的時(shí)間框架內(nèi)（通常為42天），針對(duì)該橋狀況提出解決方案。州交通局也對(duì)該橋情況進(jìn)行監(jiān)控，以保證能拿出解決方案。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近幾年州交通局的橋梁檢測(cè)中，被報(bào)告紅標(biāo)的橋梁每年有200例至400例，在檢查到的橋梁中約有3%被亮紅牌。此外，黃色的旗標(biāo)（簡(jiǎn)稱黃標(biāo)）報(bào)告的是雖不嚴(yán)重，但仍有潛在危險(xiǎn)的橋況。黃標(biāo)警示是建議性的，無(wú)須對(duì)指令給予回應(yīng)，但對(duì)于未解決的黃標(biāo)橋，仍被列入下年度檢測(cè)中。而“安全旗標(biāo)”則是建議性的，被用于報(bào)告可能出現(xiàn)行車或 對(duì)公眾有危險(xiǎn)的非結(jié)構(gòu)問(wèn)題狀況，如橋梁欄桿斷裂、電線外露、橋面板下混凝土松散或脫落等。
橋梁安全保證程序
斯科哈里溪公路橋倒塌事件發(fā)生后，紐約州交通局成立了由橋梁結(jié)構(gòu)、水文、系統(tǒng)管理專家組成的“橋梁安全保證專門(mén)工作組”，對(duì)全州所有影響橋梁結(jié)構(gòu)安全的重大狀況進(jìn)行評(píng)估，目的是為制定一項(xiàng)橋梁安全管理制度，以此作為對(duì)全州所有橋梁鑒別和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，識(shí)別引起橋梁破壞的各種隱患，并進(jìn)行橋梁隱患排序，提出有效的解決辦法。如對(duì)因質(zhì)量惡化到一定程度產(chǎn)生的橋梁破壞，工作組則對(duì)其破壞模式進(jìn)行研究，提出識(shí)別橋梁致?lián)p的一些辦法后，州交通局再根據(jù)工作組建議，對(duì)導(dǎo)致破壞的薄弱點(diǎn)予以評(píng)估，并以此為依據(jù)，制定出保證橋梁安全更為詳細(xì)的辦法。此外，州交通局還創(chuàng)建了橋梁破壞數(shù)據(jù)庫(kù)，并不斷更新數(shù)據(jù)資源。據(jù)破壞數(shù)據(jù)顯示，引起橋梁受損的主要原因是水文和沖刷；車輛和船只的撞擊；極端的超載等；鋼材和混凝土的細(xì)部問(wèn)題；地震等。
對(duì)每種破壞模式，州交通局均研制出了鑒別和評(píng)估方法，并以其不同的敏感性或易損性，對(duì)橋梁加以分類。評(píng)估采用流程圖判定每種破壞模式下易損性最高的橋梁，且要更為細(xì)致進(jìn)行與其易損性有關(guān)的工程技術(shù)評(píng)估。對(duì)易損性最大、薄弱點(diǎn)最多的橋梁，要徑直作出緩解方案。對(duì)易損性較小的橋，不用優(yōu)先做專項(xiàng)計(jì)劃，更好的方法是將其列入正常的基建改造計(jì)劃項(xiàng)目中，并將其做為重建或改建的考慮因素。
橋梁維護(hù)
認(rèn)識(shí)到既有橋梁的結(jié)構(gòu)狀況、服務(wù)年限、交通需求、影響橋梁的不利氣候條件，紐約州交通局制定了一套可靠的預(yù)防性橋梁維護(hù)與更正性橋梁維護(hù)程序。預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃中包含著周期維護(hù)作業(yè)，主要遏制結(jié)構(gòu)部件的一般質(zhì)量退化與磨損。更正性維護(hù)主要針對(duì)不十分重要或中等程度缺陷的橋梁構(gòu)件，并將其修復(fù)到無(wú)缺陷狀態(tài)。通過(guò)有的放矢的部件修理或構(gòu)件置換，可有效保持橋梁狀況，使其不被劃入有缺陷橋況。通過(guò)一定時(shí)期對(duì)橋梁檢測(cè)狀況評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)的分析，充分驗(yàn)證了更正性維護(hù)方案的益處。將全州已接受更正性維護(hù)的橋梁，與未接受維護(hù)橋梁的打分值進(jìn)行比較，可以看到橋況變壞率有了明顯改善，且預(yù)期橋梁壽命將增加30%。
2006年，紐約州交通局分別采用周期維護(hù)和更正性維護(hù)兩種方式，對(duì)7600座橋梁中的4476座實(shí)施了維護(hù)方案，并取得顯著效果，同時(shí)這對(duì)紐約州交通運(yùn)輸機(jī)構(gòu)有效實(shí)施橋梁維護(hù)方案也是至關(guān)重要的。
橋梁設(shè)計(jì)與施工
紐約州交通局橋梁基本建設(shè)計(jì)劃的主要目標(biāo)，就是致力于橋梁的維護(hù)和安全，及橋梁服務(wù)能力的改善與提高，以滿足相關(guān)公路的功能要求。州交通局還采用橋梁管理體系分析方法，制定了其建設(shè)計(jì)劃和優(yōu)先次序，并要求該計(jì)劃和優(yōu)先次序全部要以橋梁評(píng)估綱要中的數(shù)據(jù)為依據(jù)，著重于降低缺陷橋梁的數(shù)量及其缺陷橋面面積，減少引發(fā)破壞薄弱點(diǎn)的數(shù)目，并在主要的交通運(yùn)輸廊道上，盡量消除荷載限制。
