桥梁专业科研工作情况汇报.ppt
我国公路桥梁检测评价加固技术的现状与发展,张劲泉,交通部公路科学研究院RESEARCH INSTITUTE OF HIGHWAY COMMUNICATIONS,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2030年后 特点：经济越发达，面临的问题越突出,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150200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,1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006,注：2006年统计数据含农村公路桥梁,桥梁座数,60万50万40万30万20万10万,2 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 我国公路桥梁的技术现状,问题2：,技术标准低（荷载）不同版本的技术标准 经历了重建轻养时期 技术改造资金不足,1980年代前依据旧标准建设的在用桥梁，技术状况普遍偏差,2 我国公路桥梁的技术现状,问题3：,壳体桥 少筋微弯板组合梁桥 二铰板拱 双曲拱 桁架拱 刚架拱桥 带挂孔的钢筋混凝土双悬臂结构和预应力混凝土T型刚构桥,早期修建的桥梁（少筋结构等），存在结构上的先天不足,2 我国公路桥梁的技术现状,问题4：,钢索 锚头 锚固区 抗风雨振措施等 养护检查 维修更换 抗腐蚀、耐老化、可检修、易更换,缆索体系桥梁拉吊索锈蚀老化耐久性问题突出,2 我国公路桥梁的技术现状,问题5：,空心板、T梁、I梁、小箱梁等 横向联结薄弱 单板（梁）受力 梁（板）开裂 支座滑移、脱空,预制拼装的中小跨径配筋混凝土桥梁,2 我国公路桥梁的技术现状,问题6：,预应力混凝土连续箱梁桥 预应力混凝土连续刚构 斜拉桥 主梁开裂下挠 预应力管道压浆、施工接缝不良，预应力损失,大跨径预应力混凝土箱梁桥,2 我国公路桥梁的技术现状,问题7：,地区差异,沿海地区：钢筋锈蚀、保护层层离或剥落等耐久性问题,2 我国公路桥梁的技术现状,问题7：,地区差异,西北、华北地区：由于季节性河流较多、温差较大，下部结构的磨蚀与侵蚀问题较突出,2 我国公路桥梁的技术现状,问题7：,地区差异,东北等寒冷地区：混凝土桥梁结构的冻融损伤等,2 我国公路桥梁的技术现状,问题7：,地区差异,南方地区：基础冲刷和水毁问题,2 我国公路桥梁的技术现状,问题8：,超载运输问题,普遍存在 屡禁不止 增加桥梁结构负担疲劳与耐久性问题 造成结构损伤、早期破坏 桥面铺装损伤破坏 压垮桥梁,208国道太原市小店区段东柳林桥,世界桥梁强国的标志,桥梁的设计理念与技术品牌创新 施工技术水平、装备、工艺、工法等建设工艺与技术创新 桥梁检测、评价、维修加固技术养护管理技术创新,总的看来，我国公路桥梁的总体技术状况不容乐观。我国虽已成为世界桥梁大国，但在桥梁的养护管理方面还有很多不足和亟待解决的技术和管理问题。随着国民经济的持续发展，这些问题会不断的暴露和显现出来，并成为制约公路交通事业持续健康发展的关键因素，也将成为我国走向世界桥梁强国过程中必须突破的一个关键环节。,2 我国公路桥梁的技术现状,桥梁日常养护与管理,3 近年来的主要进展,桥梁检测与承载力评定,桥梁维修加固,桥梁耐久性检测评价,“七五”“、八五”和“九五”期间，通过“公路桥梁使用功能评价方法”、“公路桥梁管理信息系统”和“公路桥梁周期费用分析与状况预测模型研究”等一系列部重点项目和国家推广项目“公路桥梁管理系统推广”的实施，构建了我国公路桥梁技术状况和使用功能评价方法与标准体系。,3.1 桥梁养护检查、技术状况评价与养护管理技术,3 近年来的主要进展,评定模型：,3.1 桥梁养护检查、技术状况评价与养护管理技术,3 近年来的主要进展,桥梁技术状况评定,评定模型：,桥梁使用功能评定模型：,3.1 桥梁养护检查、技术状况评价与养护管理技术,3 近年来的主要进展,缺损状况评定 使用功能评价 养护周期费用预测 维修加固对策 图形图象多媒体管理 维修排序与决策优化 GIS地理信息与系统查询,桥梁养护管理综合系统框架,养护周期预测技术,桥梁状况评价与决策技术,GIS与多媒体技术,3.1 桥梁养护检查、技术状况评价与养护管理技术,3 近年来的主要进展,特大桥养护管理系统 特大桥的结构健康监测系统 桥梁群健康监测系统 部级桥梁养护管理系统,3.1 桥梁养护检查、技术状况评价与养护管理技术,3 近年来的主要进展,近些年的进展与方向：,桥梁日常养护与管理,3 近年来的主要进展,桥梁检测与承载力评定,桥梁维修加固,桥梁耐久性检测评价,3.2 桥梁检测与承载力评定方法,3 近年来的主要进展,检测与承载力评定脱节 主要依赖荷载试验,传统的桥梁检测与承载力评定主要不足：,基于检测结果的桥梁承载力多参数修正检算分析方法 