第一章

緒論目錄我國(guó)橋梁的發(fā)展典型橋梁事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)橋梁運(yùn)營(yíng)管理及檢測(cè)加固技術(shù)現(xiàn)狀新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)橋梁整體得到了長(zhǎng)足發(fā)展，截至2022年底全國(guó)公路橋梁總數(shù)已達(dá)103萬(wàn)座，首次超過(guò)100萬(wàn)座；目前我國(guó)懸索橋、斜拉橋、拱橋和梁橋的最大跨徑均位居世界第一我國(guó)橋梁的發(fā)展2011~2022年全國(guó)橋梁總計(jì)數(shù)量2011~2022年全國(guó)橋梁總計(jì)長(zhǎng)度

近年來(lái)，我國(guó)橋梁在建設(shè)核心技術(shù)、橋型與結(jié)構(gòu)體系、材料性能和裝備水平等方面都取得了重大進(jìn)步，尤其是在建造大跨徑橋梁領(lǐng)域的技術(shù)處于世界先進(jìn)水平2011~2022年全國(guó)特大橋長(zhǎng)度2011~2022年全國(guó)特大橋數(shù)量代表性的橋梁有已建和在建的港珠澳跨海大橋、五峰山長(zhǎng)江大橋、常泰長(zhǎng)江大橋、天峨龍灘特大橋等這些橋梁都創(chuàng)造了世界上多個(gè)技術(shù)第一，標(biāo)志著我國(guó)的橋梁建造技術(shù)越來(lái)越成熟，在國(guó)際上，其設(shè)計(jì)和施工工藝越來(lái)越來(lái)得到世界各國(guó)的認(rèn)可港珠澳大橋常泰長(zhǎng)江大橋港珠澳跨海大橋港珠澳跨海大橋連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市，采用“人工島+海底隧道+橋梁”的設(shè)計(jì)方案，總長(zhǎng)55km其不僅是中國(guó)施工難度最大的跨海橋梁項(xiàng)目之一，也是世界交通史上技術(shù)最復(fù)雜的建設(shè)項(xiàng)目之一（a）通航橋（b）人工島港珠澳跨海大橋五峰山長(zhǎng)江大橋五峰山長(zhǎng)江大橋是位于江蘇省境內(nèi)連接鎮(zhèn)江丹徒區(qū)與京口區(qū)的過(guò)江通道；線路全長(zhǎng)6408.909m，主橋長(zhǎng)1428m大橋上層為雙向八車道高速，設(shè)計(jì)速度為100km/h，下層為雙向四線高速鐵路設(shè)計(jì)速度為250km/h江蘇五峰山長(zhǎng)江大橋常泰長(zhǎng)江大橋常泰長(zhǎng)江大橋是集高速公路、城際鐵路、一級(jí)公路“三位一體”的過(guò)江通道，將創(chuàng)造六項(xiàng)世界紀(jì)錄斜拉索國(guó)內(nèi)首次采用φ7mm-2100MPa

鋅鋁合金鍍層鋼絲江蘇常泰長(zhǎng)江大橋（2024年5月建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)）天峨龍灘特大橋天峨龍灘特大橋是廣西南丹至天峨下南天高速的一座特大橋梁，大橋全長(zhǎng)2488.55m主橋采用上承式勁性骨架混凝土拱橋方案，世界首座跨徑超600m的拱橋，即世界最大跨徑拱橋，將混凝土拱橋跨徑的世界紀(jì)錄提高了155m廣西天峨龍灘特大橋套爾河特大橋套爾河特大橋：套爾河特大橋全長(zhǎng)4334m，主橋設(shè)計(jì)為128+338+128m混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋。套爾河特大橋主橋墩共70根灌注樁，樁徑2m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)105m、孔深120m套爾河特大橋（效果圖）典型橋梁事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

在橋梁的施工及運(yùn)營(yíng)中，橋梁的災(zāi)損和安全事故與橋梁的建設(shè)相伴相隨，這些橋梁的災(zāi)損和事故常造成巨大的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和交通中斷等，帶來(lái)了嚴(yán)重的社會(huì)影響美國(guó)密西西比河I-35橋廣東河源東江大橋垮塌設(shè)計(jì)原因Tacoma海峽大橋垮塌事故Tacoma海峽大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：該橋?yàn)閼宜鳂颍?940年11月7日大橋在遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)風(fēng)速下發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，橋面折斷墜落事故調(diào)查分析：直接原因是當(dāng)時(shí)的橋梁設(shè)計(jì)理論認(rèn)知不足，大橋設(shè)計(jì)存在缺陷國(guó)內(nèi)外典型橋梁垮塌事故

