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目前橋梁加固養護行業情況

作者：jinyijiagu  來源：本站  發表時間：2012-10-25 9:44:41  點擊：2134

　　改革開放后，大力投資基礎建設成為國家意志，重視新建項目建設使我國近三十年的道橋數量超過過去幾千年的總和，各種結構型式應有盡有，建橋技術水平也達到了世界一流。但在重視新建的同時，沒能同樣重視后期養護管理，除少數重要橋梁外，大量的橋梁在過去一段時間里處在缺少管養的狀態，全國范圍的橋梁狀況堪憂。至2006年有關資料顯示，全國病害橋梁超過10萬座，其中危橋有6282座。這些橋梁均屬于五類橋，即“技術狀況處于危險狀態，部分重要構件出現嚴重缺損，橋梁承載能力明顯降低并危及橋梁安全”。 　 　
　　 中國橋梁的現狀堪憂我國大量病害橋的主要成因： 　　　
　　1、建國初期至改革開放前的幾十年中修建的大量橋梁約24萬座，標準低、年久失修不能滿足現代交通的需求。 　　　
　　2、近三十年的快速發展，建橋的設計、施工管理水平發展相對滯后，還處在不斷提高的過程中，因而許多橋梁未通車就存在隱患。 　　　
　　3、基礎研究不夠。許多橋梁在結構上、材料上的基礎研究還不足，設計規范標準也存在滯后的問題，有些橋梁在成橋后的長期使用中發現這樣或那樣的缺憾。 　　　
　　4、超載、超限車難以控制。因為交通運輸管理體制等多方面的原因，中國公路橋梁上行駛的大型車輛普遍超載，且怵目驚心。單車過百噸、軸重過250KN的車輛時�？梢�。這些車輛對道路橋梁的破壞是直接而致命的。 　　
　　　5、缺乏有效的管養機制。面對數量龐大、增長迅速的橋梁，我們沒有建立有效管養體系，眾多橋梁缺少管理和保養。讓“小病”逐漸發展成“大病”，橋梁長期帶“病”工作，最終發展成為危橋。 　　
　　　從九十年代后期開始，國內橋梁病害的現狀漸漸被主管部門和業主重視。相關的科研設計機構和大型施工企業開始在橋梁養護領域做技術和管理的探索，業內對橋梁病害的認識也經歷了“回避掩蓋→正確面對→主動預防”這三個階段。對橋梁養護管理的概念有了更多的共識，特別是《公路橋梁養護規范》、《公路橋梁加固設計規范》、《公路橋梁加固施工技術規范》等一系列標準規范的出臺讓全行業有了共同的技術共識和操作標準，為今后橋梁合理有效的養護管理奠定了基礎。 　　　
　　眾所周知，我國橋梁養護加固技術發展的歷史不長，市場管理尚在初始階段，缺少有效的制度和措施保證，且項目規模小，數量多，地域分散，從業人員技術能力和管理水平參差不齊等許多不利于行業健康發展的因素，使得橋梁養管難以完全達到效果。這些問題主要表現在以下幾個方面： 　　　
　　1、橋梁養護加固市場有待規范 　　　
　　橋梁養護加固項目對檢測、設計、施工、監理等從業人員綜合能力要求較高，而事實上這個行業目前的管理還不及新建項目的管理有效。如果把橋梁比作病人，從業人員比作醫護工作者，那么這個市場里，大醫院、小診所、名醫、游醫、中醫、西醫等各路人馬，各顯神通，讓人目不暇接，難分優劣。在這個從業大軍中，真正有技術、有實力、有信譽、有規模的并不多，更多的是小規模的公司。 　　　
　　這些單位的背景大致有以下幾種： 　　　
　　第一，從原國有科研設計單位轉型過來； 　　　
　　第二，從原來傳統施工企業分離出來； 　　　
　　第三，從加固材料供應商、產品經銷商提供服務的過程中加入進來的； 　　
　　　上述三類企業各有所長，也存在各自的弱點： 　　　
　　第一類企業，有技術、有人才，但缺乏施工管理能力和經驗； 　　　
　　第二類企業，有一定的施工管理能力和經驗，但技術和人才不足； 　　　
　　第三類企業，有材料成本技術上的優勢但都以民營小公司為主，綜合實力有待提高。 　　　
