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吸取橋梁建養(yǎng)成功經驗和失敗教訓，是保證橋梁全壽命全功能運營的重要途徑,。限于條件,，本文僅對2022年橋梁事故做了不完全統(tǒng)計，人為炸毀橋梁未計算在內,。2022年,，運營期間橋梁垮塌15座,，嚴重病害或火災等導致橋梁停運5座，震害嚴重的橋梁11座,，施工期間橋梁垮塌5座,。 2022年運營橋梁垮塌15座，156人死亡,，45人受傷,。有10個國家的橋梁垮塌，其中美國1座,、中國5座,、菲律賓2座、巴基斯坦1座,、墨西哥1座,、羅馬尼亞1座、挪威1座,、巴西1座,、俄羅斯1座、印度1座,，主要為公路橋和人行橋,，僅俄羅斯的1座橋涉及鐵路橋?？逅牧簶?0座,、拱橋3座、懸索橋2座,?？逅饕驗椋簶蛄杭夹g狀況差、設計承載力不足,、超載,、船撞、洪水沖刷,、火災,、檢測評估結論錯誤等。
(1) 2022年1月28日早晨6：40,，美國匹茲堡Fern Hollow橋垮塌(圖1),，4人受傷，包括1輛公交車內,，共5輛車受損,。該橋1973年建成，斜腿剛構，耐候鋼橋,，橋長447英尺(136.25m),，橋高約100英尺(30.48m)。倒塌前,，上部結構技術狀況差,，評級為4級，限載26tons(23.6噸),，限速35mile/h(56km/h),。關于垮塌原因，美國國家運輸安全局(NTSB)還在調查中,。橋上車輛前,、后攝像頭拍到的垮塌時照片見圖2和圖3。
圖1 垮塌后的Fern Hollow橋 (NTSB, 2022年2月7日發(fā)布) 
圖2 Fern Hollow橋上車輛的前部攝像頭照片顯示伸縮縫在張開 (NTSB, 2022年5月5日發(fā)布) 
圖3 Fern Hollow橋上車輛的尾部攝像頭照片顯示橋面下墜 (NTSB, 2022年5月5日發(fā)布) (2) 2022年2月21日,，東莞東城街道世博廣場海雅百貨(B棟)與天源數(shù)碼港(G棟)的人行連廊鋼桁架橋坍塌，橋下5部車輛受損,。 (3) 2022年3月19日,，浙江舟山市定海區(qū)環(huán)南街道盤峙村，一艘貨船撞擊橋梁,，落梁,，無人員傷亡。(4) 2022年4月27日,，菲律賓 Bohol 省Loay市跨越Loboc河的Clarin橋垮塌,，4人死亡，24人受傷,，15輛車落水,。該橋為下承式鋼桁架公路橋。有報道稱：官方分析原因為超載,，至少12輛車在橋上,，其中包括6輛4軸車、1輛渣土車,，超過了老橋承載能力,。2013年地震時，老橋有損傷,，但仍維持運營,。垮塌時,，鄰近的104m網狀系桿拱新橋接近完工,。新橋2022年5月6日開通時，只對輕型車輛開放，嚴禁重車上橋,。(5) 2022年5月7日,，巴基斯坦Hunza谷Karakoram公路Hassanabad拱橋被洪水沖毀(圖4)，原因為極端高溫融化 Shisper冰川,。
圖4 臨近垮塌的Hassanabad拱橋 (https:phys.org/news/2022-05-bridge-collapse-pakistan-due-glacier.html) (6) 2022年6月7日,，墨西哥一座人行吊橋橋面系垮塌。 (7) 2022年6月9日,，羅馬尼亞Neamt縣跨越Siret河的一座加固后運營6個月的橋梁垮塌(圖5),，1人受傷，2輛車墜落,。
圖5 羅馬尼亞Neamt縣跨越Siret河的橋梁垮塌 (https://www./romania-neamt-bridge-collpases-june-2022) (8) 2022年7月24日,，遼寧省鞍山市岫巖縣大營子鎮(zhèn)和哨子河鄉(xiāng)交界處的一座大橋坍塌，共三臺貨車和一臺出租車,、5人掉到橋下,，3人受傷。 (9) 2022年7月26日,，菲律賓DASMARI?AS市Cavite橋垮塌,，8個在橋上玩耍的小孩死亡。該橋為一座廢棄的老舊鋼梁橋,。(10) 2022年8月6日,，福建省寧德市屏南縣萬安橋木拱廊橋被燒毀。(11) 2022年8月11日,，山東省淄博市淄川區(qū)淄中路太河段淄河大橋(同古橋)被洪水沖垮,。(12) 2022年8月15日，挪威Gudbrandsdalen峽谷 254號公路Tretten橋垮塌,，1輛車掉入河中,，1輛車被困(圖6至圖8)。該橋為鋼-木組合桁架梁橋,，變桁高,，主跨70m，長148m,，寬10.5m,，2車道，2012年建成,，設計壽命100年,。主桁架為膠合板。鋼材采用耐候鋼,。2021年對該橋做過全面檢測,，2022年6月3日再次檢測,。挪威安全調查局( Norwegian Safety Investigation Authority, NSIA)初步調查原因為主桁的一根斜桿在連接節(jié)點處發(fā)生塊狀剪切破壞(block shear failure)，擬進一步分析破壞機制,、漸進劣化,、木結構設計規(guī)范、橋梁管養(yǎng)問題,。
圖6 垮塌前的Tretten橋 (https://www./latest/timber-bridge-in-norway-built-to-last-100-years-collapses-after-a-decade-15-08-2022/) 
圖7 垮塌后的Tretten橋全景 (https://www./2022/08/17/norway-timber-tretten-bridge-collapse/) 
圖8 垮塌后的Tretten橋局部 (https://www./2022/08/17/le-pont-de-tretten-effondre-doit-etre-decoupe-souleve-a-terre-et-transporte/) (13) 2022年9月28日,，巴西Amazonas州Careiro市 BR-319 公路一座跨河橋梁垮塌，3人死亡,，15人失蹤,，14人受傷，有車輛落水,。有目擊者稱,，垮塌前橋梁有裂縫。 (14) 2022年10月8日,，俄羅斯克里米亞大橋橋上重型卡車郵箱起火,、鐵路罐車起火，橋梁部分垮塌,。(15) 2022年10月30日,，印度Gujarat 邦Morbi 人行吊橋斷裂倒塌，141人死亡,。2022年由于出現(xiàn)重大病害或火災等意外事件，國內停止運營的橋梁有7座,，包括懸索橋1座,、拱橋1座，梁橋5座,。4座橋受火災影響,，1座橋被汽車撞擊，2座橋病害與吊桿連接有關,。 (1) 2022年1月18日上午8：48,，重慶市鵝公巖軌道懸索橋跨中附近LM2吊索斷裂，斷裂面靠近主纜叉形耳板銷軸,。暫停運營,，更換少量吊索，2022年2月21日恢復運營,。該橋2019年12月30日開通,，雙線軌道交通，運營時間約2年,。(2) 2022年2月5日,，太原市南中環(huán)橋靠近拱腳的一根斜吊桿與拱肋的連接板斷裂,，關閉橋梁，禁止通行,。該橋2010年10月開通,，公路八車道，運營時間約11年,。(3) 2022年4月30日,，湖南省長沙市橘子洲大橋橋墩旁混凝土罐車爆胎起火。(4) 2022年5月8日,，廣東省廣州市花都大道獅嶺橋與芙蓉橋之間的人行天橋被一輛泥頭車撞擊,，梁體裂縫嚴重。(5) 2022年6月2日,，廣東省深圳市寶安區(qū)福海街道景芳路一橋底電纜線著火,。(6) 2022年8月8日，南京長江大橋公路橋面下方附掛的地方電纜著火,。(7) 2022年9月21日,，G42滬蓉高速公路安徽省境內金寨站以西約4公里，K613 300船板沖大橋,，一輛運輸硅油貨車追尾另一輛空載貨車后著火,。強烈地震往往導致橋梁垮塌或承載能力嚴重下降，震中區(qū)橋梁震害嚴重,。2022年,，地震導致橋梁垮塌或停止運營有11座。