事故原因類型：設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)原因；車輛超載；災(zāi)害及偶然作用Silver大橋垮塌事故

Silver大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：位于西弗吉尼亞州，1967年12月15日，正值下班高峰期，該橋垮塌事故調(diào)查分析：眼桿疲勞斷裂，結(jié)構(gòu)疲勞性能無(wú)法評(píng)估計(jì)算；鏈條與橋塔之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系不合理宜賓小南門大橋垮塌事故宜賓小南門大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：該橋?qū)傧禇U拱橋，2001年11月7日，4對(duì)8根鋼吊桿斷裂，北端長(zhǎng)約10m、南端長(zhǎng)約20m的橋面預(yù)制板垮塌事故調(diào)查分析：吊桿復(fù)雜受力不清，吊桿承受拉應(yīng)力，同時(shí)承受復(fù)雜的額外應(yīng)力韓國(guó)圣水大橋垮塌事故韓國(guó)圣水大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：鋼桁架橋，1994年10月21日，48m長(zhǎng)混凝土橋面板整體塌落入水事故調(diào)查分析：未按設(shè)計(jì)圖紙施工，且偷工減料，采用劣質(zhì)鋼材施工原因湖南堤溪沱江大橋垮塌事故湖南堤溪沱江大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：大型4跨石拱橋，2007年8月13日，主體工程完工拆卸腳手架過(guò)程中，大橋發(fā)生坍塌事故調(diào)查分析：主拱圈砌筑材料未達(dá)要求；施工工序不合理；主拱圈砌筑質(zhì)量差，整體性和強(qiáng)度差貴州小尖山大橋垮塌事故貴州小尖山大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2005年12月14日，大橋突然發(fā)生支架垮塌，橫跨在3個(gè)橋墩上的兩段正在澆筑的橋面墜下事故調(diào)查分析：支架搭設(shè)不符規(guī)范，部分支架鋼管壁厚不夠，部分支架與枕木之間缺墊板，且部分支架預(yù)壓不充分美國(guó)I-35W密西西比河大橋垮塌事故美國(guó)I-35W密西西比河大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2007年8月1日，正值交通高峰時(shí)段，該橋突然坍塌事故調(diào)查分析：節(jié)點(diǎn)板存在扭曲和變形，曾被評(píng)為有“結(jié)構(gòu)缺陷”，壓力桿脫離節(jié)點(diǎn)板，失去支撐作用，整體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)養(yǎng)護(hù)原因福建武夷山大橋垮塌事故福建武夷山大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2011年7月14日，大橋吊桿斷裂，橋梁垮塌，一輛旅游大巴墜落事故調(diào)查分析：吊桿疲勞損傷破壞；吊桿銹蝕損傷未及時(shí)處理中國(guó)臺(tái)灣宜蘭縣蘇澳鎮(zhèn)南方澳跨海大橋垮塌事故中國(guó)臺(tái)灣宜蘭縣蘇澳鎮(zhèn)南方澳跨海大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2019年10月1日，大橋發(fā)生倒塌事故，垮塌瞬間一輛油罐車正在過(guò)橋，并隨同橋面跌落水里，起火燃燒事故調(diào)查分析：結(jié)構(gòu)整體剛度及穩(wěn)定性較差；吊桿存在嚴(yán)重銹蝕及損傷；大橋的設(shè)計(jì)冗余度低意大利熱那亞莫蘭迪大橋坍塌事故意大利熱那亞莫蘭迪大橋坍塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2018年8月14日，大橋約200m長(zhǎng)的主體瞬間垮塌離析，橋體碎塊和數(shù)十輛汽車砸向橋下的河流、鐵軌與建筑物事故調(diào)查分析：大橋管養(yǎng)維修不善；預(yù)應(yīng)力拉索因混凝土開裂而受到嚴(yán)重腐蝕遼寧盤錦田莊臺(tái)大橋垮塌事故無(wú)錫312國(guó)道高架橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