　　橋梁養護加固市場上需要的是具有技術、人才、管理、研發的綜合企業，現實中真正在技術、人才和管理上有綜合能力的企業數量太少。 　　市場上大小企業一起競爭，“優良中差”共同生存的局面已經形成。 　　　
　　2、結構檢測技術過多依賴經驗 　　　
　　近三十年來，橋梁設計技術發展迅速，設計、施工水平已達到了相當高的程度。千米級斜拉橋——蘇通大橋、世界級跨海大橋——杭州灣大橋、以及世界第一拱橋——朝天門大橋的建成標志著世界橋梁的設計建造水平達到新的高度。可舊橋的檢測水平發展比較緩慢，我們還不能夠精確判斷橋梁病害狀態，不能準確測量砼結構中關鍵的應力指標，還無法知道結構中鋼筋和鋼鉸線的應力狀態和銹蝕程度。這些技術上的困難導致我們在處理這些病危橋梁時，過多的依靠經驗，依靠專家，在如何科學準確及時掌握橋梁狀態的方面還有大量的工作要做。 　　　
　　3、新材料新技術推廣應用過于功利性 　
　　　橋梁養護加固行業，是多學科的交叉領域，新材料新技術始終是這個行業發展的動力和方向。但新材料新技術新工藝的應用，要規范科學，現在的技術推廣和引進功利性太強，進口品牌在規模、營銷和技術上占有優勢，我們不能僅憑一紙文件，幾本外文的宣傳資料和個別專家的推薦就一哄而上，輕率采信四處推廣，病危橋梁加固是個嚴肅認真的事情，橋梁是國家的重要財產，不能折騰，更不能做試驗，現在國內加固失敗的橋梁例子已經有了，應該引起有關部門和行業的重視。 　　
　　4、施工企業技術與管理能力與市場需求懸殊過大 　　
　　橋梁養護加固施工是非常專業化的施工作業，對從業人員有較高的要求，養護加固施工不同于一般的新建橋梁，養護加固施工工藝復雜，操作精細，對施工管理人員的技術素養、敬業精神和管理水平要求更高。施工企業的專業化水平直接決定了橋梁加固的成敗。而國內目前橋梁養護加固專業化公司里，專業技術人員超過100人，年施工規模超過億元的企業，數量太少，和全國每年的病危橋梁相比，數量懸殊很大。這給行業的健康發展留下了隱患。 　　
　　5、基礎研究投入不足 　　
　　基礎研究是任何一個行業健康發展的基礎，我國新建橋梁的基礎研究近幾年投入很大，取得了重大進步，造就了一批世界級橋梁，但橋梁養護加固行業的投入就遠遠不夠，在新編出版的《公路橋梁加固設計規范》和《公路橋梁加固施工技術規范》中，許多需要量化的指標，由于沒有可靠的試驗依據，專家幾經斟酌沒有采納，留下遺憾，科研投入的嚴重不足限制了行業的健康發展。 　　
　　社會化、專業化、科學化的養護體系亟待建立 　　
　　橋梁養護的最佳方式是預防性養護，而不是成為危橋后維修加固。應采用積極正確態度，建立橋梁養護體系，規范管理，用“社會化的養護市場、專業化的養護隊伍和科學化的養護手段”來規范市場，讓橋梁更健康的為社會服務，延長中大修周期，從而達到又好又省的養護目標。 　　
　　作為橋梁養護加固行業的一員，為起到“拋磚引玉”的作用，為行業發展盡一份心力，我們提出以下建議： 　
　　　1、盡快推出行業資質管理辦法，規范市場行為 　　
　　讓優秀的企業得到更好的成長空間，淘汰那些沒有技術、缺少管理的小公司，保證行業健康有序地發展。 　
　　　2、加強行業技術交流，促進技術共同進步 　
　　　當前橋梁養護維修市場發展較快，技術進步也得到迅速發展，同行業應有一個專業的交流平臺，交流技術、科研和施工管理上的經驗，避免讓促銷等商業活動搭臺唱戲變成主角，適當的時間可以進行行業評比，鼓勵優秀，推崇高尚。 　
　　　3、加強行業自律，規范從業人員的行為 　　
　　國家規范和行政規定僅是一個行業底線，僅僅做到不違規不偷工減料、不以次充好是不夠的，所有從業人員，企業負責人到現場操作工人都應有必須的職業操守和職業道德。從國內外經驗看，行業的自律是行業興旺發展的保證，如果一個“三聚腈氨”就打倒一個奶業行業，那么一個危橋事故同樣也能危及整個產業的未來。