(1) 2022年1月8日,，青海省門源6.9級地震,，蘭新高鐵硫磺溝大橋相鄰橋墩嚴重錯位[1]?？舜蟾咚俟废憧ㄌ卮髽驑蚨論鯄K開裂,、支座移位、橫隔板開裂[2],。(2) 2022年3月16日,，日本福島縣附近海域7.4級地震，東北新干線列車在福島站至白石藏王站區(qū)間的一座橋上脫軌,，車廂嚴重傾斜,，車廂連接部分偏移，橋上接觸網立柱嚴重傾斜,，橋墩開裂,。(3) 2022年3月23日，臺灣省臺東縣海域6.6級地震,，花蓮縣玉里鎮(zhèn)玉興橋加寬施工中的預應力梁側翻斷裂,。(4) 2022年9月18日,，臺灣省花蓮縣6.9級地震，花蓮縣玉里鎮(zhèn)高寮大橋,、侖天大橋,、長富大橋、玉長大橋4座公路橋斷裂受損,，無法通行,。另有3座鐵路橋位移、橋臺隆起,。由于施工設備,、方案、實施有誤等,，橋梁在施工期間出現(xiàn)裂縫甚至垮塌,。部分橋梁修復處治后，可能帶病害交付運營,。2022年,，有7座橋出現(xiàn)施工事故，其中：中國5座,，印度1座,，美國1座。3座橋的垮塌與吊裝設備有關,，2座橋梁體施工的抗傾覆失穩(wěn)措施不足,。 (1) 2022年3月24日，福建省福州市閩侯縣南通鎮(zhèn)文山大橋正在架設T梁的架橋機側翻,，T梁落梁斷裂,。(2) 2022年4月28日，江蘇省無錫市地鐵S1線青陽站與徐霞客站高架區(qū)間架梁作業(yè)時,，架橋機落孔,，2人受傷,。(3) 2022年4月30日,，印度 Bihar邦Bhagalpur地區(qū)跨越恒河的Aguwani-Sultanganj橋，在懸臂拼裝施工階段遭遇強風垮塌,。該橋為多塔預應力混凝土斜拉橋,，主梁節(jié)段預制懸臂拼裝，單索面,，4車道公路,。(4) 2022年8月14日，四川省德陽市峨眉路南段與岷江東路交會路口的在建人行天橋側翻橋下,，1人死亡,，1人受傷,。(5) 2022年9月8日，郭家沱長江大橋塔吊拆除時倒塌,，3人死亡,，直接經濟損失約490萬。(6) 2022年9月24日,，廣東省中山市橫欄鎮(zhèn)在建的中山西環(huán)高速橫欄北互通C匝道鋼箱梁傾覆失穩(wěn)墜落,，1人死亡，直接經濟損失約187萬元,。(7) 2022年10月16日,，美國Missouri州Clay縣Carroll Creek橋，澆筑橋面板混凝土時垮塌,，1人死亡,，3人受傷。該橋為2車道公路橋,，屬舊橋替換項目,。(1) 技術狀況差的橋梁在整治前，應做好安全監(jiān)測工作,，防止出現(xiàn)類似美國匹茲堡Fern Hollow橋垮塌事故,。 (2) 值得關注的是，極端氣候,，融化冰川,，形成洪水，沖毀了巴基斯坦1座橋梁,，雙碳目標和綠色建造需要落在實處,。(3) 廢棄橋梁，應拆除或完全封閉,，防止人員上橋,，避免發(fā)生類似菲律賓Cavite橋垮塌的人員傷亡悲劇。(4) 橋梁火災事故增多,，火災對橋梁影響需要開展研究,。(5) 對吊桿及其連接部位應創(chuàng)新檢測技術，及時更換,，防止吊桿突然斷裂,。(6) 汽車超高撞擊梁體，建議做好防落梁措施,，減輕傷亡事故,。(7) 強烈地震頻繁發(fā)生，施工期間也應考慮防止落梁和進一步減輕震害,。(8) 印度節(jié)段預制拼裝斜拉橋在施工中垮塌,，對斜拉橋施工階段的抗風措施提出了要求,。預應力混凝土空心板梁、T梁,、小箱梁橋裂縫,，特別是連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋嚴重裂縫,，多次重復加固,，仍舊無法徹底整治病害。 由于空心板的鉸縫構造不合理,，容易出現(xiàn)梁底橫向裂縫和單板受力斷裂垮塌,。陳鋒[3]檢測發(fā)現(xiàn)湖南省邵陽市大祥區(qū)資江二橋空心板鉸縫開裂、滲水析白,、剝落破損,、露筋銹蝕，板底橫向和縱向裂縫,，腹板斜裂縫和豎向裂縫,，板式橡膠支座橫向剪切變形、局部脫空,。評定為四類橋,，限載10t，限速15km/h,。孫娟[4]介紹了上海市松江區(qū)辰花路空心板橋裂縫發(fā)展為斷板的過程,。2020年9月發(fā)現(xiàn)板底裂縫寬度0.15mm，橋梁評定為二類,。2022年初,，裂縫寬度7.5mm，板間下?lián)细卟?2.5cm,，一根主鋼筋斷裂,，橋梁評定為五類危橋。賽志毅等[5]通過兩座空心板橋汽車加載對比試驗,，發(fā)現(xiàn)鉸縫有損傷的空心板橋,，各板的撓度校驗系數(shù)相差較大；鉸縫無損傷的空心板橋,，各板的撓度校驗系數(shù)接近,。通過撓度校驗系數(shù),，可判斷鉸縫損傷情況,。何余良等[6]針對空心板鉸縫失效、單板受力問題,，在鉸縫內插入鋼板,，用CGSR-A/B型灌鋼膠,，將鋼板與兩側混凝土空心板粘結成整體，靜載試驗顯示板間撓度差降低50%~58%,。張紅雷等[7]在空心板梁內填充高性能自密實混凝土整治腹板斜裂縫,，靜載試驗顯示效果良好。呂宏奎等[8]采用ANSYS軟件,，建立跨徑30m的裝配式簡支T梁實體單元模型，鉸縫處橋面鋪裝下緣的橫向拉應力為5.64MPa,，鋪裝下緣混凝土開裂,，并向表面發(fā)展。淺鉸縫橫向連接弱,，將淺鉸縫改造為寬40cm混凝土濕接頭,，增設預應力小橫梁，橋面鋪裝改建為帶鋼筋網的厚8~14.8cm鋼纖維微膨脹C50混凝土,。孫清祥[9]采用塊體單元對受汽車撞擊后的T梁進行分析,，混凝土填充修補及補強鋼板后，受損區(qū)域在汽車活載作用下仍舊開裂,，建議換梁,。預應力碳纖維板由于重量輕、加固舊橋得到了應用,。某連續(xù)T梁馬蹄裂縫,、跨中下?lián)稀：铢i[10]采用UT70-20預應力碳纖維板加固,，張拉控制應力1400MPa,，黏結膠水為WD-3503。青銀高速公路青州段擴建工程208座混凝土梁橋,，包括預應力混凝土簡支T梁等,，2019年7月通車后，出現(xiàn)了一些裂縫等早期病害,。龐世華[11]分析了這些早期病害類型和原因,。預應力混凝土箱梁頂板、底板,、腹板都可能出現(xiàn)裂縫,。黎晨等[12]發(fā)現(xiàn)混凝土箱梁節(jié)段在存梁期間，頂板底面縱向裂縫(圖9),，實測混凝土表面 24h 內最大溫差為 16.1℃,，頂板上緣與下緣最大溫差為 8.9℃，裂縫寬度變化-0.04~0.13mm，短懸臂翼緣板,、頂板,、長懸臂翼緣板撓度變化2.1、1.0,、4.2mm,，裂縫寬度、撓度變化與溫度變化相關,，分析認為縱向裂縫由梯度溫差引起,。
圖9 箱梁節(jié)段存梁期間頂板底面縱向裂縫位置(黎晨等[12]) 趙崇光[13]對某運營9年的4×30m預應力混凝土連續(xù)箱梁底縱向裂縫和腹板豎向裂縫，進行加載試驗研究,，裂縫變寬0.05mm,，卸載后，裂縫加寬0.02mm,。百分表測試的殘余變形0.06mm,，相對殘余變形2.76%，撓度校驗系數(shù)0.64,。應變片測試的殘余應變-4με,，應變校驗系數(shù)0.67。實測沖擊系數(shù)0.17,，小于計算值0.22,。認為結構處于較好的彈性工作狀態(tài)，滿足公路-I級使用要求,，裂縫只需封閉處理,。 喇嘛灣黃河大橋為主跨65m預應力混凝土連續(xù)箱梁橋，頂推施工,，1985年建成通車,。劉慧琴等[14]在2008年介紹，箱梁底板底面多條橫向,、縱向裂縫,，箱梁內部頂板底面大量縱向裂縫，均滲水,、泛堿,，裂縫內外貫通，箱梁節(jié)段拼裝縫橫向裂縫,。箱梁頂板,、底板橫向配直徑12mm鋼筋，頂板,、底板橫向鋼筋間距分別為15cm,、10cm，配筋不足。拼接縫橫向裂紋在施工階段已經出現(xiàn),，運營階段有所發(fā)展。裂縫寬度小于0.15mm,，且裂縫深度較淺的細小裂縫,，采用樹脂膠涂刷封閉；裂縫寬度0.15~0.5mm,，采用環(huán)氧樹脂膠灌注,；裂縫寬度超過0.5mm，鑿槽嵌補,。滲水,、泛堿位置，打磨或鑿除表層至堅實界面,，環(huán)氧水泥砂漿修補,，局部表面涂裝。箱梁頂板底面掛預應力鋼筋,，并錨噴高強抗拉復合砂漿厚度4cm,。箱梁底板底面橫向粘貼碳纖維，局部調整粘貼方向,。箱梁腹板外表面腹板裂縫較少,，視情況粘貼碳纖維布。王善巍等[15]在2022年介紹,，主梁腹板在支點附近多條斜向裂縫,，與底板夾角約呈45°，長度2~3m,，部分裂縫延伸至翼緣板根部,，裂縫寬度0.05~0.45mm。