公路桥梁检测评价加固维修技术的现状与发展

公路桥梁检测评价加固维修技术的现状与发展张劲泉交通部公路科学研究院

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桥梁养护管理技术的重要性我国公路桥梁的技术现状近年来的主要进展下阶段重点突破的方向与技术内容提要1桥梁养护管理技术的重要性

公路交通——生命线工程

桥梁——咽喉工程、百年大计工程桥梁养护面临的三大问题：

耐久性安全性适用性

病害集中暴露期：建成投入使用的20～30年后特点：经济越发达，面临的问题越突出性能衰退荷载作用环境安全性降低耐久性降低适应性不足养护不及时增加养护成本降低使用年限危及结构安全降低路网效能1桥梁养护管理技术的重要性588,930座桥梁病害桥梁158,859座，约占桥梁总数的27％设计寿命基准期为75年，而实际使用的桥梁平均寿命为44年，州际桥梁的的平均使用寿命仅为39年1桥梁养护管理技术的重要性美国：

平均每年约有150～200座桥梁部分或完全倒塌，平均寿命不足20年修复费用每年就高达900亿美元

2005年开始，每年2000万美元，选定约100座桥梁跟踪观测，建立检测评价基础数据库1桥梁养护管理技术的重要性美国：1994年韩国汉城圣水大桥断塌，死亡32人。1996年，帕劳共和国的Koror-Babeldaob桥倒塌，6人伤亡。2001年，葡萄牙杜罗河公路桥坍塌，70余人落水失踪。2007年，美国明尼苏达州大桥坍塌，100多人伤亡。2001年，我国四川宜宾南门大桥吊杆断裂，部分桥面垮塌2004年，我国辽宁省盘锦辽河大桥发生悬臂梁端断裂，桥板脱落。

桥梁安全已成为国际桥梁界的关注热点

1桥梁养护管理技术的重要性

桥梁养护管理工作中的关键技术

——国际桥梁界研究热点

桥梁养护检查——日常检查、定期检查技术状况评价养护管理与健康监测特殊检查

承载力评定养护维修

加固改造材质状况检测与耐久性评价检测仪器设备、加固维修材料研发1997199819992000200120022003200420052006注：

2006年统计数据含农村公路桥梁桥梁座数21082222000127880923077829939731077332150053360033664828411760万50万40万30万20万10万2我国公路桥梁的技术现状2我国公路桥梁的技术现状2007年：570016座/23191812延米—第二桥梁大国

