近日有媒體報(bào)道，港珠澳大橋主體工程將于今年底正式動(dòng)工，大橋?qū)⑦_(dá)到全國(guó)橋梁最長(zhǎng)使用壽命120年。
擬建設(shè)的瓊州跨海通道也將壽命預(yù)定為120年。這些橋梁隧道真能如此長(zhǎng)壽嗎？昨天，中國(guó)工程院院士孫偉在接受本報(bào)記者采訪時(shí)明確表示：“目前，尚無(wú)科學(xué)的方法來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)它們的壽命?！?nbsp;
目前所謂的“橋梁隧道壽命”大多估計(jì)偏長(zhǎng)
“目前有關(guān)橋梁隧道的壽命值，都是在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)對(duì)建設(shè)環(huán)境的土壤和水進(jìn)行取樣，然后模擬自然環(huán)境中的風(fēng)沙雨霧，快速地對(duì)其反復(fù)作用，觀察它們的損傷裂化過(guò)程，從而計(jì)算出使用壽命。這些理論值與現(xiàn)實(shí)偏差較遠(yuǎn)，基本都低估了真實(shí)自然環(huán)境對(duì)橋隧的損壞作用?！睂O偉說(shuō)，事實(shí)證明，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)、材料或者環(huán)境等各種原因，有的橋隧的服役時(shí)間要比設(shè)計(jì)壽命短得多。也就是說(shuō)，當(dāng)這些橋離死亡越來(lái)越近時(shí)，人們還渾然不覺(jué)。
“現(xiàn)在，隨著科技的進(jìn)步，不少橋梁在建設(shè)中會(huì)在關(guān)鍵部位裝上傳感器，以監(jiān)測(cè)橋梁的‘健康’，像南京二橋、蘇通大橋、潤(rùn)揚(yáng)大橋里都有不少傳感器?！睂O偉說(shuō)，每座橋上裝大量的傳感器是一筆不少的投資，而且，傳感器的質(zhì)量參差不一，最差的壽命只有三五個(gè)月，最長(zhǎng)的也不過(guò)20多年，一旦這些傳感器失靈了，根本沒(méi)法達(dá)到監(jiān)測(cè)效果。
混凝土添加劑使現(xiàn)代橋梁壽命大打折扣
天生橋、長(zhǎng)樂(lè)橋、玄津橋……在南京，有不少古橋保存得很好，少說(shuō)也有五六百年了。為什么科技進(jìn)步了，現(xiàn)代大橋反而不如古代橋梁牢固呢？
對(duì)此，孫偉也很感慨:“其實(shí)，現(xiàn)代橋梁如此‘脆弱’，除了疲勞使用的原因外，橋梁的材料是罪魁禍?zhǔn)??！爆F(xiàn)在的混凝土中卻有很多添加劑，比如減水劑，可以幫助水泥快速成型；阻銹劑，用來(lái)防止鋼筋生銹等。這些“先進(jìn)材料”，反而加速了橋梁的損傷裂化。
孫偉說(shuō)，現(xiàn)在造橋，經(jīng)常會(huì)在水泥中加入礦物摻合料，如粉煤灰等，不少水泥廠商為了降低成本（粉煤灰比水泥便宜），也會(huì)在水泥中加入大量的粉煤灰。粉煤灰屬于工業(yè)廢渣，顆粒強(qiáng)度高，加入一定比例可以提高橋梁的抗壓強(qiáng)度，但如果超量，化學(xué)反應(yīng)不充分，反而會(huì)降低強(qiáng)度，使得橋梁壽命大打折扣。
4年后有望科學(xué)預(yù)測(cè)橋梁壽命
對(duì)橋梁壽命的預(yù)測(cè)，到底有沒(méi)有更為科學(xué)的方法呢？
孫偉透露，去年初，由東大牽頭，清華大學(xué)、香港科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、江蘇省建筑科學(xué)院共同參與的國(guó)家“973”項(xiàng)目——“環(huán)境友好現(xiàn)代混凝土的基礎(chǔ)研究”正式啟動(dòng)，其中一項(xiàng)研究就是對(duì)橋梁壽命的科學(xué)預(yù)測(cè)體系。