考虑了实际通行荷载、材料退化和结构损等因素,近些年的主要成果：,基于检测结果的桥梁承载力评定方法体系,材质状况与耐久性检测评价体系与方法,3.2 桥梁检测与承载力评定方法,3 近年来的主要进展,将检测检查结果定量化应用于承载力评定,3.2 桥梁检测与承载力评定方法,3 近年来的主要进展,改进后的桥梁承载能力鉴定流程,3.2 桥梁检测与承载力评定方法,3 近年来的主要进展,传统的检测评估体系,改进后的检测评估体系,3.2 桥梁检测与承载力评定方法,3 近年来的主要进展,无损检测设备 静动力荷载试验仪器设备 常用传感器,桥梁常用检测仪器设备传感器基本国产化：,损伤识别 隐蔽工程检测设备,发展趋势：,桥梁日常养护与管理,3 近年来的主要进展,桥梁检测与承载力评定,桥梁维修加固,桥梁耐久性检测评价,3.3 桥梁维修加固技术,3 近年来的主要进展,“九五”之前：“提高旧桥承载能力的加固技术措施的研究”、“双曲拱桥拱座位移病害整治的研究”、“公路水毁成因及防治措施研究”“十五”期间：“公路旧桥检测评定与加固技术研究及推广应用”,形成了较成熟的旧桥维修加固计算理论方法和技术措施手段,公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23-2008）颁布实施,3.3 桥梁维修加固技术,3 近年来的主要进展,3.3 桥梁维修加固技术,3 近年来的主要进展,特定桥型的维修加固成套技术：石拱桥、桁式组合拱桥、双曲拱桥、钢筋砼肋拱桥、预应力混凝土斜拉桥、连续刚构、连续梁桥 防灾减灾方面：抗震加固和震后加固技术 质量控制：维修加固质量检验评定方法 加固材料：高粘结抗扰动混凝土等,目前国内研究热点：,桥梁日常养护与管理,3 近年来的主要进展,桥梁检测与承载力评定,桥梁维修加固,桥梁耐久性检测评价,3.4 桥梁耐久性检测评价技术,3 近年来的主要进展,钢筋锈蚀 混凝土碳化 氯离子侵蚀 碱骨料反应等,材料层次：,结构计算理论与方法 构件设计 联结构造 选材、耐久性质量控制、监测等,结构（构件）层次：,研究较深入：港工、工民建,少有研究,项目的组织,“桥梁耐久性关键技术研究”（交通部重大专项）,课题1：公路桥梁耐久性状况调查 课题2：混凝土桥梁耐久性设计方法和设计参数研究 课题3：混凝土桥梁合理耐用结构构造的研究 课题4：桥梁结构耐久性表面防护材料的研究课题5：跨江海大型桥梁结构混凝土劣化性能与耐久性对策措施的研究 课题6：拉吊索结构耐久构造与可检修易更换技术的研究 课题7：混凝土桥梁耐久性指标体系、检测方法与评价标准的研究 课题8：提升桥梁耐久性的施工改进技术与质量控制方法的研究 课题9：桥梁混凝土性能指标长期演变规律与跟踪观测技术的研究 课题10：公路常用桥梁预防性养护技术的研究,3.4 桥梁耐久性检测评价技术,3 近年来的主要进展,部颁制度：公路工程竣工验收办法（2006年）公路桥梁养护管理工作制度（2007年）公路桥梁检测工作制度（正在制订）,部颁标准：公路桥涵养护规范（GTJ H11-2004）公路工程质量检验评定标准（GTJ F89/1-2004）公路旧桥承载能力鉴定方法（1988年试行）大跨径混凝土桥梁荷载试验方法（1978年）公路桥梁技术状况评定标准（报批稿）公路桥梁承载能力检测评定规程（报批稿）公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23-2008）,标准规范体系与规章制度,3 近年来的主要进展,4 下阶段重点突破的方向与技术,规章制度与政策,“全寿命设计”“全寿命成本”“社会成本优化”相关技术管理政策的修订与制定,养护管理工作的变革,4 下阶段重点突破的方向与技术,结构损伤评定、耐久性评价、承载力鉴定等基础理论,基于桥梁结构安全和使用寿命，开展桥梁承载能力计算分析与试验方法、损伤结构评定方法与标准研究，以及开展结构耐久性评定与安全寿命预测技术研究，实现桥梁结构技术性状评定的科学化、规范化和专业化，提高桥梁结构安全可靠性与长期寿命。着力解决桥梁结构缺损与耐久性检测与诊断技术，从材料性能、结构缺损等方面研究检测/监测技术、诊断技术、技术标准、以及技术装备，实现检测/监测手段自动化、网络化、标准化，提高桥梁检测/监测效率、准确性。,4 下阶段重点突破的方向与技术,维修加固和养护管理等应用技术,特殊桥梁典型病害的维修处置技术 新型加固材料性能与施工技术 加固设计的精细化 加固设计计算理论 加固后评价与质量验收,4 下阶段重点突破的方向与技术,防灾减灾技术,我国在灾害预测、灾毁评估、抗灾设计与装备等方面存在不足，需要进一步加强桥梁灾害检测评估、保通临时处置措施、灾后维修加固技术、防灾减灾技术（如桥梁减隔震构造与装置）等方面的技术研究。,4 下阶段重点突破的方向与技术,新材料和检测仪器设备 高性能（高耐久性、高强、高韧性等）可检查 易维护 易更换 智能自感应监测成果推广与转化,谢 谢！,请多提意见,
