4.2.3 长期性能评估体系
随着桥梁建设高峰期的过去,桥梁结构的养护管理已经逐渐成为各国桥梁工作的重心。管养经验表明,传统的纠正式养护方法,已经不再适应时代发展的需求。基于桥梁性能随时间的变化规律开展的预防性养护工作,能够有效提高桥梁管养效率和质量。因此,长期性能研究正成为全世界桥梁技术的研究热点。
(1)国外梁桥性能评估的研究如火如荼。
1966年和1988年,日本分别制定了《道路养护维修要领》和《桥梁检测要领》,统一全国桥梁的检查标准和周期,并制定检测结果的标准处理规定。美国通过开展“国家桥梁检测计划”,建立国家桥梁档案库(NBI),颁布《国家桥梁检测规范》(NBIS)等系列规范,以及开发BRIDGIT和PONTIS桥梁管理系统,逐步发展了桥梁检测与管养体系。2010年6月,欧盟发布了“2020战略”,以引领欧盟经济走出债务危机。在考虑环境影响和经济限制的前提下,评估老旧交通基础设施的服役性能和寿命,维护和更换部分基础设施及设备被提上议事日程。2011年10月,欧盟联合英、法、瑞、德等国,启动了为期3年的“MainLine Project(主线计划)”。通过研究新型检测和监测技术,对欧洲运输系统进行全面的安全性和寿命周期评估,研究延长桥、隧、轨道等老旧基础设施使用寿命或更换设施的方法,最终提升欧洲运输能力。
(2)中国的长期性能综合评价体系正在逐步建立。
为保障桥梁安全、适用与耐久,急需采用有效手段,对桥梁性能进行长期跟踪检测和监测,评定其安全状况、开展预警和损伤控制。近年来,中国制定了较为完备的桥梁养护规范体系;开展了桥梁定期检测和危旧桥改造系列工作;在多座大型重要桥梁上安装了健康监测系统,并积累了较为丰富的性能数据和初步分析结果;预防性养护研究工作已在江苏省沿江、沪宁、锡张等6条高速公路的部分混凝土桥梁上启动。在国际大环境的影响下,在桥梁性能检(监)测、养护技术研究方面,中国与发达国家步调基本一致。中国已经具备了开展系统性的桥梁长期性能研究的良好基础。2020年12月,为提升公路桥梁管养水平,交通运输部发布《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平的意见》。
我国山区梁桥数量庞大,复杂的地理环境也给梁桥养护管理带来了挑战。近年来已有专门针对建立山区梁桥的长期性能评估体系的研究。例如将梁桥的结构变形、结构裂缝、结构模态及结构变位作为山区混凝土梁桥长期性能指标,以实现山区环境下的混凝土梁桥结构质量的多环节、多层次控制。
公规院联合东南大学等单位专门立项对混凝土梁桥长期性能评估展开研究,“混凝土梁桥长期性能研究(LBBP)”项目以混凝土梁桥长期性能为研究对象,采用工程调研、理论分析、数值模拟、实桥验证等多种方法,明确了混凝土梁桥长期性能关键影响因素集,建立了混凝土梁桥长期性能综合评价体系,提出了保障和提升混凝土梁桥长期性能的技术措施,编写了《混凝土梁桥长期性能观测与评价指南》和《典型混凝土梁桥长期性能分析与评价示例》。LBBP项目总体技术路线(见图4-33)。
图4-33 LBBP项目总体技术路线
综上所述,国外梁桥的养护管理起步比中国早,尽管中国现有的桥梁研究主要集中在建设技术领域,管养方面的研究相对较少,但目前我们已经在加快建立梁桥的长期性能评估体系的研究,对梁桥的耐久性和长期性能评估的关注度越来越高,且已经取得了一些成果。