第14期浅谈桥梁管养

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2019-2-13 08:59

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第14期浅谈桥梁管养向中富重庆交通大学土木工程学院书记

52监测网专家报告分享-第14期

浅谈桥梁管养

向中富重庆交通大学土木工程学院书记

人物介绍

向中富教授是重庆市桥梁学术技术带头人，中国公路学会桥梁与结构分会常务理事，茅以升科教基金会桥梁委员会委员，《桥梁》、《重庆交通大学学报》编委，全国公路与交通工程教材编委会委员，重庆市规划委员会专家，重庆市土木建筑学会理事，四川省公路学会桥梁专业委员会委员。曾获交通部吴福-振华优秀教师奖。2010年获交通部“交通运输行业优秀科技人员”荣誉称号。主要从事桥梁工程设计理论、桥梁施工技术、桥梁工程控制技术以及工程结构承载力诊断、加固与改造技术研究，主持、参与完成国家、省部级科研课题、重大工程15项，在国内率先开展桥梁施工控制研究，出版首部《桥梁施工控制技术》专著；提出的混凝土斜拉桥稳定系数等被规范采用；完成《公路桥梁加固设计规范》编写，实现桥梁加固规范零的突破。参编出版重庆地方标准2部。完成世界最大跨径石拱桥—山西丹河桥研究，出版的《大跨径石拱桥研究与实践》入选全国百本原创科技图书；参与完成世界最大跨径混凝土梁桥—重庆长江大桥复线桥和世界最大跨径拱桥—重庆朝天门大桥建设，发表论文30余篇，获得省部级奖励一、二、三等7项。

内容简介

一、桥梁事故表象与成因

截止2017年底，全国桥梁超过85万座，近40年来，中国建造的桥梁数量比世界上所有其他国家建造的总和多得多。四大类桥梁中有三类中国领先。中国已成为桥梁大国！中国桥梁除了建设理念与建造技术还需要更新和提高外，工程质量控制、使用管理与养护等方面还需加强，以确保桥梁结构在服役期内的安全与功能。

桥梁功能：跨越承载的工程结构、开放公共的大众建筑、形式多样的人文景观、沟通交流的社交渠道

桥梁事故后果：对国家形象、经济发展、社会运转、百姓生活等产生不利影响。

施工事故—结构或施工设备垮塌、人员伤亡、质量事故

运营事故—桥梁垮塌、人员伤亡、交通中断

事故原因—人为因素（历史局限、决策失误、管理混乱）

自然灾害（地震、洪水、泥石流、滑坡、崩塌落石、风灾、冰灾、火灾及其次生灾害）桥梁病害（开裂、下挠）

二、桥梁管养较建设更重要

桥梁存在问题的主要原因：发展速度与基础研究、技术储备间存在矛盾；规范不够完善；设计、施工对工程的责任意识不够；监理作用发挥不够；施工质量欠佳；管理养护不到位。

即使是设计、施工质量均好的桥梁，其使用价值（特别是安全性）随着桥梁的使用时间增加而不断降低，当使用价值降至安全限值时，必须通过养护及维修加固，维持、提高其使用价值，该过程在设计期限内持续发生。为了确保桥梁健康、安全，养护不容忽视。如果养护到位，使用价值维持过程发生频度就会低得多；假如桥梁设计、施工质量均好，养护就相对容易。遗憾的是，材料仍然会有缺陷、许多构件的寿命有限，支座和伸缩缝需要保健、更换；例如，斜拉索的寿命至少50年，要能达到该寿命，定时的检测和养护是不可或缺的！养护要求都应该在设计时予以充分考虑。养护和更换部分构件的成本也应该考虑。如果设计未考虑，管养部门应予以补充。

对于设计寿命一百年（有的要求达到150年）的桥梁，因为设计、施工、养护质量的不到位，致使桥梁寿命降低，提前重建，例如仅30年就重建，就相当于损失了70%的经济效益。如此大的损失，社会是难以负担的，这实际上是把维修，重建，甚至危害遗留给我们的下一代。极不公平！应当引起大家的重视。

建设速度快，设计、施工、监理难免不到位，桥梁工程先天性质量值得高度重视。桥梁设计3—5月，施工1—3年，管养则需100年，可见，桥梁能否100年安全使用的关键就落到维护与加固上。

三、桥梁管养技术差距

国外采用高精度测试技术手段不断完善鉴定评估指标体系，鉴定评估对象由表面走向内部，鉴定评估内容由状态走向过程，鉴定评估方法由确定性走向概率随机性，而且与结构寿命过程的经济性结合起来。我国桥梁鉴定评估技术一直紧跟国际技术的发展，在桥梁技术状况、承载能力和耐久性等评估理论与方法方面，与国外先进水平基本相当，在既有桥涵可靠指标验证、可靠性理论及应用等方面存在不足。

桥梁预防性养护技术

国外的桥梁预防性养护技术已开展了大量的工程应用，对周期性的活动频度已提出了经验数据，提出了以寿命期内成本最优为目标的养护理念。

国内桥梁预防性养护技术与国外的理论研究进度基本相当，但在成果的成熟度上存在差距，需在不同区域开展工程应用试点。

桥梁加固的标准化、模块化技术

标准化设计，国外刚起步，我国已编制桥型典型病害的标准图并应用于工程；

桥梁加固机具与装备，国外趋于标准化、专业化、系列化，我国多为各施工单位自主研发、自主使用或购买国外设备，落后国外较多；

加固材料、工艺，国内外水平相当：

桥梁改扩建

桥梁拼宽的构造措施与工艺，国内外基本相同，但2008年美国联邦公路局计划耗费20年时间研究桥梁拼宽后的长期性能，我国还未重视这方面研究，比国外落后较多。

桥梁资产管理技术

美国有PONTIS系统和BRIDGIT系统，其中PONTIS是美国广泛使用的国家级桥梁管理系统。欧洲有丹麦DANBRO系统、法国Edouard、Scanprint、英国NARS、挪威Brutus等，亚洲有日本道路公团桥梁管理系统、韩国SHBMS等；我国CBMS。桥梁性能退化分析均没有成熟的研究成果，在工程上的实际应用主要体现在对于材料性能劣化的方面。

桥梁运营安全保障技术

桥梁监测预警与安全评定技术水平基本相当；桥梁智能养护决策技术，国外主要发达国家或地区的桥梁养护管理系统均嵌入了结构退化模型，可以实现对桥梁性能退化的预测，给出智能养护决策，而我国功能仍相对简单；桥梁应急管理技术，国外体系相对完善，应急信息化管理程度较高，我国多数仍停留在制度层面，应急管理信息化有待提高。

四、呼吁山区桥梁管养职业化

实时掌握桥梁状态至关重要，要保证桥梁长期正常运营，通过日常巡查、定期检测、专项检测、特殊检测、在线监测、状态评估与预测等，实时掌握桥梁状态，从而及时采取处治措施或采取预防性养护措施十分关键。

桥梁管养职业化势在必行，专业的事需要专业的人来做。桥梁管养非常专业，实现桥梁管养职业化十分重要。