大型桥梁工程设计施工新理念发展与问题new

大型桥梁工程设计施工新理念——发展与问题同济大学范立础第1页现今基建程序工程预可研究——立项工程工可研究——技术标准、设计任务等工程方案国际竞赛——方案招标工程初步设计——方案比较工程技术设计——施工图工程施工设计——？正式开工建设八字方针：经济、实用、安全、美观

大桥建成（过程结束）交付使用（管理）

安全、耐久保障？第2页以美国为例！以中国为例（九十年代）高速马路达2万公里，平均以2500万计，建设费用约为5000亿大桥主跨400米以上，26座（32座）大桥主跨600米以上，12座（13座）大桥主跨800米以上，4座（5座）大桥主跨1000米以上，1座（2座）21世纪——5座跨海大桥正开始建设

估计1000亿八十年代末——估计维修费用（R.C.B)$1550亿九十年代——70万座R.C桥中60％加固费用$3500亿21世纪初计划——桥梁全面维修费用$12023亿

反思

！第3页城市高楼隐患上海市为例2023年终统计——高层4200余幢至今已展现多种隐患，追其原因有：

反思

！

技术标准滞后——无人着急！？

管理体制不畅——混乱

业主法制意识不强——无投资风险意识运行管理极差——修缮资金不投入！设计施工水平不高——不思进步材料偷工减料——法规不严第4页FIDICFEDERATIONINTERNATIONALEDESINGENIEURS-CONSEILS业主与承包商风险约束条约对在缺陷责任期间由于发生于缺陷责任期间此前原因造成损失和破坏进行保险

INTERNATIONALFEDERATIONOFCONSULTINGENGINEERS第5页BOTBuild,Operate,Transfer剩下寿命期评定?!第6页进入21世纪我国迎来了海湾大桥工程建设高潮苏通大桥工程杭州湾大桥东海大桥

沪崇苏长江通道工程香港昂船洲大桥第7页苏通长江马路大桥第8页杭州湾跨海工程第9页东海大桥第10页香港昂船洲大桥——方案一第11页香港昂船洲大桥——方案二第12页业主与有关部门关系第13页构造安全、质量管理承包商职责养护管理部门职责设计职责业主权限监理权限第14页目前情况是：前期工作不足？！——水文、地质、海洋特点等等均未深入分析研究荷载？！设计根据——规范？！施工根据——规程？！构造有否特殊要求？！构造寿命期与主要性标定？！风险评定？！

21世纪，我国进入海湾大桥建设时期第15页苏通大桥工程在初步设计阶段开始提出各项专项研究构造型式及功能优化、细部受力分析、桥面铺装，……抗风、抗震、船撞，……健康检测系统，……第16页事故分析第17页

表1悬索桥、斜拉桥换索选载国名桥名桥型换索记录美国纽约威廉斯堡桥钢悬索桥1923年建成后，于1921、1924、1963年都曾对主缆和锚锭进行全面修补，1992年还进行长达两年防腐维修。日本本洲四国联系线上钢悬索桥23年左右发觉钢缆钢丝锈蚀，目前缆索防腐层上开窗口，用高压暖气进行去湿。美国P-K（帕斯克•肯涅威科）桥混凝土斜拉桥通车7年后即换索德国汉堡科尔布兰特斜拉桥钢斜拉桥通车未满23年即换索中国广州海印大桥混凝土斜拉桥1988年通车未满23年即换索中国济南黄河马路大桥混凝土斜拉桥1982年建成后,23年后检查时发觉索有锈蚀即换索中国广东虎门大桥钢悬索桥建成后即发觉有锈蚀中国红水河铁路桥混凝土斜拉桥70年代速成,使用23年后所有换索中国金沙江南门桥混凝土拱桥1990年建成，23年后因吊杆损坏发生局部桥面坍塌事故中国青州闽江大桥复合斜拉桥2023年台风季节，遭受断锚吊装船撞击，斜拉桥支座系统均遭破坏第18页构造功能？！规划？！设计？！施工？！材质？！规范、规程？！标准？！自然环境袭击（风、浪、海啸、地震、船撞…）人为破坏功能服务超出极限InternalCoursesExternalCoursesSafetyofBridges第19页桥梁事故80%以上HUMANERROR!第20页

