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专家座谈

桥梁专家黄桥与中国桥梁网主持人访谈实录精选

日期: 2021-05-28 10:39:08    作者:苏少坡   来源:中国桥梁网
  • 中国桥梁网主持人:各位中国桥梁网的网友大家好!欢迎您关注中国桥梁网《行业交流》栏目,我是主持人王景云。今天我们有幸邀请到的嘉宾是东南大学交通学院桥梁与隧道工程研究所所长黄侨教授。

  • 中国桥梁网主持人:黄老师长期从事桥梁工程的教学、科研工作,先后完成了几十项科研及工程项目的技术咨询工作。获国家发明专利2项、省部级科技进步奖11项,其中一等奖1项、二等奖3项。发表学术论文170篇。主、参编专著、教材12部。目前主要从事混凝土桥梁工程的耐久性及全寿命设计方法。大型桥梁施工控制理论与方法,桥梁养护管理系统、评价理论和方法,钢桥及组合结构桥梁设计理论等方面的科研工作。欢迎黄老师来到我们的直播间,请黄老师与我们的广大网友打个招呼。

  • 黄侨:各位网友大家好

  • 中国桥梁网主持人:谢谢黄老师!有一位网友提到,您目前的研究方向是全周期设计,那么他想问一下全周期设计在国内外的现状如何?全寿命设计与现行通用设计方法有什么区别?

  • 黄侨:全寿命设计是在2005年以后国内提出的新的方向之一。从全寿命设计概念上来讲是要考虑从桥梁规划、设计、施工到以后的养护、管理、甚至拆除,在桥梁设计当中要把这些因素考虑进去。这里有一个重要的问题,即经济问题,寿命周期内的经济性分期。我们国家的桥梁建设传统做法只是对于成桥状态进行设计,我们要求力学性能在成桥状态下进行计算,达到我们的要求,造价成本估算也是以成桥为基准。对于全寿命的经济性是没有考虑的,这就是我们的差距。全寿命设计目前在我们国家还是处于研究阶段,没有到真正实用阶段,但是在美国全寿命经济周期已经立法,是必须要做的,在美国建设程序上是有规定的。

  • 中国桥梁网主持人:有一位网友是东南大学桥梁专业毕业的,他有一个问题想请教黄老师,如何在设计阶段保证桥梁的耐久性?

  • 黄侨:我觉得设计阶段的耐久性问题涉及几个方面,一个是材料选择,我们做设计的时候要对桥梁的材料有一定的要求,材料本身耐久性要好,设计选材的时候要做好,北方地区涉及冰冻问题,材料抗冻性要好。另外从设计角度防水是一个很重要的问题,桥梁的排水似乎不重要,但是对于耐久性来讲很重要。过去设计的桥梁结构,尤其是公路桥梁在排水这块做得不是很细,如果排水做得不好肯定要漏水,或者通过伸缩缝漏,对混凝土结构有所损害,我们要让水真正走排水管,而不是通过

  • 黄侨:我觉得设计阶段的耐久性问题涉及几个方面,一个是材料选择,我们做设计的时候要对桥梁的材料有一定的要求,材料本身耐久性要好,设计选材的时候要做好,北方地区涉及冰冻问题,材料抗冻性要好。另外从设计角度防水是一个很重要的问题,桥梁的排水似乎不重要,但是对于耐久性来讲很重要。过去设计的桥梁结构,尤其是公路桥梁在排水这块做得不是很细,如果排水做得不好肯定要漏水,或者通过伸缩缝漏,对混凝土结构有所损害,我们要让水真正走排水管,而不是通过桥体本身,这样对桥体的耐久性有一定的好处。

  • 中国桥梁网主持人:一位网友的问题是这样的,对建成桥梁进行健康检测,如何从桥梁健康监测系统内提供预警值?

  • 黄侨:关于健康监测的问题目前可以认为是一个有争议的问题,从学术上来讲观点不太一致,健康监测是一个很好的理念、想法,但从技术层面来讲,健康监测本身这套系统的健康能不能保证,系统的耐久性能不能保证?目前个人认为做不到,健康监测系统本身可以用很长时间,这件事做不到。目前国内安全健康监测系统的大桥很多,监测系统能够正常工作超过5年的还没有,桥梁在新建到运营5年内一般不会有大问题,但是在5年以后,甚至二三十年的时候,需要监测的时候,健康监测系统很难保证它还能够正常运行,目前很难说能够提供一个正确的预警值。  

  • 中国桥梁网主持人:有一位网友问,管道灌浆料对桥梁耐久性的影响有多大?

  • 黄侨:管道灌浆料,材料本身就是水泥浆,要达到一定的密度,是可以的。关键问题出在什么地方呢?灌浆的密实度是不够的,我们把管道打开以后发现这些管道里面的灌浆的丰满程度一般不会超过60%,换句话说管道里有40%~30%是空的,空的状态一旦空气进去以后水气都会进去,这不是材料问题,而是工艺问题。灌浆材料工艺达到非常理想的状态,目前还没有完全做到。

  • 中国桥梁网主持人:对于一些大型桥梁是否可以设置一套智能监控系统,依托高分辨率的摄像机实时采集数据、监控桥梁的状态?

  • 黄侨:我们摄像头能够看到的问题只是外观的问题,比如说伸缩缝的运行情况,或者一些关键点。但是桥梁结构内在的问题摄像头是看不到的,还是需要传感器,这件事前几年国内做了很多,监控系统做了很多,但是现在能够正常运行的并不多。

  • 中国桥梁网主持人:有一位网友的问题是,由于桥梁混凝土早期养护对桥梁混凝土强度起着决定性作用,而一些施工单位、监理单位不太重视,怎么办?