　　3.公路科學研究支撐橋梁養護管理促進行業科技進步
　　國家重點攻關項目“公路在用橋梁檢測評定與維修加固成套技術研究”，把握行業熱點和國際前沿問題，從基礎理論研究、應用技術研發、成果轉化與推廣等方面設立百余項科研項目，取得了一系列技術成果與突破，成為解決公路橋梁養護管 　　
　　我國有著幾千年造橋的歷史，從古至今，萬安橋、虎渡橋、趙州橋、南京長江大橋，座座令世人矚目，更令國人自豪�！耙粯蝻w架南北，天塹變通途”，橋梁縮短了交往的距離，同時也改變了我們生活的環境。 　
　　　然而，公路橋梁通常在建成投入使用的20—30年后，將愈來愈多地面臨耐久性降低和安全性不足等問題，開展橋梁檢測評定與維修加固，是保證橋梁安全服役、促進公路運輸科學發展的重要舉措。 　　
　　以科技支撐危舊橋梁改造 　　
　　我國現有公路橋梁57萬余座，僅次于美國列世界第二位。為適應不斷增長的養護維修市場需求，解決橋梁養護工作中的瓶頸性技術問題，從上世紀60年代開始，我國在公路橋梁領域立體開展了大量科研項目和計劃。 　　
　　橋梁檢測評定與維修加固面臨諸多世界性難題，一直是國際橋梁界研究的熱點。國內外公路橋梁科研人員均在致力于無損檢測技術、智能檢測裝置、橋梁耐久性與承載力評定方法及加固技術的研究。 　　
　　其中的國家重點攻關項目“公路在用橋梁檢測評定與維修加固成套技術研究”由交通部公路科學研究所牽頭承擔。根據我國公路橋梁的實際需求，圍繞在用橋梁技術狀況與使用功能評價、耐久性狀況與承載力評定、加固改造、試驗檢測技術及其關鍵設備等主要技術內容，組織20多家科研、高校和養管單位，從1983年起，分四個階段，依托十多個國家級、省部級科研項目和800多座橋梁進行了系列研究。項目研究從基礎理論研究、應用技術研發、成果轉化與推廣等方面設立百余項科研項目，取得了一系列技術成果與突破。 　
　　　1983年至1986年，項目第一階段。重點研究了荷載試驗方法、試驗設備與中小跨徑橋梁加固方法； 　
　　　1987年至1992年，第二階段。主要研制了承載力試驗鑒定方法、橋梁技術狀況和使用功能評定方法，研發了橋梁養護管理系統，系統引進了國外無損檢測技術并進行了應用方法及其設備國產化的開發研究； 　
　　　1993年至2000年，第三階段。著重開展了橋梁耐久性狀況和承載力檢測評定方法、大跨徑橋梁加固方法及加固新材料應用等的研究； 　
　　　2001年至2005年，第四階段。依托交通部西部交通建設科技項目，以理論提升、重點突破、集成創新和體系完善為目標，采用產、學、研相結合的方式，通過聯合攻關與工程示范應用，形成了我國公路養護管理急需的在用橋梁檢測評定與維修加固成套支撐技術。 　
　　　23年來，項目組的研究人員跑工地、蹲現場，風餐露宿，提出了橋梁技術狀況與使用功能評定方法，制定了在用橋梁材質與耐久性狀況檢測評定指南，創建了在用橋梁承載力檢測評定理論體系與方法；制定了我國首部舊橋檢算分析指南；研發了橫張預應力、多點彈性支撐和鋼筋混凝土套箍等加固新技術，完善了橋梁加固設計理論與方法，提出了基于費用與壽命系數的加固評價方法，編制了公路舊橋加固成套技術應用指南；開發了具有自主知識產權的荷載試驗測試車、應力量測、裂縫仿生監測、混凝土智能無損檢測及單點加載裝置。 　
　　　研究成果在全國進行了重點推廣應用，培訓技術骨干1800多人，培育并裝備橋梁檢測、加固與養護隊伍38個，檢測評定和加固改造橋梁2600多座，節約養護改造資金近26億元，實現年均新增產值近8000萬元，獲第一屆中國技術市場協會金橋獎。 　　
　　項目獲得發明專利2項、實用新型專利9項；出版專著7部；發表論文193篇，其中SCI收錄2篇，EI收錄24篇；培養博士、碩士336名。主要研究成果獲2006年中國公路學會科學技術一等獎、2008年重慶市科技進步一等獎。主要成果被納入《公路橋涵養護規范》、《公路橋梁加固設計規范》和《公路橋梁承載能力檢測評定規程》等6部標準規范，對提高我國公路橋梁養護管理水平，推動行業科技進步做出了巨大貢獻，具有廣闊的應用前景。 　　