设计基如期构造寿命期第21页构造整体设计寿命各部分设计寿命期

第22页保障桥梁构造安全新理念材质环境超载袭击桥梁构造安全Safety质量系统Quality管理系统Management维修Maintenance加固与修复Repair，Retrofit规划设计建造利用美观PlanningDesignConstructionOperationAesthetic健康检测系统Monitoringsystem诊断评定Assesment构造设计要求（Demands）；可检性(Examinability)；可换性(Replaceability)；可修性(Repairability)；可控性(Controllability)；可连续性(Sustainability)；可强性（Retrofittability）What?When?How?人为设计寿命期第23页香港汀九桥（TingKauBridge）第24页塔顶锚索区（钢锚箱）第25页钢锚箱第26页桥塔横钢梁第27页桥身透视图第28页桥面处斜拉索锚碇第29页锚固墩处铰支座第30页青衣桥台剖面图第31页质量确保与规范关系各项工程维修、加固规程与手册设计质量设计中各个项目相应规范、指南和规定文件材料质量各项工程材料标准复合材料质量各复合材料合成标准施工质量施工技术、工艺、操作各项规程或要求文献养护质量各项工程养护管理要求维修、加固质量第32页构造设计寿命期与构造使用功能关系第33页2023.3.4温总理探望出席全国政协十届一次会议经济届委员时说一段有关“建立科学民主决策机制”话摘录温家宝总理：

……党与政府要建立科学民主决策机制，重大决策要通过科学论证，广泛发扬民主。发扬民主是科学决策途径和基础，要建立健全由领导、专家和群众相结合决策机制，完善重大决策规则和程序，推进决策科学化、民主化，……第34页EveryDay——工作人员坐在汽车内，巡视引桥及主桥。EveryWeek——认真巡视，注意构件损坏程度。EverySixMonths——作详细近距离视察。EveryYear——做详细近距离巡视检查。

香港路政暑要求检查——作定期例行巡视工作，目测检查

第35页EveryDayinTwice——收拾桥面伸缩缝垃圾。EveryDay——清扫桥面、路面。EveryThreeMonths——清理照明系统、清理中央预留带。EverySixMonths——清洗交通标志、桥梁伸缩缝、栏杆、照明系统。EveryYear——对大桥构件、排水系统作维修保养。EveryThreeYears——重新油漆路灯支柱，更换路灯灯泡等。

香港路政暑要求维修——例行保养

第36页SaudiArabia–BahrainCausewayA25kmProjectofBridges(1975—1985)第37页第38页第39页第40页第41页第42页第43页第44页第45页第46页第47页第48页第49页第50页第51页第52页第53页第54页第55页第56页第57页第58页第59页第60页第61页第62页第63页第64页第65页第66页第67页第68页范立础摄于02.8.7第69页范立础摄于02.8.7第70页加拿大桥范立础摄于02.8.7第71页加拿大桥范立础摄于02.8.7第72页COWI（Danish）长大（Japan）T.Y.LinInternational（USA）国内21世纪大桥工程

邀请：咨询第73页OresundLinkSafetyinOperation第74页第75页Codes,ApplicationdocumentsDesignBasis第76页Reliability-BasedBridgeAssessmentSafeSavingsRiskManagementonconstructionProjectsSafety-BasedBridgeMaintenanceManagementProbability-BasedShipImpactAssessmentofBridgeFireSafetyManagement第77页上海市沪崇苏长江通道工程风险分析研究报告？？？2.地震对越江工程风险评定3.？？？4.？？？5.越江工程构造耐久性风险评定6.恶劣天气对桥梁运行风险评定7.特大跨度桥梁施工期工程风险评定8.桥梁运行、管理、维护风险评定9.通航船只相撞及通航船只撞击大桥风险评定？（同济大学土木工程学院为项目负责单位）第78页

工程构造设计新理念材质超载袭击环境维修Maintenance修复Repair更换replace加固Retrofit第79页设计、施工阶段新设计理念思绪桥梁生命期内风险评定：1、投资风险2、设计风险3、施工风险……寿命期投资效益评定（经济投资最少和施工时间最短）构造设计要求：可检性；可换性；可修性；可强性；可控性；可连续性根据业主要求确定大型桥梁使用寿命（即耐久性）确定合适设计要求和施工技术原因2耐久性总结出与桥梁耐久性有关各个原因原因1耐久性原因n耐久性……第80页构造设计新理念要求工程师们对构造组成要分析：构造各部件在静、动荷载作用下易损性；构造中主要传力构件与次要传力构件可更换部件与不可更换部件可加固部件与不可加固部件可控制部件与不可控制部件第81页运行、维护阶段新设计理念思绪已建成桥梁构造对桥梁进行定期检测诊断评定（构造安全性、经济风险评价）做出科学决策正常运行加固维修拆除第82页风险主要特性客观性普遍性

偶然性规律性可变性相对性第83页●项目论证阶段（可行性研究）投资风险评定●设计阶段（方案比选）技术风险评定（业主可接收风险水平