主梁底板縱向裂縫,，部分裂縫斷續(xù)通長,，裂縫寬度0.1~0.15mm。底板粘貼碳纖維布區(qū)域滲水,，翼緣板,、腹板普遍滲水。上次加固的頂板下緣錨噴4cm厚砂漿層開裂較嚴重,，無豎向種植鋼筋與橋面板有效連接,。經驗算，箱梁抗剪承載力不足,。加固措施為：支點附近9m范圍內腹板加厚混凝土20cm,，老混凝土鑿毛，植筋錨固，澆筑C50自流平混凝土,。由于箱梁腹板加厚,，減小二期恒載，橋面瀝青混凝土鋪裝由6~9cm減薄至5cm,，以盡量減小恒載效應,。張守軍[16]針對某跨徑布置(45 70 45)m預應力混凝土連續(xù)梁腹板斜裂縫、跨中下?lián)喜『?，分析原因為厚?0cm腹板抗剪承載力不足,、腹板豎向精軋螺紋鋼筋預應力損失和重載車輛所致，采用裂縫注膠,、加厚腹板,、增設腹板體外預應力、粘貼鋼板加固,，加固竣工靜載試驗,、加固后3年未發(fā)現(xiàn)腹板斜裂縫發(fā)展，跨中下?lián)狭坎辉僭黾?，加固實現(xiàn)設計預期,。張欖等[17]針對某長江大橋引橋跨度30m預應力混凝土連續(xù)梁裂縫采用腹板粘貼鋼板、預應力碳纖維板,、增設工字鋼橫隔板加固后,，2018年檢測仍舊發(fā)現(xiàn)，頂板縱向裂縫,、腹板斜裂縫,，底板和腹板裂縫形成U形、L形,。采用七跨一聯(lián),、八跨一聯(lián)的長索體外預應力加固方案，利用既有橫隔板布置轉向塊,，增設2m厚鋼筋混凝土錨固塊,，每聯(lián)布置6束(含備用束2束)19-φ15.2無粘結鋼絞線，箱梁增加1.3MPa壓應力,。1966年建成的成昆線舊莊河1號橋為鉸接懸臂梁橋,，中跨中剪力鉸采用16根豎向預應力粗鋼筋張拉錨固，主要目的是防止大,、小里程兩側梁端豎向相對位移,，保證大、里程梁端豎向接觸,，傳遞剪力,。2000年3月,，粗鋼筋斷裂6根，更換,。2000年12月,、2001年8月，更換的粗鋼筋分別斷裂2根,、1根,。2003年7月，更換,。2013年,，又有粗鋼筋斷裂,。劉吉元[18]分析原因為粗鋼筋管道有水,，可能局部銹蝕；剪力鉸兩側梁體最大豎向位移差0.64 mm,，粗鋼筋應力接近疲勞容許值,。曲線梁橋常發(fā)生梁體位移，支座偏移,，橋墩開裂,，梁體表現(xiàn)出扭轉變形。吳志昌[19]發(fā)現(xiàn)某2×35m曲線預應力混凝土連續(xù)箱梁在伸縮縫處有明顯的扭轉變形,。小里程伸縮縫處,，橋面左側(曲線外側)的大里程梁體(病害梁)比小里程梁體低1.6cm，橋面右側(曲線內側)的大里程梁體(病害梁)比小里程梁體高1.3cm,。大里程伸縮縫處,，橋面左側的小里程梁體(病害梁)比大里程梁體低1.6cm，橋面右側的大,、小里程兩側梁體沒有高差,。大里程梁端支座橫向左移位約6cm，超過限值5cm,，支座四氟乙烯板外露,。梁體腹板、底板開裂,。防震擋塊混凝土被擠碎,、露筋。中間主墩墩底以上1.5m右側面半環(huán)形裂縫6條,，裂縫寬度0.22mm,，裂縫豎向間距50cm。大里程邊墩墩底以上2m右側面半環(huán)形裂縫,，裂縫寬度0.12~0.20mm,，裂縫豎向間距30~50cm,。墩身水平向裂縫大,、小里程側面延伸60～100cm,。計算分析表明,，汽車偏載,、離心力,、整體升溫使梁端向曲線外側橫向偏移,。季節(jié)性溫差,，梁端橫向移位不能完全復位,。墩底以上5m范圍,，墩身右側面應力大于混凝土抗拉強度,。該橋曲線半徑80m，獨柱墩,，2009年建成,。吳佳佳等[20]分析了影響曲線梁橋徑向偏位的因素。均勻溫升影響最大,，占比70.3%,；梯度溫升次之，占比9.9%,；離心力,、汽車、自重,、支點沉降占比19.8%,。均勻溫降復位小于均勻溫升，徑向位移逐年增大,。建議減小聯(lián)長,，雙支座布置。錢國輝[21]采用浮箱,、履帶吊,、模塊車協(xié)同配合，將上海市1908年建成的浙江路橋鉚接鋼桁梁整體移運至岸上臨時廠房,，全封閉大修,。廠內七支點支承，接近無應力狀態(tài),。更換部分節(jié)點板,、下弦桿、豎桿,。修舊如舊,，繼續(xù)鉚釘連接。5個液壓千斤頂同步頂推西側主桁,，向外平移1.72m,，加寬主桁間距,，提高橋面通行能力。張立奎等[22]將鋼-混凝土組合梁的混凝土板網格化,，統(tǒng)計有裂縫的網格占比定義為裂縫密度,，給定剛度折減系數(shù)與裂縫密度的關系公式。利用裂縫數(shù)量區(qū)別混凝土板開裂程度,，也對應了剛度折減系數(shù),。采用Monte Carlo法模擬生成隨機車流荷載譜，通過剛度折減系數(shù)考慮鋼-混凝土組合梁的混凝土板開裂,。當裂縫數(shù)量20條,，組合梁橋疲勞壽命降低56.61%。混凝土梁施工期間裂縫,，其原因引發(fā)多種猜測,。張朦朦等[23]針對某四跨預應力混凝土連續(xù)在預應力張拉拆模后，主梁底板出現(xiàn)大量橫向裂縫問題,，分析認為裂縫屬于高溫灑水養(yǎng)護不足,、底模約束底板混凝土收縮,，滿堂支架變形等引起,。采用應力釋放法實測獲得中跨跨中底板恒載壓應力為-2.67MPa，裂縫與預應力損失無關,。在進行裂縫灌壓環(huán)氧漿和封閉處治后,，荷載試驗沒有引起新裂縫，舊裂縫也沒有發(fā)展,。池紅斌[24]發(fā)現(xiàn)團結橋預應力空心板有6片在預制養(yǎng)護過程中梁頂橫向裂縫,、腹板豎向裂縫，裂縫深度2~12mm,，裂縫原因為預制場下沉,、拆模不及時、夏季混凝土內外溫差,、濕潤養(yǎng)護不到位,、混凝土表面收縮。抽取2片荷載試驗,，滿足設計承載能力要求,。采用環(huán)氧樹脂砂漿進行裂縫處理。運營6年,，未發(fā)現(xiàn)再次開裂,。鋼拱橋、鋼管混凝土勁性骨架拱橋,、鋼管混凝土拱橋,、鋼筋混凝土拱橋,、石拱橋的拱圈裂縫等耐久性病害需要及時整治。 林春姣等[25]總結了某服役11年,、跨徑300m的非對稱性外傾肋拱橋病害,。鋼箱拱內部底板縱橋向加勁肋底面焊縫全拱范圍內均不同程度銹蝕、掉漆,；拱箱銹蝕,、掉漆57處；灼燒痕跡3處,；積水2處,。吊桿錨頭錨杯銹蝕47處、錨杯螺栓缺失銹蝕9處,、吊桿PE護套表層脫落1處,。鋼箱梁內部20處銹蝕、灼燒痕跡87處,。系桿錨具漏油43處,、鋼絞線套管破損1處、PE套缺失1處,、鋼絞線外露1處,。陳寶春等[26]指出美蘭拱橋的外包混凝土可能出現(xiàn)開裂、剝落,，內部鋼結構發(fā)生銹蝕,，介紹了美國2座、德國1座美蘭拱橋的鋼結構銹蝕情況,，應注意預防該類橋梁耐久性問題,。戚志河等[27]對比分析集束鋼管混凝土拱橋吊桿更換時，拱上吊桿錨固的原位打孔,、騎跨式,、索夾式方案，認為索夾式上錨頭方案最優(yōu),。張杰等[28]針對廣東省肇慶市封開縣南豐鎮(zhèn)跨越賀江的南豐大橋拱肋裂縫等病害,，拱圈3/8截面偏心距超限5.9%，采用在拱腳附近第二個腹拱下方拱圈堆載混凝土,，調整恒載壓力線,。鋼筋混凝土剛架拱橋的主拱腿承受側向撞擊的能力弱，船撞和漂浮物撞擊可能引起橋梁垮塌,。浙江省嘉興市嘉善縣蘆墟塘橋為3×27m鋼筋混凝土剛架拱橋,，跨蘆墟塘Ⅵ級航道。1986年建成后,，主拱腿多次遭船只剮蹭,，2018 年采用Q235鋼板外包局部構件,，橋上設置限高架、限寬墩,，限載10t,。2020年10月17日，船撞導致一條拱腿破損斷裂,，評定為五類橋,。李秀金等[29]決定上部結構拆除，主跨重建為下承式鋼桁架,，引橋改建為鋼混組合梁,，下部結構加固利用。王宗山等[30]對跨徑4~5.3m,、20m公路石拱橋拱圈采用厚15,、12cm的UHPC加固，新拱圈配置一層縱,、橫向鋼筋,，并與老石拱圈植筋錨固，加固后運營狀態(tài)良好,。正交異性鋼橋面板疲勞裂紋整治一直在探索中,。某長江大橋為(48 204 460 204 48)m鋼箱梁斜拉橋，2017年7月~2018年12月對鋼橋面板裂紋處治,，為檢驗不同橋面鋪裝效果,，上游側,、下游側橋面鋪裝分別采用UHPC,、ERE替換原SMA。