[分享]1230亿!从美国桥梁修复费用缺口看中国中小桥梁无缝化发展!

时间: 2020-08-01 06:54 阅读:
1230亿桥梁修复费缺口!这是美国工程师学会(ACSE)在2017年底公布的全美基建报告中,重点提及的全美桥梁养护费用缺口。目前美国公路桥梁总数超过60万,其中无缝桥有1万多座,执行无缝桥规范与建设的州有41个。

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美国64%的州反馈表示无缝桥在建造和使用中没有任何问题;29%的州表示发现一些小问题,正在克服和解决;7%的州表示应用与维护中发现的问题较多,需要安排协助与指导。需要注明的是,美国无缝桥大多建造于上世纪70-90年代,当时的造桥技术远不及今天,所以老一代的无缝桥技术确实给各州造成了一些困扰,问题反映的比较集中的有:引板沉降(46%);引板开裂(28%);桥面板开裂(26%);后墙开裂(15%);翼墙开裂(10%);下方的填土设计难度较大,施工准确性低;填土硬度较难把握,导致梁体与横隔板的开裂翘曲;有较大斜度的桥面,由于土-结构作用出现桥台旋转,导致引板开裂等问题,其中大部分在20世纪已经得到妥善解决,技术上得到积累与革新。

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通过不断地实践试错与课题研究的深入,美国的无缝桥规范也在持续更新。如今,工程师们有能力因地制宜地设计建造各类的无缝桥,如半整体式无缝桥和延伸桥面板无缝桥。在无缝桥的分类中,有一部分是保留桥梁支座与伸缩缝的,只是桥台处需要进行特殊设计,从而达到桥面无缝的效果。

关于无缝桥的经验性共识

无缝桥对公共交通更安全,消除跳车,车行舒适;
■ 简化的维护流程;
■ 较低的生命周期成本;
■ 减少了紧急修理接缝的需求;
■ 在地震中一直表现良好,桥台整体性好。

成本计算反馈

建造成本方面:
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美国78%的州表示无缝桥是建造成本显著低于传统有缝桥,8%表示两者成本相近,14%表示无缝桥的养护成本会高于有缝桥。

养护成本方面:
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92%的州表示无缝桥的养护成本显著低于传统有缝桥,只有8%的州表示养护成本与有缝桥相近。

无缝桥的基本概念与经验性的共识可以通过学习交流实现,而且CECS公路无伸缩缝桥梁技术规程已完成征求意见稿审查,将于年内发布。规程出炉之后就可以期待无缝桥在全国快速铺开了吗?答案是否定的。

有缝桥依然是绝对主力

美国阿拉斯加地区曾经推广过无缝桥,但因温差过大、低温冻土层导致基桩完全不能旋转等原因而宣布放弃。此外,无缝桥本身的应用限制较多:首先,桥墩与整体式桥台能承受的热位移量是有限制的;预应力混凝土上部结构200米以内,钢结构140米以内;桥面斜角小于45度,水平曲率也有严格限制。

此外,无接缝桥梁要求采用柔性基础和支承,软护坡上不可应用,对桩基的环境也有要求,不能建筑于不稳定或可液化的土壤等等。所以,在无缝桥应用非常广泛的一些西欧国家和地区,比例也只有40%左右。因此,“无缝桥来,有缝桥死”的说法根本就是个伪命题。无缝桥的出现给我国中小桥梁提供了一个新的选择,但从技术与适应性上并没有取代传统的有缝桥。

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延伸桥面板无缝桥,带微型桩

传统的有缝桥梁在可见的未来依然会是绝对主力,目前我国无缝桥的数量不足公路中小桥梁的万分之一,即使要提高到百分之一,也需要一个相当漫长的过程,而且前期的重点依然会是依托各研究机构的实验桥与旧桥改造。无缝桥研究还有很长的路要走,包括改进大跨度斜交整体桥梁的土-结构相互作用模型、台后受压部分的耐久性设计、各类型无缝桥设计的相互变通等等。我国从技术上能否实现弯道超车,独立完成跨越式发展,可能是中国桥梁人要集体思考的问题。

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