　　結合國情搞創新實用易用 　　
　　“公路在用橋梁檢測評定與維修加固成套技術”結合我國橋梁自身及其使用特點，提出了基于檢測結果的橋梁承載力多參數修正檢算分析方法：在深入研究舊橋承載力影響因素和系統分析國內外已有評定方法的基礎上，通過對橋梁技術狀況進行檢查評估，依據橋梁質量狀況及耐久性參數檢測、結構固有模態參數測試和使用荷載檢查結果，采用舊橋檢算、承載力惡化、截面折減及活載影響修正等多系數影響分析的方法，基于近似概率理論，建立了承載力評定方法與參數體系；通過對大量實橋檢測、荷載試驗鑒定資料的分析和實體工程試驗驗證研究，基于模糊數學評估理論與專家評估方法，采用影響因素敏感分析、德爾菲專家調查、層次分析和數理統計分析的方法，創建了橋梁承載力評定參數的理論模型和計算方法；分橋型研究確定了用荷載試驗鑒定橋梁承載力的評定指標、應力和撓度校驗系數的限制范圍、裂縫擴展評定方法與標準等。這些成果攻克了橋梁技術狀況檢查評估結果、質量狀況及耐久性參數檢測評估數據、橋梁工作性能測試結果和使用荷載調查結果在橋梁承載力評定中如何合理有效應用的技術難題；解決了橋梁承載能力評定過分依賴荷載試驗的問題，節約了橋梁承載力鑒定費用；克服了用荷載試驗鑒定橋梁承載力無法反映鑒定期內材料進一步惡化，以及實際使用荷載與橋梁設計荷載存在偏差等的不利影響。 　　
　　在檢測技術與設備研發方面，為滿足檢測市場需求，研究開發了超聲波檢測裝置、混凝土保護層測試裝置、鋼筋銹蝕測試裝置等一批橋梁材質狀況檢測儀器設備及其測試分析方法和評價指標標準；靜動態應力應變試驗裝置，檢測數據無線傳輸設備、光纖傳感器、弦式傳感器等先進的檢測儀器設備，不僅實現了國產化，而且完全擁有自主知識產權，性價比也明顯優于國外同類產品。這些成果不僅形成了《公路橋梁承載能力檢測評定規程》等行業技術指南與標準，使我國公路橋梁的承載力檢測評定工作有據可依。而且研究正在走向深入和細化，如針對不同結構形式的橋梁損傷識別、安全評價和可靠性評估方法的研究項目，正在實施過程中；結構內部和基礎等隱蔽工程缺損的檢測評定方法與儀器設備，也在研發之中。 　　
　　伴隨著橋梁技術狀況評定、結構檢測與承載力評定技術的逐步定量化、科學化，橋梁的維修加固技術近些年取得了長足的進步與發展。許多新材料、新方法被應用于橋梁維修加固工作中。早在“六五”期間開始，交通部就組織實施了“提高舊橋承載能力的加固技術措施的研究”、“雙曲拱橋拱座位移病害整治的研究”、“公路水毀成因及防治措施研究”等一批舊橋維修加固技術的研究，國內研究機構和院校還針對粘貼鋼板、纖維片（板）材、增設體外預應力、增補鋼筋、增大截面、改變結構體系等加固方法開展了大量專項研究，形成了較成熟的舊橋維修加固計算理論方法和技術措施手段。“十五”期間通過“公路舊橋檢測評定與加固技術研究及推廣應用”項目的實施，系統地研究總結和提升了國內外常用的20余種橋梁加固方法，并在舊橋加固基本原則，加固方法特點及適用條件、材料要求、施工工序質量控制與加固工程質量檢驗評定、加固后評價等方面取得了創新，形成了系統完善的橋梁加固成套技術成果，編制了公路舊橋加固成套技術應用指南，為橋梁維修加固的科學化、規范化奠定了堅實的基礎。 　
　　　目前，正在開展諸如石拱橋、桁式組合拱橋、雙曲拱橋、鋼筋混凝土肋拱橋、預應力混凝土斜拉橋、連續剛構和連續梁橋等的專用成套維修加固技術，橋梁抗震加固和震后加固技術，橋梁維修加固質量檢驗評定方法，橋梁加固高粘結抗擾動混凝土等新材料的研究。通過這些更為深入的專項研究，將使我國的橋梁維修加固工作更加科學規范。 　　
　　橋梁養護管理任重道遠 　　