ERE橋面鋪裝構造為底部防水抗滑環(huán)氧粘結碎石層(EBCL) 樹脂瀝青混凝土(RA) 表面抗滑環(huán)氧粘結碎石層(EBCL),。葉仲韜等[31]對比不同橋面鋪裝的頂板與U肋焊縫,、U肋對接焊縫實測汽車荷載應變時程，UHPC,、ERE橋面鋪裝的頂板與U肋焊縫最大應力分別為25.2,、41.8MPa；U肋對接焊縫最大應力分別為10.4,、24.5MPa,，最大應力幅值UHPC明顯更小，平均應力幅值UHPC略小,。相比ERE,，UHPC橋面鋪裝對鋼橋面板抗疲勞效果更好。 吳軍鵬等[32]針對1987年建成的勝利黃河大橋主跨288 m鋼箱梁斜拉橋頂板積水銹蝕,、箱內積水,、底板銹蝕,、正交異性板橫肋裂縫、U肋嵌補段脫落,、斜拉索銹蝕,、索力偏差、支座橡膠擠出等病害,，將橋面改造為55 mm厚UHPC 30 mm厚SMA,；結合抗風需求改造排水系統(tǒng)；密封節(jié)段間的橫縫和人孔,，底板每2個U肋之間鉆4個排水孔,；距橫肋裂紋尖端20 mm處鉆止裂孔，并用兩塊鋼板夾持裂紋段,；縱,、橫肋連接處用L形鋼板加固；鋼箱梁底板噴砂除銹后增設鋼板加固,；更換全部斜拉索為1860MPa級平行鋼絲索,，并調整索力；支座更換為GPZ盆式橡膠支座,，并調整支反力,；U肋嵌補段更換為栓焊組合連接結構。張妮[33]編譯介紹1982年建成的葡萄牙Edgar Cardoso橋由于斜拉索松弛和斷絲,，更換全部斜拉索施工方案,，橋塔增設臨時索鞍、梁端增設臨時錨具,，以轉換舊索,、新索索力。同斜拉橋病害類似,，懸索橋正交異性鋼橋面也出現(xiàn)裂紋,。另外，大纜銹蝕,、索夾螺桿松動也是常見病害,， 孟林等[34]結合某(83 260 83)m空間纜索自錨式懸索橋，分析鋼箱梁正交異形板裂紋對應重載車道和交通量增長,。鐘元等[35]對一座1998年竣工,、主跨240m、運營5年判定危橋后加固的鋼桁架懸索橋病害開展研究,。主跨1/4L~3/4L區(qū)域,，南側比北側主纜高，跨中最明顯，高差15.3cm,，推測原因為北側長期通行重車所致,。鋼桁架加勁梁豎向呈S形曲線，南側比北側高約6cm,。主纜防護面漆大面積脫落,，外露纏絲防護層銹蝕；南側主纜在跨中吊桿上吊點處滲水明顯,。索體鋼絲內部有水持續(xù)滲出,，鋼絲鋅層腐蝕。散索股銹蝕,。主纜防水防腐措施基本失效,。鋼桁架的縱、橫梁節(jié)點板大量銹蝕,，弦桿與腹板在交界處銹蝕較嚴重,。采用頻率法和千斤頂法測試吊索索力，頻率法測量索力值普遍偏大,，測量誤差7~16%,。索力分布不均勻，與鋼桁梁S形線形有關,。按節(jié)點靜力平衡條件,，計算主纜拉力，南側主纜拉力大于北側,。王安飛[36]對某2008年建成,、主跨385m的自錨式懸索橋開展除濕研究。由于主纜密封不嚴,、漏氣,、進水，2019年加裝除濕系統(tǒng),，主纜內部濕度明顯下降,。2020年汛期發(fā)現(xiàn)主纜排氣口濕度較大，增加主纜纏包帶,，隔離環(huán)境濕度，主纜氣密性提升,，除濕系統(tǒng)進氣口壓力變大,，主纜除濕效果更好。段松濤[37]采用千斤頂張拉,、超聲波檢測儀測定索夾螺桿軸力,，5年平均降幅約25%，建議索夾螺桿松動檢測周期5年。橋梁部分構件加固代價太大,，可采用直接更換方案,。結構受力體系改變，也是可供選擇的病害整治方案,。 劉海燕[38]編譯介紹了日本Yodogawa公路大橋維修加固,，1926年建成，歷經12次維修加固,。最近一次加固為2017年8月至2020年7月,，加固設計壽命100年，將6孔簡支鋼桁架橋和12孔簡支鋼板梁橋的鋼筋混凝土橋面板更換為正交異性鋼橋面板,，面板厚14mm或18mm,，橫肋間距3.2m，U肋板厚9mm,。鄭超[39]介紹了將某鐵路黃河橋24孔48m上承式鋼桁梁更換為鋼箱梁,，采用PLC同步控制系統(tǒng)和大噸位拖拉牽引系統(tǒng)對梁體單點單向整體縱向拖移，換梁施工歷時43天,。原位整治比異地重建對現(xiàn)有交通影響更小,。成渝高速公路新龍坳立交橋為跨徑120m的交叉斜吊桿中承式提籃拱，鋼管混凝土勁性骨架箱肋拱,，正拱斜置,，兩拱腳起拱線高差3.3m，1995年9月建成通車,。賀果蒙等[40]介紹,，2006年，更換吊桿,，修復拱圈,、橫系梁、縱梁裂縫,，更換支座,，修補橋面鋪裝。2017年檢測發(fā)現(xiàn),，橫梁及橋面板普遍開裂,、銹脹及剝落；部分縱梁與橫梁接頭處的支撐牛腿破損嚴重,，裂縫有明顯發(fā)展,，多處外包加固鋼板銹蝕；吊桿錨固系統(tǒng)存在明顯銹蝕,、護套損傷等,。由于吊桿偏心，擔心吊桿系統(tǒng)可靠性和耐久性問題，加固設計將懸吊式橋面系改建為連續(xù)梁體系,，全橋形成連續(xù)梁-拱組合結構,。在拱跨內新增5個樁柱式橋墩，支撐新增的2根鋼桁縱梁,，鋼桁梁采用耐候鋼Q345qDNH,。新增的鋼桁縱梁設置在原橫梁兩端，原橫梁擱置在鋼桁縱梁下弦桿頂面,，頂升鋼桁縱梁,，使其與原橫梁共同受力，完成體系轉換,。懸吊式橋面結構系統(tǒng)改建為(21.3 25.5 25.5 21.3)m四跨鋼桁連續(xù)梁(圖9),。2019年完成加固改造，2021年完成荷載試驗,。由于上部梁體傳遞給橋墩的水平力,，或者由于人工堆土、不良地質等對橋墩產生水平推力,，導致橋墩水平位移,，傾斜偏位。如果墩柱偏位較大,，則橋墩彎矩較大,，導致開裂，甚至壓彎失穩(wěn),。 徐富強[41]發(fā)現(xiàn)某簡支變連續(xù)T梁橋的墩頂蓋梁中線偏離梁縫中線,；墩柱蓋梁往大里程(上坡)方向位移；墩柱底部附近小里程面開裂,，裂縫寬度0.4mm,；盆式支座剪切損壞，支座鋼盆及底座鋼板整體隨蓋梁相對向小里程側移動,，支座橡膠及聚四氟乙烯板均被擠壓外露,。病害原因為2%~4%的橋面縱坡較大、梁底對應的支座頂面不平,。采用球型支座替換,，對墩柱糾偏復位后加固。馬偉等[42]計算某橋墩在堆土推力作用下,，墩頂偏位17cm,，實測18.7cm；樁基計算裂縫寬度1.218mm,，樁基承載力遠小于荷載效應，不能繼續(xù)使用。魏魁等[43]將某橋矩形橋墩改建為T形墩,，原墩頂2m段替換為預應力混凝土蓋梁,，為保留原墩頂鋼筋，采用環(huán)狀鉆孔取芯,、核心混凝土分塊切割吊離鑿除老墩頂混凝土,。薛江等[44]發(fā)現(xiàn)石家莊某橋墩蓋梁橫橋向側面豎向、斜向,、網狀裂縫,，裂縫寬度2mm，裂縫已延伸貫穿蓋梁頂面,；蓋梁順橋向側面出現(xiàn)1~2條豎向裂縫,，蓋梁懸臂根部裂縫寬度3mm，裂縫延伸至蓋梁頂面,。鄒春蓉等[45]對某城際鐵路橋墩火災后進行檢測分析,，過火區(qū)域混凝土剝落深度4cm，火災高溫影響深度55 mm,，對橋墩承載能力和剛度影響不大,，外包混凝土處治后，運營狀況良好,。橋梁拆除過程中曾發(fā)生多起事故,，如浙江省杭州市德勝東路高架橋、湖南省株洲市紅旗路高架橋,、湖南省株洲市新華橋,、江蘇省江都市勝利橋、廣東省陽春市合水大橋在拆除中垮塌,。 劉永健等[46]指出大跨度預應力混凝土橋拆除,，恒載內力狀態(tài)不確定和施工狀態(tài)不可控，0#塊可能底板拉裂,、頂板壓潰,。提出基于數(shù)字孿生體技術的橋梁智能拆除，采用三維激光掃描儀和全站儀數(shù)字重構橋梁實體,，明確實際橋梁恒載分布及拆除梁段吊重,，利用拆除前外觀病害、拆除中結構反應,，反推和預測結構技術狀況,，實時監(jiān)控拆除全過程受力，逐步達到人機協(xié)同拆除,、自動化智能拆除,。(1) 部分橋梁加固后,，病害仍有發(fā)展，橋梁病害整治應進行耐久性設計,、耐久性施工和檢測驗收,，必要時做一定時期監(jiān)測。 (2) 空心板首要養(yǎng)護問題是板間鉸縫,。空心板一旦發(fā)現(xiàn)梁底裂縫,，應及時加固處理，否則容易發(fā)展為危橋,。(3) 裝配式橋梁近年盛行,，應注意構件或塊件之間的連接設計、施工和養(yǎng)護,。