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[数据] 美国整体基础设施评级D+—桥梁9.1%结构性缺陷,40%超龄服役 [复制链接]

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yaqin 发表于 2018-5-7 10:16:00 |显示全部楼层 |          |
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美国基础设施委员会由来自全美各地的28名敬业的土木工程师组成,每四年他们都会对ASCE基础设施报告单中的16个主要基础设施类别进行全面评估。报告单使用简单的A至F学校成绩单格式(A 优秀、F 极差),评估当前的基础设施条件和需求,给出成绩并提出改善的建议。2017年的报告显示,美国整体基础设施的等级为D+。

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作为超级大国,美国的基础设施现状被诟病已久,其原因是长年累月的持续劳损和资金投入的严重不足,这一问题同样值得中国交通人深思,本刊编译此文,旨在引起借鉴与警示。

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不断老化的基础设施,使得美国的竞争力在日益繁荣的全球经济中受到了阻碍。为了确保国家未来的经济建设,必须要进行改革。目前,虽然取得了一些进展,但在几十年的基础设施投资不足之后,要想扭转颓势,需要国会、各州政府、项目业主及美国人民采取变革性的行动。本文就2017年美国基础设施报告单中的基础设施评估内容作相关介绍。

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桥梁状况中等

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在过去的10年中,人们越来越认识到桥梁建设对美国经济及公共交通安全的重要意义。各级政府也在共同努力,以减少存在结构性缺陷的桥梁数量,这些桥梁需要大量的维护、修复或更换。尽管存在结构缺陷的桥梁还可以继续使用,但这种隐患如果没有及时采取实质性的改善措施,则很有可能造成更加严重的后果。

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八分之一 功能超期

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图1 存在结构性缺陷的桥梁


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根据2016年的相关统计,有56007座桥梁存在结构性的缺陷,占全国桥梁的9.1%,这与10年前的12.3%相比已经有所改善。由于桥梁的跨径、规模差异很大,存在结构性缺陷的桥梁,其桥面面积比是另一个有价值的参考指标。2016年,结构缺陷桥梁的桥面面积占美国桥梁总桥面面积的6.3%,比2007年的9.5%有所改善。令人鼓舞的是,大交通流量的桥梁较少存在结构性缺陷。有些州在桥梁维护、修理或更换方面比其他州做得更好,比如内华达州存在结构缺陷的桥梁占比为1.6%,而罗德岛的为24.9%。


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目前,美国现有桥梁614387座,其中40%桥梁的服役年限已达50年以上。另外,有15%的桥梁服务年限在18年~40年之间。而全国现有桥梁的平均服务年限为43年,大部分桥梁的设计寿命是50年,因此,越来越多的桥梁将很快面临大修或退役。

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作为桥梁定期检查的一部分,对于确定只能满足一定重量或速度的桥梁,需要张贴载荷限制。2016年,十分之一的桥梁张贴了类似的限制说明,这些有承载限制的桥梁很显然会大大减少大型车辆,如校车、救护车及载货卡车的通行时间。不符合当前交通需求或不符合当前标准的桥梁,无论是由于车道太少、车道太窄或是路肩太窄,都被认为是功能性过时的桥梁。美国有八分之一的桥梁在功能上已经过时。(注意:如果一座桥梁在功能上已经过时并且在结构上存在缺陷,那么它只会被视为结构缺陷。)这些桥梁经常成为交通堵塞点,增加拥堵。

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修复成本高昂 未来资金短缺


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图2 美国桥梁年龄

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近年来,美国各级政府的投资重点是桥梁维修。据联邦政府估计,2012年花费在桥梁项目上的投资为175亿美元,其中联邦政府投入60亿美元,各州和地方政府投资额为115亿美元。与2006年在桥梁上花费的115亿美元相比,这个数字大幅增加。2009年和2010年,随着美国经济复苏和再投资法案带来的额外资金涌入,桥梁项目的投资额在2010年达到了顶峰,高达180亿美元。尽管最近美国桥梁项目的投资有所增加,但还远远不够。最新的联邦评估显示,美国积压的桥梁修复工程花费达1230亿美元。

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过去10年间,联邦地面交通运输项目也面临着不确定性,这对国家运输机构制定长期计划是一个挑战。2015年12月,美国国会通过了一项为期5年的美国地面运输法案(FAST),该法案应该在2020年之前确保联邦政府的资助,但由于国会推迟实施FAST法案中增加的供资水平,无法通过新的支出账单。

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联邦对桥梁的投资历来是由公路信托基金支付的,但由于其主要资金来源,联邦机动车燃油税的局限性,该基金已经濒临破产的边缘。

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适当的解决方案


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图3 结构性缺陷的桥梁数量及百分率

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面对以上境况,相关机构也在积极地寻找解决方案:

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1. 增加各级政府的投资额,继续减少存在结构缺陷的桥梁数量,减少维修积压量,并解决大量已超过或接近其设计寿命的桥梁问题。

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2. 桥梁所有者应该考虑桥梁整个生命周期的成本,以便做出明智的设计决策并优先考虑维护和修复。


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3. 通过提高联邦汽车燃料税来解决联邦公路信托基金的问题。为了确保联邦地面运输计划的长期、可持续的资金来源,目前汽油每加仑18.4美分和柴油每加仑24.4美分的税额应该提高,并与通货膨胀挂钩以恢复其购买力,填补资金赤字并确保未来资金的可靠性。

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4. 各州应确保其供资机制(机动车燃料税或其他)足以资助所需的桥梁投资。


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5. 各州和联邦政府应该考虑长期的交通基础设施解决方案和汽车燃油税的潜在替代方案,包括进一步研究和试行基于里程的税费。


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另外,新技术和新材料正在帮助工程师们更好更快地建造桥梁的同时,也改善了维护及延长桥梁的使用寿命。比如传感器正在被嵌入到新建和现有的桥梁中,以提供有关结构状况的持续反馈。这些数据有助于工程师更早发现和解决问题,提高公共安全水平。新材料如超高性能混凝土、高性能钢和复合材料正在被用来增加桥梁的耐久性,使桥梁拥有更高的强度、韧性和更长的使用寿命。预制桥梁构件正在被用来减少桥梁的修复,或施工时需要中断交通量。


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