  • 黄侨:我们现在设计、施工管理往往不是一个单位,施工只是搞施工,成桥养护管理是另外的单位,管理机制是不一样的。如果就这个问题来讲,实际施工操作的时候,监理、监控是一个机构控制的,养护是另外一套系统,问题就出在两者的交接。这样在接收、管理时可能需要从头开始,从头摸情况,这个过程中有很多问题是会遗漏的。所以如果是用一个养护管理单位从施工开始一直到养护、管理阶段,可能管养的效果会更好一些。

  • 中国桥梁网主持人:桥梁结构混凝土的耐久性主要指哪些方面?

  • 黄侨:可以这样来理解,从结构混凝土角度讲,混凝土有碳化、氯离子含量钢筋锈蚀等。碱骨料反应也是一样,如果出现的话基本上两年这个桥就会烂掉,还有氯离子含量,这几个指标都是包括在混凝土的材料耐久性方面,都是相关的指标,我们在制定桥梁规范的时候对这个问题已有一些控制指标。

  • 中国桥梁网主持人:应该如何提高桥梁及其结构混凝土的耐久性?

  • 黄侨:采用高性能混凝土,有的是讲强度提高快,有的是强度提高,针对性不一样。高性能混凝土要把混凝土密实度做好,混凝土的密实度做好耐久性可以有很大的提高。

  • 中国桥梁网主持人:冬季桥梁问题很严重,大面积混凝土脱落导致钢筋裸露以至被腐蚀,如何防止这种情况的发生?

  • 黄侨:这个问题目前来看很难解决,尤其是北方地区大雪下了以后.要保证交通畅通要撒盐,撒盐以后的好处是雪融化了,但盐溶化以后释放大量氯离子,对混凝土有侵蚀作用,混凝土过早侵蚀,侵蚀以后使得混凝土里面的钢筋裸露,解决这个问题最好的办法是不撒盐,但是对于雪后通行是没法解决的。我们现在很难想出更好的方法,既没有腐蚀又保证尽快通车。但是北欧一些国家在结构里放一些电阻丝,对桥梁进行加热,加热带来的好处是混凝土热了以后,雪下了以后在桥面上不存留,马上融化,融化以后马上淌下,但是这些水到桥下之后还是有问题,没有非常好的办法。

  • 中国桥梁网主持人:前一段时间高速公路养护当中发现桥梁伸缩缝容易出问题,和伸缩缝的质量有关还是其他原因?

  • 黄侨:一方面是伸缩缝本身的问题,一方面是施工的问题,两个都有关系。

  • 中国桥梁网主持人:桥梁设计年限100年,但是通车不到10年就出现了很多问题,有哪些因素对桥梁损害比较大?如何延长桥梁              的使用年限?如何从设计方面提高桥梁的使用寿命?

  • 黄侨:桥梁设计年限100年本身不科学,桥梁设计基准期为100年,这个跟桥梁设计年限100年是不同的概念。我们现在的桥梁没有明确的设计使用年限,对于钢筋混凝土结构期望值过高。经过几十年的应用,我们国家在本土的大量桥梁建设从20世纪80年代开始,到现在这个问题出现了,是不是说桥梁应该使用100年,这也不成熟,目前不敢下结论说桥梁设计就应该使用100年,也可能设计使用50年,也可能达不到。从混凝土耐久性角度来看,我们过去的期望值可能过高。

  • 中国桥梁网主持人:一位网友说,以预应力混凝土桥梁为例,现在的设计图纸中都给出了提高耐久性措施,比如说对裂缝控制,构件定期监测和更换,增加阻锈剂,是否有其他的手段出现,国内外是否有其他进展?

  • 黄侨:这些是必要的,从构造设计来讲也要有所进步,比如说排水措施,真正把水排出去,如果用好的话应该是有好处的。国外目前对这个问题同样,美国建设时间比我们早,周期也差不多,美国大量建设在20世纪六七十年代,到90年代的时候一些桥梁问题开始显现,我个人认为有些问题并不是说可以完全把它消除掉,我们过去对混凝土结构耐久性在认识上有问题,是否这种结构能够使用100年,我们现在应再评估一下。

  • 中国桥梁网主持人:健康监测系统常规的监测内容有应力、变形、裂缝、索力、动力特性、使用环境(风、温度、湿度等),耐久性方面的监测包括:混凝土碳化、钢筋腐蚀、钢材锈蚀等,这些方法能不能整合到一起?  

  • 黄侨:健康监测系统完全取代人工检查,目前来看不现实,因为我们的检测手段没有达到。例如用传感器直接得到裂缝宽度很难,裂缝宽度需要用放大镜来看,目前是需要人工来看。用健康监测系统把所有指标都检测到,目前看来还不现实。  

  • 中国桥梁网主持人:因为时间的关系,我们这一期在线交流就进行到这里,非常感谢黄老师的精彩解答,也非常感谢广大网友的热情参与。春节临近,中国桥梁网祝广大网友新年快乐!还请广大网友及时关注我们的网站,下期行业交流的公告我们将会在网站首页发出。

  • 中国桥梁网主持人:我们下期行业交流再见!谢谢黄老师,谢谢大家!

  • 黄侨:感谢各位网友!

  • 中国桥梁网主持人:谢谢!

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