在工程設(shè)計(jì)上，以設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)的質(zhì)量控制規(guī)定和施工承包人的質(zhì)量管理常規(guī)為基本要求，以紐約州交通局自身的監(jiān)督和質(zhì)量保證政策及規(guī)程為補(bǔ)充要求。對(duì)于所有新建和重建的橋梁，以及大規(guī)模修復(fù)的橋梁，其設(shè)計(jì)和規(guī)劃都要在各設(shè)計(jì)階段，經(jīng)受質(zhì)量保證的技術(shù)審查，并將這些審查重點(diǎn)融入設(shè)計(jì)理念中。此外，對(duì)于設(shè)計(jì)中含有不可接受的結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)，不管是存在于施工難度上，還是存在于橋梁長(zhǎng)期服務(wù)性能上，州交通局將都不能批準(zhǔn)這種設(shè)計(jì)理念。
在橋梁施工方面，凡是合同文件要求完成的主要結(jié)構(gòu)部分和結(jié)構(gòu)作業(yè)，都要由承包人提交其設(shè)計(jì)計(jì)劃書(shū)（并由擁有執(zhí)照的職業(yè)工程師簽字蓋章）和施工詳圖。 此外，紐約州交通局還擁有一支由結(jié)構(gòu)工程師和技術(shù)員組成的核心職員隊(duì)伍，履行州交通局的監(jiān)督和質(zhì)量保證職能，此職能涵蓋了橋梁的結(jié)構(gòu)制造和施工，包括審查批準(zhǔn)承包人提交的設(shè)計(jì)；批準(zhǔn)用于州交通局的鋼材與混凝土加工制造場(chǎng)；審查批準(zhǔn)鋼材與混凝土制品的修理規(guī)程；考試并認(rèn)證現(xiàn)場(chǎng)電焊工和超聲測(cè)試技術(shù)員；審查打樁設(shè)備，確定打樁標(biāo)準(zhǔn)，分析樁的荷試驗(yàn)結(jié)果。 紐約州交通局的技術(shù)職員在金屬、混凝土和施工技術(shù)方面都有豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，因此他們?cè)谔幚怼凹t標(biāo)”橋梁和其他緊急維修方面，能夠協(xié)助橋梁維護(hù)和設(shè)計(jì)人員，改進(jìn)提高各種維修方法。根據(jù)需要，他們還能對(duì)結(jié)構(gòu)破損作出現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，提出具體的修理辦法，并協(xié)助履行鋼材鋼筋的熱矯直及其他專業(yè)化的修理方法，為焊接修理提供超聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
綜上所述，紐約州交通局致力于橋梁安全方面的舉措是多方面的，其核心主要放在履行一項(xiàng)持續(xù)的綜合的橋梁檢測(cè)綱要和對(duì)紐約的橋梁結(jié)構(gòu)安全的評(píng)估上。州交通局的檢測(cè)評(píng)估綱要規(guī)定是具有法律效力的，其實(shí)際遵守情況是得到密切監(jiān)控的。雖然綱要、程序、文件的主要目的是識(shí)別出橋梁安全的各種問(wèn)題，采用“旗標(biāo)”出示橋梁狀況優(yōu)劣的方法，可以確保最嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)弊端得以有效而快速地處理。由此得到的信息對(duì)橋梁計(jì)劃管理來(lái)說(shuō)，也是重要的基本依據(jù)。有了這些程序和一個(gè)組織機(jī)構(gòu)，就能有效而及時(shí)地應(yīng)對(duì)橋梁安全出現(xiàn)的問(wèn)題。其橋梁維護(hù)綱要在應(yīng)對(duì)維修需求方面，應(yīng)當(dāng)說(shuō)也是扎實(shí)而有效的，何況還備有預(yù)防性維護(hù)措施，借以對(duì)正在建造的橋梁，起到安全和缺陷預(yù)防作用，實(shí)為一種經(jīng)濟(jì)有效的維護(hù)方式。此外，建立并保持自己的設(shè)計(jì)力量和確立自己的施工質(zhì)量保證職能，使紐約州交通局能對(duì)施工階段的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行監(jiān)督；同時(shí)，還備有一支高素質(zhì)的工程技術(shù)員工隊(duì)伍，隨時(shí)從事結(jié)構(gòu)修復(fù)和作出各種必需的設(shè)計(jì)。