2021年10月10日，高架橋發(fā)生橋面?zhèn)确鹿适鹿收{(diào)查分析：行駛在橋面一側(cè)的兩輛重型平板半掛車輛嚴(yán)重超載車輛超載滬渝高速花湖互通D匝道傾覆事故事故發(fā)生過(guò)程：2021年12月18日，一段500m長(zhǎng)的匝道橋發(fā)生整體側(cè)翻，大橋橋梁整體傾覆事故調(diào)查分析：大件運(yùn)輸車輛違法超限運(yùn)輸且未居中行駛，導(dǎo)致橋梁支撐約束體系受損破壞，抗傾覆加固拉拔裝置失效滬渝高速（G50）花湖互通D匝道傾覆事故哈爾濱陽(yáng)明灘大橋引橋垮塌事故哈爾濱陽(yáng)明灘大橋坍塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2012年8月24日，大橋引橋上行匝道傾覆，車輛翻落，垮塌橋梁長(zhǎng)度130m左右事故調(diào)查分析：獨(dú)柱墩設(shè)計(jì)導(dǎo)致橋梁平衡性差，側(cè)向抗傾覆能力不足；多輛超載車輛同時(shí)右側(cè)超負(fù)荷行駛遼寧盤錦田莊臺(tái)大橋垮塌事故遼寧盤錦田莊臺(tái)大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2004年6月10日，大橋突然從中間斷裂發(fā)生垮塌，長(zhǎng)達(dá)27m事故調(diào)查分析：橋梁的損傷病害；車輛超載使用北京懷柔白河橋垮塌事故北京懷柔白河橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2011年年7月19日，一輛重160t嚴(yán)重超載沙石貨車通過(guò)橋梁第一孔時(shí)，橋梁垮塌，而后4孔全部垮塌事故調(diào)查分析：車輛嚴(yán)重超載河南伊河湯營(yíng)大橋垮塌事故河南伊河湯營(yíng)大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2010年7月24日，因特大暴雨襲擊，大橋全部垮塌事故調(diào)查分析：歸因于自然災(zāi)害洪水，雜物阻塞橋孔，導(dǎo)致洪水沖擊力急劇增大，瞬間垮塌災(zāi)害及偶然作用美國(guó)I-40大橋垮塌事故美國(guó)I-40大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：位于俄克拉何馬州阿肯色河，2002年5月26日，一艘拖船所拖駁船與大橋橋墩相撞，大橋長(zhǎng)達(dá)180m部分塌落事故調(diào)查分析：歸因于船舶撞擊廣東九江大橋垮塌事故廣東九江大橋垮塌事故事故發(fā)生過(guò)程：2×160m獨(dú)塔雙索面斜拉橋，2007年6月15日，一艘運(yùn)沙船偏離主航道撞擊九江大橋，3個(gè)橋墩倒塌，200m橋面墜江事故調(diào)查分析：歸因于船舶撞擊，非通航孔的橋墩防撞能力低橋梁事故統(tǒng)計(jì)收集了公開的447座橋梁倒塌事故資料，發(fā)生在29個(gè)省份，集中于長(zhǎng)三角、珠三角以及四川、云貴地區(qū)，主要分布在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和重工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)或地震及復(fù)雜的地理?xiàng)l件地區(qū)國(guó)內(nèi)倒塌橋梁事故地區(qū)分布情況依據(jù)國(guó)內(nèi)橋梁破壞原因，從設(shè)計(jì)原因、施工原因、超載原因、碰撞事故、自然災(zāi)害、腐蝕破壞、疲勞破壞、人為破壞等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析施工原因是橋梁倒塌破壞的主要原因，占30%左右超載及碰撞事故等占20%以上防撞及提升橋梁抗撞能力應(yīng)是未來(lái)橋梁養(yǎng)護(hù)發(fā)展的重點(diǎn)之一橋梁破壞原因及占比統(tǒng)計(jì)橋梁運(yùn)營(yíng)管理及檢測(cè)加固技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)橋梁正逐步進(jìn)入病害集中暴露期。橋梁工程技術(shù)發(fā)展也面臨以建設(shè)為主向建養(yǎng)并重轉(zhuǎn)型，需要在橋梁養(yǎng)護(hù)理念、方式、設(shè)備與材料及養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)