问题1：

承载能力低不适应交通运输需求抗灾能力差安全隐患突出为数众多的非永久性桥梁需要改造半永久性桥梁：2.0%

临时性桥梁：1.1%2我国公路桥梁梁的技术现状状问题2：技术标准低（（荷载）不同版本的技技术标准经历了重建轻轻养时期技术改造资金金不足1980年代前依据旧旧标准建设的的在用桥梁，，技术状况普普遍偏差2我国公路桥梁梁的技术现状状问题3：壳体桥少筋微弯板组组合梁桥二铰板拱双曲拱桁架拱刚架拱桥带挂孔的钢筋筋混凝土双悬悬臂结构和预预应力混凝土土T型刚构桥早期修建的桥桥梁（少筋结结构等），存存在结构上的的先天不足2我国公路桥桥梁的技术术现状问题4：钢索锚头锚固区抗风雨振措措施等养护检查维修更换抗腐蚀、耐耐老化、可可检修、易易更换缆索体系桥桥梁拉吊索索锈蚀老化化耐久性问问题突出2我国公路桥桥梁的技术术现状问题5：空心板、T梁、I梁、小箱梁梁等横向联结薄薄弱单板（梁））受力梁（板）开开裂支座滑移、、脱空预制拼装的的中小跨径径配筋混凝凝土桥梁2我国公路桥桥梁的技术术现状问题6：预应力混凝凝土连续箱箱梁桥预应力混凝凝土连续刚刚构斜拉桥主梁开裂下下挠预应力管道道压浆、施施工接缝不不良，预应应力损失大跨径预应应力混凝土土箱梁桥2我国公路桥桥梁的技术术现状问题7：地区差异沿海地区：：钢筋锈蚀、、保护层层层离或剥落落等耐久性性问题2我国公路桥桥梁的技术术现状问题7：地区差异西北、华北北地区：由于季节性性河流较多多、温差较较大，下部部结构的磨磨蚀与侵蚀蚀问题较突突出2我国公路桥桥梁的技术术现状问题7：地区差异东北等寒冷冷地区：混凝土桥梁梁结构的冻冻融损伤等等2我国公路桥桥梁的技术术现状问题7：地区差异南方地区：：基础冲刷和和水毁问题题2我国公路桥桥梁的技术术现状问题8：超载运输问问题普遍存在屡禁不止增加桥梁结结构负担——疲劳与耐久久性问题造成结构损损伤、早期期破坏桥面铺装损损伤破坏压垮桥梁208国道太原市市小店区段段东柳林桥桥世界桥梁强强国的标志志桥梁的设计计理念与技技术——品牌创新施工技术水水平、装备备、工艺、、工法等——建设工艺与与技术创新新桥梁检测、、评价、维维修加固技技术——养护管理技技术创新总的看来，，我国公路路桥梁的总总体技术状状况不容乐乐观。我国国虽已成为为世界桥梁梁大国，但但在桥梁的的养护管理理方面还有有很多不足足和亟待解解决的技术术和管理问问题。随着着国民经济济的持续发发展，这些些问题会不不断的暴露露和显现出出来，并成成为制约公公路交通事事业持续健健康发展的的关键因素素，也将成成为我国走走向世界桥桥梁强国过过程中必须须突破的一一个关键环环节。2我国公路桥桥梁的技术术现状桥梁日常养养护与管理理3近年来的主主要进展桥梁检测与与承载力评评定桥梁维修加加固桥梁耐久性性检测评价价“七五”“、八五”和“九五”期间，通过过“公路桥梁使使用功能评评价方法”、“公路桥梁管管理信息系系统”和“公路桥梁周周期费用分分析与状况况预测模型型研究”等一系列部部重点项目目和国家推推广项目“公路桥梁管管理系统推推广”的实施，构构建了我国国公路桥梁技术状状况和使用功能评价方法与与标准体系系。3.1桥梁养护检检查、技术术状况评价价与养护管管理技术3近年来的主主要进展评定模型：：3.1桥梁养护检检查、技术术状况评价价与养护管管理技术3近年来的主主要进展桥梁技术状状况评定评定模型：：桥梁使用功功能评定模模型：3.1桥梁养护检检查、技术术状况评价价与养护管管理技术3近年来的主主要进展缺损状况评评定使用功能评评价养护周期费费用预测维修加固对对策图形图象多多媒体管理理维修排序与与决策优化化GIS地理信息与与系统查询询桥梁养护管管理综合系系统框架养护周期预预测技术桥梁状况评评价与决策策技术GIS与多媒体技技术3.1桥梁养护检检查、技术术状况评价价与养护管管理技术3近年来的主主要进展特大桥养护护管理系统统特大桥的结结构健康监监测系统桥梁群健康康监测系统统部级桥梁养养护管理系系统3.1桥梁养护检检查、技术术状况评价价与养护管管理技术3近年来的主主要进展近些年的进进展与方向向：桥梁日常养养护与管理理3近年来的主主要进展桥梁检测与与承载力评评定桥梁维修加加固桥梁耐久性性检测评价价3.2桥梁检测与与承载力评评定方法3近年来的主主要进展检测与承载载力评定脱脱节主要依赖荷荷载试验传统的桥梁梁检测与承承载力评定定主要不足足：基于检测结结果的桥梁梁承载力多参参数修正检检算分析方方法考虑了实际通行荷荷载、材料退化和结构损等因素近些