(4) 混凝土梁裂縫整治問題,，應特別關注高耐久性施工。細心處治每條裂縫,，注漿飽滿,，裂縫表面封閉層厚度不少于5mm，裂縫兩側封閉寬度不小于10cm,，達到防水封閉效果,。(5) 混凝土梁裂縫如果只采用封閉處治，應計算活載等增量荷載作用下的拉應力是否超過混凝土抗拉強度,，因為裂縫封閉部位沒有預應力,。如果拉應力較大，超過混凝土抗拉強度,，則裂縫封閉部位將再次開裂,，因此，僅僅對裂縫封閉,，無法解決二次開裂問題,，這也在京臺高速公路濟南黃河二橋、金麗溫高速公路?？?/span>-戈溪外沿江橋預應力小箱梁等橋梁加固實踐中得到驗證,。建議增設抗拉材料加固，如粘貼碳纖維布,，粘貼鋼板,，增加鋼筋混凝土等。但粘貼碳纖維布可能無法抑制裂縫發(fā)展,，加固鋼板銹蝕也沒有得到重視,。(6) 青銀高速公路青州段擴建工程大量橋梁竣工交付運營后，短期內出現(xiàn)裂縫病害,，對國內近年大量高速公路改擴建工程裂縫控制提出警示,。(7) 曲線梁新橋設計和舊橋病害整治,，應采用空間模型計算支座反力和支座縱橫向位移，選擇滿足反力和位移要求的支座型號,。(8) 橋梁拆除,，由于持續(xù)時間長,，分階段拆除,，結構受力體系不斷變化。應像新橋施工一樣重視結構安全,，應查清橋梁技術狀況,，詳細計算和監(jiān)控拆除施工過程，嚴謹論證拆除施工方案,，確保拆除過程安全可靠,。在資源有限的情況下，總要決定什么時間對橋梁檢測,？什么時間對橋梁維修,？ 基于概率統(tǒng)計的養(yǎng)護決策一直受到重視，目的是優(yōu)化檢測時間和維修時機,，防止過度檢測維修和缺少檢測維修,。曾勇等[47]提出了一種基于概率的鋼橋疲勞裂紋檢測和維修優(yōu)化框框架，以選擇疲勞裂紋最佳檢測和維修計劃,。為對疲勞裂紋發(fā)展進行預測,，采用GeNIe軟件構建動態(tài)貝葉斯網絡模型，并與鋼橋疲勞裂紋擴展Paris公式對比,，裂紋擴展速率緩慢,，模型計算較準確。孫廣俊等[48]將橋梁技術狀況退化模型取為雙參數(shù)指數(shù)型,，對預防性養(yǎng)護開始時間和間隔時間進行優(yōu)化計算,。左勤[49]的碩士論文分析了近10年重慶主城快速路237座空心板橋檢測資料，建立橋梁技術狀況評分的指數(shù)退化模型,，以橋梁技術狀況,、冗余度、成本為目標,，采用多目標布谷鳥搜索算法計算最優(yōu)養(yǎng)護時機,，對一座空心板橋建議了養(yǎng)護時間節(jié)點。張文輝[50]把浙江省麗水市城區(qū)112座城市橋梁分為跨甌江,、繞城線和城區(qū)內三大類,，分別分析三大類橋梁建成時間、設計荷載等級,、技術狀況和橋型,，采用保證重點,、養(yǎng)好一般、區(qū)別對待的原則,，從檢查頻率,、養(yǎng)護要求、風險管控,、耐久性方面制定三大類橋梁養(yǎng)護策略,，跨甌江橋每年定期檢測。Ananta Sinha等[51]為盡量避免在橋梁監(jiān)測和養(yǎng)護管理中出現(xiàn)的逆向選擇問題(Adverse Selection Problems),，融合多源數(shù)據(jù)增強可靠度分析,。采用數(shù)據(jù)驅動的可靠度分析評估失效概率，綜合分析了喬治亞州大量橋梁的國家橋梁庫數(shù)據(jù)和動態(tài)稱重數(shù)據(jù),。在抗力時變方面,，采用樹集成學習，以符合國家橋梁庫的橋梁承載能力分布和評估假設,；在荷載分布方面,，采用實測的動態(tài)稱重數(shù)據(jù)。結果顯示,，基于動態(tài)承重數(shù)據(jù)的可靠度指標大大增強了信息對稱性,，為取決于橋梁活載和承載能力的技術狀況監(jiān)測評估，提供了依據(jù),。Chengzhong Gui [52]等構建了基于結構健康監(jiān)測的鋼管混凝土拱橋養(yǎng)護決策算法,。Oskar Larsson Ivanov[53]等提出了基于貝葉斯決策理論的時間點決策模型和序列更新決策模型。Hussaini Jaafaru等[54]為使橋梁運營性能指標最大化,、成本最小化,，提出橋梁養(yǎng)護的機器學習模型、多屬性效用理論評級,、基因算法優(yōu)化模型,。李嘉琪[55]針對三類橋，提出應提高定期檢查頻率,，持續(xù)監(jiān)測裂縫和橋面線形,，建立病害數(shù)據(jù)庫，形成數(shù)據(jù)分析鏈,。張小葵等[56]建立了矮寨懸索橋養(yǎng)護現(xiàn)場巡查內控體系,，對各構件病害進行分級，并動態(tài)調整分級,。按不同構件和不同季節(jié)確定檢查頻次,，一般每月1次。山區(qū)高橋,，空氣潮濕,，冬季每12天檢查1次,。景海林等[57]對北京市高速公路橋梁采用巡檢養(yǎng)一體化管養(yǎng)，制訂交通事故,、機電系統(tǒng)及供電系統(tǒng)重大故障,、火災事故、危險化學品事故,、惡劣天氣應急事件處治預案,，將橋梁運營期風險事件分為四個等級。關注獨柱彎坡橋的腹板裂縫,，采用有機融雪劑,，伸縮縫微創(chuàng)維修，進行伸縮縫錨固區(qū)混凝土開裂灌膠,、碎塊重鑄等預防性養(yǎng)護。徐喆[58]的碩士論文采用組合賦權和改進的逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)法對中小跨徑橋梁服役狀態(tài)開展區(qū)域級評估,，建立了基于鯨魚優(yōu)化算法-極限學習機(whale optimization algorithm- extreme learning machine, WOA-ELM)的橋梁狀態(tài)退化預測模型,。藍仕勇[59]的碩士論文統(tǒng)計分析陜西省6998座橋梁，橋面病害率最高,、劣化速率最快,，橋梁技術狀況劣化可采用指數(shù)模型。排水系統(tǒng),、伸縮縫,、支座病害容易導致其它病害，形成鏈式傳遞,，病害傳遞關鍵構件應優(yōu)先維護,。采用Apriori算法分析了橋面鋪裝、伸縮縫,、支座,、主梁四類構件的病害關聯(lián)規(guī)則。橋梁養(yǎng)護規(guī)范,、標準,、規(guī)程、技術狀況評估需要長期持續(xù)研究,，不斷調整改進接近橋梁真實狀況,。 陳良江等[60]建議采用60 m弦中點弦測法作為大跨度鐵路橋梁橋上軌道靜態(tài)長波不平順檢測標準，取L/5 000作為大跨度鐵路混凝土橋梁徐變變形限值指標,。李宏浩等[61]建議將病害機理相同的蜂窩麻面,、剝落露筋、空洞孔洞,、磨損以及非結構裂縫合并扣分,，調整防腐涂層剝落等輕微病害扣分值,。多種輕微病害疊加后構件的技術狀況評分不再低于單一的嚴重病害，調整扣分后的評定結果更符合實際,，比《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG/T H21—2011）扣分方法更合理,。文良華等[62]對鐵路橋梁病害進行量化評定。參照公路橋梁技術狀況評定思路,，以標準病害庫為依據(jù),，結合四類劣化等級，分別進行鐵路橋梁構件,、結構部位,、全橋狀況評定，創(chuàng)建了分層分級的鐵路橋梁技術狀況評估體系,，將鐵路橋梁狀況等級分為9級，并給出了每級分值,。AA,、A1、B,、C級病害分別扣60,、40、20,、10分,。張陽[63]等提出并采用熵權可拓物元分析方法，對某跨海斜拉橋鋼主梁銹蝕指標進行評定,。將評定指標細分為二級檢測指標,，分級標準再引入病害圖例,，劃分經典域，建立關聯(lián)度函數(shù),，二級指標權重由熵權法確定,。鄭鑫[64]的碩士論文區(qū)別了鋼管混凝土拱橋主要病害和次要病害,，采用層次分析法、熵權法,、群組決策確定鋼管混凝土拱橋病害權重,，改進構件評分方法,，將梅溪河大橋由三類橋調整為二類橋。李博等[65]對1982年建成,、運營40年拆除的上海市泖港大橋取芯試驗,。