橋梁養(yǎng)護(hù)橋梁運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)發(fā)展基于BIM技術(shù)的橋梁管養(yǎng)系統(tǒng)建筑信息模型（BIM）技術(shù)是一種采用數(shù)字手段承載、可視化等手段表達(dá)工程項(xiàng)目物理特征、功能特征等信息，非常適用于橋梁工程的建設(shè)與養(yǎng)護(hù)BIM技術(shù)在橋梁運(yùn)營(yíng)維護(hù)中的應(yīng)用橋梁技術(shù)狀況、承載能力和減災(zāi)防災(zāi)能力評(píng)定方法

應(yīng)根據(jù)橋梁的表觀質(zhì)量狀況、材料強(qiáng)度損失狀況，引入在役橋梁檢算系數(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)抗力予以修正

引入科學(xué)、準(zhǔn)確的舊橋檢算系數(shù)以體現(xiàn)在役橋梁不同損傷程度對(duì)抗力的影響，反映現(xiàn)有橋梁實(shí)際技術(shù)情況構(gòu)建橋梁安全可靠性評(píng)估和使用壽命預(yù)測(cè)等的理論體系及技術(shù)方法橋梁服役的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命提升橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)本質(zhì)：防止橋梁病害的發(fā)生和延遲橋梁輕微病害進(jìn)行一步擴(kuò)展，以減緩橋梁病害發(fā)展速度、延長(zhǎng)橋梁使用壽命為目的的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)措施核心：釆用最佳成本效益的養(yǎng)護(hù)措施強(qiáng)調(diào)：養(yǎng)護(hù)管理的計(jì)劃性和科學(xué)性轉(zhuǎn)變橋梁養(yǎng)護(hù)理念，促進(jìn)我國(guó)橋梁技術(shù)向“建養(yǎng)并重”轉(zhuǎn)型發(fā)展橋梁檢測(cè)技術(shù)發(fā)展無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)損傷，檢測(cè)速度快、方便，一直以來(lái)是橋梁檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)先發(fā)展方向混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)包括表面壓痕技術(shù)、回彈檢測(cè)技術(shù)、超聲回彈綜合檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)橋梁裂紋時(shí)，液體滲透是應(yīng)用最多的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)橋梁損傷程度時(shí)，通過(guò)X射線攝像法進(jìn)行檢測(cè)檢測(cè)橋面損傷時(shí)，采用紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)物整體變形時(shí)可采用聲學(xué)成像檢測(cè)X射線、超聲波探傷檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)橋梁損傷程度時(shí)，主要通過(guò)X射線攝像法進(jìn)行檢測(cè)，找到缺陷位置（a）檢測(cè)設(shè)備

(b)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)X攝像法檢測(cè)橋面缺陷檢測(cè)損傷時(shí)，利用各種探測(cè)器來(lái)接收物體發(fā)出的紅外輻射，再進(jìn)行光電信息處理最后以數(shù)字、信號(hào)、圖像等方式顯示出來(lái)，并加以利用的探知、觀察和研究各種物體的一門綜合性技術(shù)

（a）熱掃描圖

（b）軟件處理后的橋面缺陷圖紅外熱像儀檢測(cè)橋面缺陷紅外熱成像技術(shù)

檢測(cè)結(jié)構(gòu)物整體變形時(shí)可采用聲學(xué)成像檢測(cè)，其利用聲波成像儀對(duì)結(jié)構(gòu)物整體變形、河床變化等做大面積的實(shí)時(shí)勘測(cè)，適合于大規(guī)模結(jié)構(gòu)群的整體檢測(cè)

利用磁漏攝動(dòng)檢測(cè)鋼索、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土內(nèi)部的鋼筋等（a）儀器設(shè)備

（b）處理后的效果聲學(xué)成像檢測(cè)及效果聲學(xué)成像檢測(cè)橋梁水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)個(gè)體潛水檢測(cè)--由具有工程經(jīng)驗(yàn)的潛水員單獨(dú)實(shí)行水下檢測(cè)水面支持潛水檢測(cè)--由水面供氧從而實(shí)現(xiàn)水上水下工程技術(shù)人員的協(xié)同工作橋梁水下結(jié)構(gòu)人工檢測(cè)個(gè)體潛水檢測(cè)