　　交通部公路科學研究所有關負責人告訴記者，我國雖已成為世界橋梁大國，但在橋梁的養護管理方面還有很多不足和亟待解決的技術和管理問題。隨著國民經濟的持續發展，這些問題會不斷的暴露和顯現出來，并成為制約公路交通事業持續健康發展的關鍵因素，也將成為我國走向世界橋梁強國過程中必須突破的一個關鍵環節。 　　
　　具體表現在： 　　
　　第一，公路路網中還有占總數為2.0%的半永久性橋梁與1.1%臨時性橋梁，它們的承載能力普遍偏低，難以適應當前交通運輸需求，其抵抗自然災害的能力較差，安全隱患突出，急需進行“永久化”改造。 　
　　　第二，1950年—1980年期間，按1981年以前頒布的不同版本的技術標準設計建造的橋梁，設計荷載標準偏低、橋面寬度狹窄。雖然，在“六五”、“七五”期間對它們進行了全面的技術改造，但由于當時資金有限，技術改造主要是以加固補強和加寬為主的。這些橋梁經過20余年的重載交通頻繁運行，普遍老化、衰退嚴重，絕大多數橋梁處于“帶病”工作狀態。 　　
　　第三，上世紀八十年代前修建的少筋混凝土橋梁（如：殼體橋、少筋微彎版組合梁橋、二鉸板拱和雙曲拱橋等）、桁架拱橋、剛架拱橋以及帶掛孔的鋼筋混凝土雙懸臂結構和預應力混凝土T型剛構橋等，由于它們構造與施工上的特點以及結構體系上的弱點，使它們無法適應當前的頻繁重載交通，存在沖剪與壓潰破壞甚至構件掉落的危險。使用中的遼寧盤錦田莊臺遼河大橋掛梁脫落就是一個典型例證。 　　
　　第四，八十年代修建的預應力混凝土斜拉橋、中承式和下承式吊桿拱橋，由于受當時橋梁建設技術的限制，拉索和吊桿的防腐層普遍出現過早的老化損壞，鋼束和錨頭銹蝕嚴重；加上當時對錨固區的構造以及抗風、雨措施考慮欠合理，安全系數偏小，致使拉索和吊桿易出現疲勞破壞。由于構造和手段的限制，目前對它們無法進行更深入的檢查，導致拉索和吊桿的破壞存在極大的突然性。廣州海印大橋斜拉索和四川宜賓小南門橋吊桿斷裂破壞就是典型個例。 　　
　　第五，改革開放后，我國公路建設的高速發展初期建設的不少橋梁也存在安全與耐久性方面的隱患。如：在大江大河上、深溝峽谷間修建了為數眾多的預應力混凝土連續梁和連續剛構橋，由于在設計和施工上存在一定的缺陷或不足，這些橋梁投入使用1到6年后，普遍暴露出預應力管道壓漿不飽滿或漏壓漿、后期預應力損失偏大，主梁跨中下撓過大、梁體斜向和縱橫向開裂等危及橋梁正常使用與耐久性的缺陷與病害；修筑高速公路采用預制安裝施工方法修建的鋼筋混凝土和預應力混凝土空心板梁與小箱梁橋，這些橋梁在投入使用以后，普遍出現了梁端支承受力不勻、支座滑脫造成梁體受力不均，橫向聯接薄弱、鉸縫縱向開裂，單板或單梁受力在頻繁重載交通下，存在極大的安全隱患。 　　
　　第六，我國地域遼闊，區域經濟發展水平和自然環境差異較大，造成不同地區的橋梁病害和損傷表現出較強的區域分布特點。如沿海地區的鋼筋混凝土和預應力混凝土橋梁，普遍存在鋼筋銹蝕、混凝土保護層層離或剝落等問題；西北、華北地區由于季節性河流較多、溫差較大，下部結構的磨蝕與侵蝕問題；東北等寒冷地區，混凝土橋梁結構的凍融損傷問題；南方地區的基礎沖刷和水毀問題。 　　
　　業內專家普遍認為，隨著時間的推移，耐久性問題將在我國今后的橋梁養護工作中變得越來越突出。目前我國橋梁耐久性技術研究剛處于起步階段，技術水平遠落后于歐美等發達國家。為解決這一問題，我國交通主管部門設立了“橋梁耐久性關鍵技術研究”重大專項，針對我國公路橋梁在材料組成、結構體系與構造、設計、施工、質量控制與養護維修等環節存在的耐久性問題進行了研究項目布局，以期形成一套提高我國公路橋梁耐久性的實用技術，為建立我國公路橋梁耐久性設計、施工、質量控制與養護維修等標準規范體系提供技術支撐。 　　
　　我國的橋梁養護管理技術雖然取得了豐富的成果，但仍有很多現實的問題需要橋梁工作者逐一去解決，橋梁養護管理工作仍任重而道遠。