年的主主要成果：：基于检测结结果的桥梁梁承载力评评定方法体体系材质状况与与耐久性检检测评价体体系与方法法3.2桥梁检测与与承载力评评定方法3近年来的主主要进展将检测检查查结果定量量化应用于于承载力评评定3.2桥梁检测与与承载力评评定方法3近年来的主主要进展改进后的桥桥梁承载能能力鉴定流流程检算系数Z1定量化取值材料恶化（耐久性）截面损伤活载作用截面损伤活载作用3.2桥梁检测与与承载力评评定方法3近年来的主主要进展传统的检测测评估体系系改进后的检检测评估体体系3.2桥梁检测与与承载力评评定方法3近年来的主主要进展无损检测设设备静动力荷载载试验仪器器设备常用传感器器桥梁常用检检测仪器设设备传感器器基本国产产化：损伤识别隐蔽工程检检测设备发展趋势：：桥梁日常养养护与管理理3近年来的主主要进展桥梁检测与与承载力评评定桥梁维修加加固桥梁耐久性性检测评价价3.3桥梁维修加加固技术3近年来的主主要进展“九五”之前：“提高旧桥承承载能力的的加固技术术措施的研研究”、“双曲拱桥拱拱座位移病病害整治的的研究”、“公路水毁成成因及防治治措施研究究”“十五”期间：“公路旧桥检检测评定与与加固技术术研究及推推广应用”形成了较成成熟的旧桥桥维修加固固计算理论论方法和技技术措施手手段加固特点、适用条件、附加影响材料要求等加固工程质量检验评定标准20余种上下部结构加固方法系统的桥梁加固方法宏观经济理论等分析方法桥梁加固后评价体系研究、提升、总结旧桥加固成套技术应用指南《公路桥梁加加固施工技技术规范》（JTG/TJ23-2008）颁布实施施3.3桥梁维修加加固技术3近年来的主主要进展3.3桥梁维修加加固技术3近年来的主主要进展特定桥型的的维修加固固成套技术术：石拱桥、桁桁式组合拱拱桥、双曲曲拱桥、钢钢筋砼肋拱拱桥、预应应力混凝土土斜拉桥、、连续刚构构、连续梁梁桥防灾减灾方方面：抗震加固和震后加固技术质量控制：：维修加固固质量检验验评定方法法加固材料：：高粘结抗抗扰动混凝凝土等目前国内研研究热点：：桥梁日常养养护与管理理3近年来的主主要进展桥梁检测与与承载力评评定桥梁维修加加固桥梁耐久性性检测评价价3.4桥梁耐久性性检测评价价技术3近年来的主主要进展钢筋锈蚀混凝土碳化化氯离子侵蚀蚀碱骨料反应应等材料层次：：结构计算理理论与方法法构件设计联结构造选材、耐久久性质量控控制、监测测等结构（构件件）层次：：研究较深入入：港工、、工民建少有研究项目的组织织“桥梁耐久性性关键技术术研究”（交通部重重大专项））课题1：公路桥梁耐耐久性状况况调查课题2：混凝土桥梁梁耐久性设设计方法和和设计参数数研究课题3：混凝土桥梁梁合理耐用用结构构造造的研究课题4：桥梁结构耐耐久性表面面防护材料料的研究课题5：跨江海大型型桥梁结构构混凝土劣劣化性能与与耐久性对对策措施的的研究课题6：拉吊索结构构耐久构造造与可检修修易更换技技术的研究究课题7：混凝土桥梁梁耐久性指指标体系、、检测方法法与评价标标准的研究究课题8：提升桥梁耐耐久性的施施工改进技技术与质量量控制方法法的研究课题9：桥梁混凝土土性能指标标长期演变变规律与跟跟踪观测技技术的研究究课题10：公路常用桥桥梁预防性性养护技术术的研究3.4桥梁耐久性性检测评价价技术3近年年来来的的主主要要进进展展部颁颁制制度度：：《公路路工工程程竣竣工工验验收收办办法法》（2006年））《公路路桥桥梁梁养养护护管管理理工工作作制制度度》（2007年））《公路路桥桥梁梁检检测测工工作作制制度度》（正正在在制制订订））部颁颁标标准准：：《公路路桥桥涵涵养养护护规规范范》（GTJH11-2004）《公路路工工程程质质量量检检验验评评定定标标准准》（GTJF89/1-2004）《公路路旧旧桥桥承承载载能能力力鉴鉴定定方方法法》（1988年试试行行））《大跨跨径径混混凝凝土土桥桥梁梁荷荷载载试试验验方方法法》（1978年））《公路路桥桥梁梁技技术术状状况况评评定定标标准准》（报报批批稿稿））《公路路桥桥梁梁承承载载能能力力检检测测评评定定规规程程》（报报批批稿稿））《公路路桥桥梁梁加加固固施施工工技技术术规规范范》（JTG/TJ23-2008）标准准规规范范体体系系与与规规章章制制度度完善修订3近年来的主要要进展4下阶段重点突突破的方向与与技术规章制度与政政策“全寿命设计”“全寿命成本”“社会成本优化化”相关技术管理理政策的修订订与制定养护管理工作作的变革4下阶段重点突突破的方向与与技术结构损伤评定定、耐久性评