與2012年相比,，混凝土保護層厚度變薄,，混凝土表層有剝落；碳化深度變大,；混凝土設計標號C38,，實測抗壓強度48.2~80.2MPa,；氯離子擴展緩慢沒有導致鋼筋銹蝕。(1) 與鐵路軌道線路周期性維修策略不同的是,，鐵路橋梁執(zhí)行的是狀態(tài)修策略。一旦發(fā)現(xiàn)橋梁技術狀態(tài)影響行車安全,，立即安排修理，總體理念是正確的,。 (2) 目前養(yǎng)護決策存在的問題為：生命損失、安全損失難以定量化評估,。這可以參考類似病害導致的橋梁垮塌事故調查報告,，估算直接經濟損失,、人員傷亡,、社會影響,。(3) 橋梁技術狀況量化評分標準,、整治前的病害橋梁運營安全監(jiān)測規(guī)范尚需繼續(xù)研究,。BIM技術已經從橋梁設計,、施工階段往運營養(yǎng)護階段延伸,。 劉大洋等[66]將BIM技術應用于重慶曾家?guī)r嘉陵江大橋工程大型橋隧集群運營養(yǎng)護,，融合靜態(tài)、半靜態(tài),、動態(tài)實時等多元數(shù)據(jù),，期望巡查、檢測,、監(jiān)測、養(yǎng)護等多業(yè)務協(xié)同,。丁緒聰?shù)?sup>[67]構建了橋梁地理信息展示、橋梁基本信息管理,、橋梁檢測評估管理,、GIS BIM三維模型及后臺管理五個功能模塊的城市橋梁信息管理系統(tǒng)。許玉和等[68]建立了王家河大橋主跨230m五塔矮塔斜拉橋BIM模型，并用于長期監(jiān)測評估,，分析認為索力為有趨勢性的季節(jié)性變化時間序列,，采用Holt- Winters三次指數(shù)平滑法預測索力。戴瑋等[69]為解決監(jiān)測數(shù)據(jù)不融合,，重點不突出,，表達不形象等問題，開發(fā)了馬鞍山長江大橋左汊懸索橋管養(yǎng)BIM信息系統(tǒng),。將橋梁實體分解為：橋梁→部位→部件→構件組→最小檢查構件”,，根據(jù)病害的基礎屬性與獨立屬性，建立檢查數(shù)據(jù)標準化表單,?；?B\S架構、WebGL標準,，以BIM信息模型為載體,，鏈接橋梁基礎數(shù)據(jù)、病害數(shù)據(jù),、技術狀況數(shù)據(jù)和健康監(jiān)測數(shù)據(jù),。莊子婧等[70]對RGB圖像進行灰度化及濾波去噪處理生成裂縫點，基于Rhino軟件平臺,，采用Grasshopper對裂縫點再進行可視化編程,，形成裂縫BIM模型。不同材料表面溫度圖譜不一樣,。 鋼梁涂裝試板加熱時,，熱波在試板內部傳播，遇裂紋,、氣孔等損傷,，熱流傳播受阻，損傷區(qū)域熱量堆積,，表面溫度越來越高,。紅外檢測圖像顯示表面溫度最高點為涂裝損傷區(qū)域，往周圍降低,。王猛等[71]采用NEC R300W2制冷型紅外熱成像儀檢測連續(xù)鋼桁梁橋涂裝試板損傷情況,。通過向鋼梁涂裝試板發(fā)出紅外光束，將CCD攝像機采集的紅外圖像轉化為人眼能識別的數(shù)字圖像,。建立微分形態(tài)學邊緣檢測算子,，增強原始圖像損傷邊緣，利用多尺度小波變換增強圖像細節(jié)特征信息,，輸入增量式極限學習機(Incremental Extreme Learning Machine, I-ELM)損傷檢測神經網絡,，判別試板損傷區(qū)域,。利用結構材料自身的磁場特性，表征結構行為指標的新技術,，值得探索,。 韋璐茜等[72]采用用金屬磁記憶技術檢測Q345qC四點受彎波紋腹板鋼箱梁，發(fā)現(xiàn)易屈曲位置的磁表征量Hcon隨荷載變化呈現(xiàn)先上升,，臨近構件屈服時下降的規(guī)律,。通過外加磁場將纜索鋼絲磁化。如果鋼絲完好,，磁力線在鋼絲內部均勻分布,，沒有磁力線泄露；如果鋼絲有銹蝕損傷或斷裂缺陷,，缺陷處磁阻大,，而鋼絲內部磁化飽和，導致部分磁力線溢出,，泄露進入空氣,，利用霍爾傳感器檢測空氣中的漏磁場，并將磁信號轉換為電信號,，以判斷鋼絲銹蝕或斷絲情況,，這種方法稱為漏磁法。張群梅等[73]采用漏磁法在實驗室檢測了鋼絲繩斷絲,。通過處理斷絲處的漏磁場信號,，提取漏磁電壓特征量，判別鋼絲繩斷絲位置,。李鑫等[74]對某2002年更換的拱橋吊桿,，采用漏磁檢測法確定拱橋吊桿鋼絲是否斷絲，認為大部分吊桿磁通量數(shù)據(jù)平穩(wěn),，波形無異常變化,，無鋼絲腐蝕或斷絲病害。張洪等[75]對不同腐蝕程度及腐蝕位置的鋼絞線束單點腐蝕和兩點腐蝕檢測試驗,，發(fā)現(xiàn)單點腐蝕的環(huán)向漏磁信號雷達圖出現(xiàn)異常極大值,，腐蝕程度與極值正相關；兩腐蝕點沿環(huán)向相鄰時,，雷達圖呈異常凸起狀；當兩腐蝕點沿徑向相鄰時,，雷達圖分布均勻呈水滴狀,；當兩腐蝕點分布在對角時，雷達圖呈缺口狀,；未腐蝕時,，同一橫截面環(huán)向漏磁信號基本相等,，雷達圖中為規(guī)則的圓形分布。張洪等[76]認為漏磁法檢測鋼絲損傷,，缺乏統(tǒng)一普適的漏磁檢測評定指標,，缺乏自動識別模型。郭建美等[77]針對平行鋼絲束填充狀態(tài)減小表層缺陷漏磁場強度的問題,，通過點檢測和線掃查,，比較鋼絲圓形、扇形布置的差異,。沖擊回波,、沖擊振動對構件局部提供了強勁能量，獲得了有利的反饋,。 曹妍等[78]采用沖擊彈性波檢測預應力管道壓漿密實度,。田永丁等[79]移動式沖擊振動為邊移動邊激振，同環(huán)境振動相比,，能快速識別橋梁振型縮放系數(shù),、模態(tài)質量、位移/應變柔度,。藍偉生等[80]對某主跨1650m懸索橋索夾螺桿緊固力采用超聲縱波法檢測發(fā)現(xiàn),，M45,、M48和M52三種規(guī)格螺桿在正常值范圍的僅為10.54%、6.64%和1.29%,。王賢強等[81]對M30高強螺栓螺桿人工刻槽深度0.5,、1.0、3.0,、5.0,、7.0mm，寬度0.2mm,，模擬裂紋,。采用OLYMPUS OMNISCAN SX 型相控陣檢測儀和 OLYMPUS 4L16-A24型16陣元一維線性陣列探頭檢測螺栓預設裂紋，裂紋深度大于1mm能有效識別,，損傷程度與回波幅度正相關,；裂紋深度小于1mm，無法識別,。檢測面在螺栓尾端的精度高于螺帽端,。張家松等[82]采用三維超聲陣列法檢測孔道注漿缺陷。為實現(xiàn)橋梁的高效外觀檢查,，特別是缺乏人行通道部位,，也不中斷交通,，無人機得到了推廣應用。 楊航[83]也指出微型無人機的蓄電池充電量有限,，檢測時間受限在40分鐘,，適合天氣晴朗，風速較小的橋區(qū)環(huán)境,。李永紅等[84]采用無人機和專業(yè)軟件Bridge Map檢測太原到原平高速公路柏井后有溝大橋,，發(fā)現(xiàn)滲水病害 29 處、裂縫6處,、剝落2處,、鋼筋銹蝕8處。但也指出存在高壓線纜,、樹木等障礙,，強氣流，拍照抖動,，后期數(shù)據(jù)量大等問題,。毛琳等[85]采用無人機傾斜攝影對南京某系桿拱橋進行三維建模，對比Smart3D 和大疆智圖軟件分別建立的三維模型圖,，可用于后期無人機檢測航線規(guī)劃,。裴俊華等[86]采用無人機傾斜攝影測量對甘肅省天水市麥積區(qū)渭河1號大橋進行三維實景建模。為解決橋梁側面,、底面嚴重遮擋和幾何校正偏差較大的問題,，通過二次橋底飛行多視角補測，單體化精細修模處理,。張斌等[87]采用無人機傾斜攝影建立初步三維模型,，線性環(huán)繞掃描建立局部精細化模型，定點高清矩陣拍攝和橋底補盲拍攝實現(xiàn)局部增強,。船舶偏航撞擊橋梁,，后果嚴重，迫切需要對船舶,、橋梁聯(lián)合預警,。 岳瑋等[88]以上、下游航標和船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System, AIS)為核心,，建立航標定位 船舶自動識別單元 視頻全天候電子圍欄防撞預警系統(tǒng),，在橋梁上、下游水域對危險船舶實時監(jiān)控預警,，防止船撞橋梁,。