水面支持潛水檢測(cè)利用水下機(jī)器人高清水下攝像系統(tǒng)對(duì)橋梁水下結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像檢測(cè)，檢測(cè)工程的缺陷、病害及尺寸等但在障礙物眾多的河道或流動(dòng)水域中，難以實(shí)現(xiàn)病害定位，對(duì)裂縫、空洞、缺損等表面缺陷，無(wú)法準(zhǔn)確量測(cè)其長(zhǎng)度、寬度、深度下潛深度大最大使用深度150m.最大行進(jìn)速度2.10m/s水下機(jī)器人水下攝像頭分辨率高行進(jìn)檢測(cè)速度快輔助成像系統(tǒng)水下機(jī)器人成像檢測(cè)無(wú)人機(jī)橋梁檢測(cè)技術(shù)利用小型無(wú)人機(jī)對(duì)橋梁進(jìn)行近距離、全方位觀測(cè)，對(duì)結(jié)構(gòu)病害、變形進(jìn)行高分辨率拍攝梁底檢測(cè)作業(yè)難度低使用成本低檢測(cè)精度高使用靈活適應(yīng)范圍廣無(wú)人機(jī)橋梁加固技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)橋梁局部損壞或承載力不足時(shí)，進(jìn)行修復(fù)和補(bǔ)強(qiáng)為橋梁加固，通過(guò)改善結(jié)構(gòu)性能，恢復(fù)和提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全度，提高其承載能力和通過(guò)能力，以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命橋梁底部加固完善加固設(shè)計(jì)理論與方法上部結(jié)構(gòu)維修加固技術(shù)上部結(jié)構(gòu)維修加固技術(shù)包括裂縫修復(fù)、增加截面加固、粘貼鋼板加固、粘貼纖維材料加固、局部材料置換與修補(bǔ)、體外預(yù)應(yīng)力加固、鋼絞線網(wǎng)聚合物砂漿加固、預(yù)應(yīng)力鋼絲繩聚合物砂漿加固、改變結(jié)構(gòu)體系加固等亞洲最大地錨式混凝土斜拉橋拉索更換體外預(yù)應(yīng)力加固下部結(jié)構(gòu)維修加固技術(shù)基礎(chǔ)加固技術(shù)人工地基加固法、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、增補(bǔ)樁基加固法、錨桿靜壓樁加固法等橋墩加固技術(shù)增大截面加固技術(shù)、嵌入加固技術(shù)、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、鋼套管加固技術(shù)及包裹FRP片材加固技術(shù)等橋臺(tái)加固技術(shù)預(yù)應(yīng)力錨桿加固法、支撐梁加固法、新建輔助擋土墻加固法、減輕荷載法、預(yù)應(yīng)力筋加固法、鋼筋混凝土圈梁法等支座更換技術(shù)枕木滿布式支架法、橋面鋼導(dǎo)梁法、整體頂升法、鋼扁擔(dān)梁法、鋼套箍法、氣囊頂升法等下部結(jié)構(gòu)維修加固技術(shù)模式化替換技術(shù)和整體替代技術(shù)

通過(guò)快速移走舊結(jié)構(gòu)、架設(shè)新結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)服役橋梁的快速加固與替換，已成為降低施工對(duì)交通影響最有效的方法以北京三元橋工程項(xiàng)目為例，施工完成僅花費(fèi)43小時(shí)北京三元橋整體替代

施工進(jìn)程早上9點(diǎn)中午11點(diǎn)

晚上6點(diǎn)橋梁應(yīng)急裝備與修復(fù)技術(shù)

設(shè)置臨時(shí)支撐、受損橋墩臨時(shí)支護(hù)、橋頭豎向高差找平等針對(duì)不同類型的橋梁常規(guī)災(zāi)害所采取適宜的相關(guān)緊急修復(fù)技術(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)受損部位予以修復(fù)

因落梁而阻斷的橋梁，因地制宜設(shè)置緊急便道、便橋搶通汶川地震壽江大橋臨時(shí)支撐及加強(qiáng)某跨河大橋臨時(shí)桁架橋橋梁加固方案涉及綜合因素選取加固方案時(shí)，應(yīng)做到具體問(wèn)題具體分析，力求做到用最節(jié)省的經(jīng)濟(jì)投資創(chuàng)造最好的加固效果橋梁維修與加固涉及綜合因素包括：橋梁結(jié)構(gòu)形式橋梁現(xiàn)狀分析橋位地形、水文、自然狀況施工技術(shù)水平能否封閉交通預(yù)期加固效果資金投入量本書主要內(nèi)容第1章：介紹我國(guó)橋梁的發(fā)展和代表性橋梁，闡述橋梁運(yùn)營(yíng)管理

及檢測(cè)加固技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀第2章：針對(duì)不同橋梁結(jié)構(gòu)形式及下部結(jié)構(gòu)，結(jié)合其結(jié)構(gòu)與受力

特點(diǎn)，重點(diǎn)闡述相應(yīng)的病害形式與特征第3章：介紹橋梁檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備第4章：介紹橋梁結(jié)構(gòu)的材料性能檢測(cè)方法第5章：圍繞橋梁荷載試驗(yàn)，介紹橋梁靜載試驗(yàn)與動(dòng)載試驗(yàn)第6章：介紹橋梁檢查與評(píng)定方法本書主要內(nèi)容第7章：介紹橋梁產(chǎn)生