由于養(yǎng)護資金缺口巨大，部分橋梁需要帶病害監(jiān)測運營，也為進一步查明病害原因,、明確承載能力削弱程度和封鎖停運提供依據(jù)。橋梁監(jiān)測目的是掌握結構技術狀態(tài)變化,，預警是監(jiān)測工作開展的前提,，否則橋梁管控和加固無從談起。 2022年4月13日,，《公路橋梁結構監(jiān)測技術規(guī)范》(JT/T 1037-2022)實施,，與原《公路橋梁結構安全監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)程》(JT/T 1037-2016)相比，增加了對三類,、四類橋的監(jiān)測要求,，增加了橋面結冰、螺栓狀態(tài),、索夾滑移監(jiān)測和渦振報警,。樊健生等[89]指出橋梁檢測質量偏低、不能識別隱蔽病害,、評級量化精度不足,，結構健康監(jiān)測存在行業(yè)認知與技術瓶頸、部分橋梁拉索斷裂或橋梁垮塌時沒有報警,、應用價值受到懷疑等問題,，提出了同時覆蓋結構服役性態(tài)空間與時間域的外觀檢查、無損檢測與健康監(jiān)測時空融合的橋梁結構性態(tài)感知識別體系以及以數(shù)字孿生為核心的評價預測體系,。潘永杰等[90]調研了國內現(xiàn)有橋梁健康監(jiān)測技術標準,，指出目前存在監(jiān)測數(shù)據(jù)堆積、傳感器穩(wěn)定性和耐久性不協(xié)調,、閾值不統(tǒng)一等問題,，強調傳感設備可靠性，應重視傳感器安裝和綜合布線質量,，多證據(jù)并行驗證決定是否報警,，建議對監(jiān)測標準進行頂層設計和統(tǒng)型化規(guī)定。劉強等[91]對文萊Pulau Muara Besar跨海大橋橋鉆孔樁沖刷深度進行公式計算,、物理模型試驗和竣工2年后現(xiàn)場實測,，非黏性土大于黏性土的沖刷深度和范圍，基礎規(guī)模越大,，沖刷深度和范圍越大,。楊啟航等[92]由振動理論推出帶裂紋簡支梁在移動荷載作用下的動態(tài)響應表達式，發(fā)現(xiàn)移動荷載經過裂紋位置后,，跨中加速度響應幅值和相位變化,。采用加速度響應進行裂紋識別，通過變分模態(tài)分解和Hilbert變換獲得瞬時頻率,、均值能量差兩個裂紋識別指標,，瞬時頻率識別裂紋位置較好,，均值能量差識別裂紋深度較好。大量橋梁養(yǎng)護數(shù)據(jù)需要創(chuàng)新分析方法,，進行數(shù)據(jù)挖掘,，洞察新信息。丁雪[93]采用MATLAB對云南省紅河州開河高速公路主跨180m黑沖溝特大橋預應力混凝土連續(xù)剛構橋監(jiān)測數(shù)據(jù)做異常值剔除,、數(shù)據(jù)平滑及標準化處理,，灰色關聯(lián)分析溫度和應變的灰色關聯(lián)度大于0.8，構建多元線性回歸模型和BP神經網絡模型,，預測應變,。黃春翔[94]的碩士論文對鵝公巖軌道懸索橋長期監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，推測100年重現(xiàn)期的溫度極值為44.37,、-1.18℃,，100年重現(xiàn)期基本風速為26.47m/s，主梁橫向位移與風速正相關,，主梁豎向位移與氣溫負相關,。橋梁養(yǎng)護的終極目標是人工智能養(yǎng)護，實現(xiàn)最優(yōu)決策,、無人化作業(yè),，計算分析模型參數(shù)量大， 廖創(chuàng)等[95]結合贛江大橋實時監(jiān)測和人工巡檢數(shù)據(jù),，建立Jess專家系統(tǒng),，根據(jù)輸入病害進行推理，自動輸出養(yǎng)護維修措施,。專家系統(tǒng)的事實庫與規(guī)則庫由橋梁管養(yǎng)規(guī)范,、管養(yǎng)專家經驗形成，采用CLIP文件描述橋梁病害及整治方案,。楊小霞等[96]認為橋梁檢測數(shù)據(jù)抽取融合不充分,、管養(yǎng)決策知識問答服務不足，提出了橋梁檢測領域知識圖譜構建與知識問答方法,。采用 Web本體語言(OWL)對橋梁檢測領域知識進行形式化語義建模,，定義概念、屬性及公理約束,；基于Transformer編碼器,、雙向長短時記憶(BiLSTM)網絡、條件隨機場(CRF)的聯(lián)合模型進行命名實體識別,；通過網格化長短時記憶(Lattice-LSTM)網絡抽取橋梁檢測文本的關系,，如病害位置、類型、嚴重程度等細粒度信息,；融合后數(shù)據(jù)存儲在Neo4j圖數(shù)據(jù)庫中,，實現(xiàn)知識圖譜化表示。利用樸素貝葉斯分類算法匹配問題模板,，根據(jù)匹配結果生成結構化查詢,，以自然語言形式返回問題答案，實現(xiàn)細粒度領域信息的交互式問答,。無人機、手機等拍照方便,，可收集大量圖像,，迫切需要快速從圖像中識別出有價值的信息。楊勇等[97]認為一張圖像有多個病害標簽,，采用ResNet50,、ResNeXt50、ResNest50,、SE_ResNeXt101,、DenseNet121網絡進行多標簽病害識別，SE_ResNeXt101 網絡模型 mAP 值為 93%,，病害識別效果較好,。張杰等[98]在實橋布置特征點和相機監(jiān)測移動荷載位移，采用OTSU算法對視頻分離出的圖片進行二值化分析,，獲取特征點質心的位移變化,。裂縫圖像識別中重點在研究降噪、連續(xù)性,、精度和速度,。梁棟等[99]采用輕量化全卷積語義分割網絡MU-net識別混凝土裂縫。在U-net 網絡結構引入 Mobile-net中的深度可分離卷積,，卷積操作增加修正單元,，構建MU-net 模型。胡文魁等[100]提出全卷積神經網絡的BCI-AS(Bridge Crack Image-Automatic Segmentation)橋梁裂縫自動分割模型和基于投影技術的最小二乘擬合中心線的裂縫寬度測量算法,。賈林等[101]提出全卷積一階檢測器的裂縫定位改進算法,。基于全卷積一階網絡模型,，通過輕量級骨干網絡EfficientNet提取裂縫圖像特征,，引入加權雙向特征金字塔網絡(BiFPN)融合裂縫圖像不同尺度的特征，增強骨干網絡視覺特征提取效果,。何肖斌等[102]對31條混凝土裂縫光學圖像進行了裂縫寬度識別,。劉娟紅等[103]采用MATLAB軟件，對具有初始損傷的混凝土試樣裂縫以及清水浸泡7 d后的試樣裂縫進行形態(tài)提取，對圖像灰度化,、二值化,、裂縫定位及形態(tài)學處理后，通過裂縫周長與面積間的關系,，計算裂縫寬度平均值,。舒江鵬等[104]針對鋼箱梁裂縫超大尺寸圖像識別問題，提出特征金字塔深度學習網絡,。王俊峰等[105]分析認為不同裂縫分布圖像符合多重分形特征,，線性擬合估計關鍵參數(shù)的方法擬合優(yōu)度較好。多重分形譜的演變規(guī)律與裂縫的發(fā)展規(guī)律一致,。隨著裂縫粗糙度,、寬度及數(shù)量的增大，多重分形譜向更大的值移動,，譜最大值(分形維數(shù))不斷增大,，分形譜的形狀也明顯變化。裂縫方向不同,，多重分形譜的最大值不變,，但分形譜的譜寬改變。韋春桃等[106]把裂縫圖像劃分到大小相等的網格內,，規(guī)范圖像裂縫位置分布,，采用全局平均池化與基于批歸一化層的通道剪枝技術，對深度學習分類模型進行輕量化改進,。王墨川等[107]提出了高語義特征與注意力機制的橋梁裂縫檢測(deep bridge crack detection, DBCD)網絡,。采用編碼器-解碼器網絡架構。編碼器基于SegNet,，在下采樣過程中引入最大池化索引,，避免提取裂縫特征時細節(jié)損失。在編碼器和解碼器間加入高語義特征融合模塊,，提高檢測不同橋梁裂縫尺度的魯棒性,。采用混合域注意力機制的解碼器模塊，實現(xiàn)裂縫準確定位,。彭雨諾等[108]改進了YOLO (You only look once)網絡,，提出YOLO-lump和YOLO-crack雙網絡識別外觀病害。YOLO-lump在較大的滑動窗口圖像上實現(xiàn)塊狀病害檢測,，采用混合空洞卷積與空間金字塔池化的混合空洞金字塔模塊,，提取稀疏表達的多尺度特征，避免空洞卷積造成局部信息丟失,。YOLO-crack在較小的滑動窗口圖像上實現(xiàn)裂縫病害檢測,，采用下采樣注意力模塊,，利用1×1卷積和3×3分組卷積分別解耦特征的通道相關性和空間相關性，增強裂縫在下采樣階段的前景響應,，減少空間信息的損失,。王桂平等[109]采用遷移學習識別橋梁外觀病害。通過遷移VGG16網絡模型結構及全部卷積層參數(shù),，添加新的全連接層,，通過不同的學習率，微調卷積層和全連接層參數(shù),。周清松等[110]采用改進后的YOLOv3網絡識別橋梁表觀病害,。在YOLOv3檢測層中添加固定分塊大小的池化模塊，特征提取網絡中引入了DenseNet密集型連接網絡結構,，增強病害特征傳播和利用效率,。廖延娜等[111]對YOLOv4網絡的檢測頭進行分支改進。通過輸出特征預測熱力圖,，引入Dice系數(shù)(Dice coefficient)損失對YOLOv4損失函數(shù)重新定義，采用隨機裁剪聯(lián)合馬賽克數(shù)據(jù)增強策略進行數(shù)據(jù)集訓練,，提高了網絡模型泛化能力,。熊文等[112]采用定期多次三維激光數(shù)字建模，提出基于點云模型與工程知識的橋梁形態(tài)變化識別與跟蹤方法,，可識別出構件某一時期內形態(tài)變化,，如主梁彎曲扭轉、橋墩偏移等,。鞠曉臣等[113]將自注意力機制與中心點回歸(self attention mechanism and center points regression,，SACPR)算法用于螺栓識別。M. M. Futai等[114]提出橋梁檢測,、監(jiān)測,、維護中，應采用數(shù)字孿生技術,。Cong Ye等[115]認為橋梁計算模型修正和更新是數(shù)字孿生技術,，由于既有的模型修正技術無法體現(xiàn)出局部損傷的剛度變化，局部損傷引起局部剛度折減的假設受到了挑戰(zhàn),。Alessandro Galdelli等[116]提出橋梁養(yǎng)護中的可視化檢測系統(tǒng),。(1) 2022年，BIM,、紅外熱成像,、磁記憶、漏磁法,、沖擊波,、超聲波,、無人機、電子圍欄,、安全監(jiān)測,、數(shù)據(jù)挖掘、智能養(yǎng)護技術都進一步得到了應用,，特別是智能養(yǎng)護成果眾多,。智能決策專家管養(yǎng)系統(tǒng)初步實現(xiàn)了橋梁養(yǎng)護的人工智能化。 (2) 創(chuàng)新橋梁養(yǎng)護技術,，及早發(fā)現(xiàn)病害,，做好安全監(jiān)測，及時整治,，以確保橋梁運營安全,。(1) 高速鐵路橋梁提出了快速檢測,、無接觸檢測要求,，需要探索橋梁病害,、特別是隱蔽病害檢測新技術。鐵路橋梁病害量化評估體系需要在實踐中進一步研究發(fā)展,，著力構建橋梁病害及其整治方案數(shù)據(jù)庫,，形成專家系統(tǒng)和智能養(yǎng)護系統(tǒng)。 (2) 2022年及以前均出現(xiàn)因吊桿轉動失效導致斷裂,，養(yǎng)護,、施工、設計應保證吊桿銷軸位置的轉動,，防止局部彎曲應力幅過大,，通過探傷處治早期過大的裂紋缺陷，防止應力集中和疲勞斷裂,。(3) 局部構造細節(jié)如何實現(xiàn)可檢查性？如懸索橋和拱橋的吊索,、斜拉索、體外預應力鋼束的鋼絲銹蝕肉眼直接檢查,，尚需要繼續(xù)研究,。目前只能通過間接檢測、局部剝開護套暴露檢查,。由于螺母遮擋，螺桿裂紋更是難以發(fā)現(xiàn),。(4) 貫徹高耐久性加固理念,，加固后應評估承載能力是否符合要求,。應精細化整治裂縫，確保裂縫深度范圍內注膠飽滿,，表面封閉平整,，嚴防漏水。采用環(huán)氧樹脂灌注封閉,，粘貼碳纖維布等處治,，裂縫仍舊繼續(xù)發(fā)展，混凝土裂縫控制也需要進一步研究,。(5) 部分橋梁在施工階段就出現(xiàn)了裂縫,，運營階段需要注意區(qū)別該類裂縫。橋梁接收養(yǎng)護單位提前介入,，掌握施工真實狀態(tài),，避免誤判。
李俊,，副教授,，碩導,。主持完成40余項科研項目,，發(fā)表論文40余篇,。研究方向：橋梁養(yǎng)護,。電子郵箱：[email protected],。
衛(wèi)星,，教授,，博導,，四川省學術與技術帶頭人后備人選，中國鋼結構協(xié)會結構穩(wěn)定與疲勞分會理事,。長期致力于鋼結構及鋼-混凝土組合結構橋梁損傷機理應用基礎研究,，長期從事《鋼結構設計原理》,、《鋼橋與組合結構橋梁》及《橋梁結構分析理論及方法》教學工作,。在鋼-混組合結構體系、焊接細節(jié)疲勞損傷機理及結構性能劣化機理三方面開展了卓有成效的創(chuàng)新性研究,。主持和主研完成各類科研項目40 余項，發(fā)表學術論文150余篇,。 主要研究方向：（1）鋼-混組合結構橋梁復雜力學行為,；（2）復雜服役條件下橋梁性能退化行為；（3）橋梁信息化及智能化技術,。電子郵箱：[email protected],。
唐朝勇，碩士研究生,，四川華騰公路試驗檢測有限責任公司高級工程師,，參與10余項科研項目,。研究方向：橋梁養(yǎng)護,。郵箱[email protected]。
張博倫，碩士研究生,。研究方向：橋梁養(yǎng)護,。電子郵箱：[email protected],。
段愉,，碩士研究生,。研究方向：橋梁養(yǎng)護。電子郵箱：[email protected],。 [1] 劉也,任葉飛,王大任,溫瑞智,黃勇,王宏偉.2022年青海門源地震引起的蘭新高鐵硫磺溝大橋地表同震位移研究[J].中國鐵道科學,2022,43(05):42-50. [2] 黃勇,何靜,尹明超,劉煒,蔡麗雯.2022年青海門源地震中香卡特大橋震害機理分析[J].自然災害學報,2023,32(01):13-21.DOI:10.13577/j.jnd.2023.0102. [3] 陳鋒.鋼筋混凝土空心板橋常見病害與技術狀況分析[J].公路與汽運,2022(05):103-107.DOI:10.20035/j.issn.1671-2668.2022.05.026. [4] 孫娟.橋梁結構安全狀況檢查要點及養(yǎng)護處治對策[J].建筑技術開發(fā),2022,49(06):138-141. [5] 賽志毅. 空心板橋鉸縫損傷識別方法研究[J].建筑技術開發(fā),2022,49(12):143-145. [6] 何余良,丁小鵬,郭士杰,曹宗勇,楊贏,項貽強.插鋼板法加固空心板梁橋鉸縫試驗研究[J].振動與沖擊,2022,41(24):184-191 248.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2022.24.023. [7] 張紅雷,潘勇,袁微微,楊景,楊才千.空腔填充法加固預應力空心板梁橋抗剪性能研究[J].世界橋梁,2022,50(06):109-115. [8] 呂宏奎,齊秦,李龍利,李麗娟,李鷗.運營期T梁橋面縱向開裂病害處治技術研究[J].世界橋梁,2022,50(01):100-106. [9] 孫清祥.某預應力混凝土簡支T梁車撞受損分析及加固方案的研究[J].工程建設,2022,54(08):43-50.DOI:10.13402/j.gcjs.2022.08.101. [10] 侯鵬.預應力碳纖維板技術在舊橋加固中的應用[J].交通世界,2022(29):146-148.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2022.29.033. 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