“過(guò)去，研究大多在實(shí)驗(yàn)室完成，而在這個(gè)項(xiàng)目中，我們采取的是實(shí)驗(yàn)室、曝露站和重點(diǎn)工程三種監(jiān)測(cè)方式，最后比較綜合成一個(gè)科學(xué)的預(yù)測(cè)體系?！睂O偉介紹，現(xiàn)在，東大已經(jīng)在青島和青海各建立了兩個(gè)曝露站，分別代表海洋氣候和西北風(fēng)沙氣候，兩個(gè)曝露站和實(shí)驗(yàn)室同步進(jìn)行橋梁模型壽命研究，通過(guò)相似理論將兩套數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)。另外，還在建設(shè)中的蘇州地鐵、泰州大橋和青島高鐵已施工的部位埋設(shè)傳感器，收集一批橋梁破損裂化的真實(shí)數(shù)據(jù)，最后，將三種監(jiān)測(cè)方式合成一套橋梁壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，整個(gè)課題的研究期為5年。
“到時(shí)候，我們將所得出的預(yù)測(cè)系統(tǒng)編成計(jì)算機(jī)軟件，今后，要想測(cè)量橋梁壽命，只需要輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，就可得出一個(gè)有關(guān)該橋梁的較為科學(xué)的壽命期?！?nbsp;
【院士小傳】
孫偉，博士生導(dǎo)師、中國(guó)工程院院士?，F(xiàn)任江蘇省科協(xié)副主席、東南大學(xué)纖維與纖維混凝土技術(shù)研究所所長(zhǎng)、同濟(jì)大學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“先進(jìn)土木工程材料”學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。長(zhǎng)期從事土木工程材料領(lǐng)域 (論壇 新聞)的教學(xué)、科研與人才培養(yǎng)工作項(xiàng)目，曾參與潤(rùn)揚(yáng)大橋、南京地鐵、長(zhǎng)江三峽、南京長(zhǎng)江二橋、蘇通大橋等重大工程及國(guó)際合作項(xiàng)目近40項(xiàng)，主攻材料的耐久性和研究預(yù)測(cè)材料壽命的方法。
擬建設(shè)的瓊州跨海通道也將壽命預(yù)定為120年。這些橋梁隧道真能如此長(zhǎng)壽嗎？昨天，中國(guó)工程院院士孫偉在接受本報(bào)記者采訪時(shí)明確表示：“目前，尚無(wú)科學(xué)的方法來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)它們的壽命?！?nbsp;
目前所謂的“橋梁隧道壽命”大多估計(jì)偏長(zhǎng)
“目前有關(guān)橋梁隧道的壽命值，都是在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)對(duì)建設(shè)環(huán)境的土壤和水進(jìn)行取樣，然后模擬自然環(huán)境中的風(fēng)沙雨霧，快速地對(duì)其反復(fù)作用，觀察它們的損傷裂化過(guò)程，從而計(jì)算出使用壽命。這些理論值與現(xiàn)實(shí)偏差較遠(yuǎn)，基本都低估了真實(shí)自然環(huán)境對(duì)橋隧的損壞作用?！睂O偉說(shuō)，事實(shí)證明，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)、材料或者環(huán)境等各種原因，有的橋隧的服役時(shí)間要比設(shè)計(jì)壽命短得多。也就是說(shuō)，當(dāng)這些橋離死亡越來(lái)越近時(shí)，人們還渾然不覺(jué)。
“現(xiàn)在，隨著科技的進(jìn)步，不少橋梁在建設(shè)中會(huì)在關(guān)鍵部位裝上傳感器，以監(jiān)測(cè)橋梁的‘健康’，像南京二橋、蘇通大橋、潤(rùn)揚(yáng)大橋里都有不少傳感器?！睂O偉說(shuō)，每座橋上裝大量的傳感器是一筆不少的投資，而且，傳感器的質(zhì)量參差不一，最差的壽命只有三五個(gè)月，最長(zhǎng)的也不過(guò)20多年，一旦這些傳感器失靈了，根本沒(méi)法達(dá)到監(jiān)測(cè)效果。
混凝土添加劑使現(xiàn)代橋梁壽命大打折扣
天生橋、長(zhǎng)樂(lè)橋、玄津橋……在南京，有不少古橋保存得很好，少說(shuō)也有五六百年了。為什么科技進(jìn)步了，現(xiàn)代大橋反而不如古代橋梁牢固呢？
對(duì)此，孫偉也很感慨:“其實(shí)，現(xiàn)代橋梁如此‘脆弱’，除了疲勞使用的原因外，橋梁的材料是罪魁禍?zhǔn)??！爆F(xiàn)在的混凝土中卻有很多添加劑，比如減水劑，可以幫助水泥快速成型；阻銹劑，用來(lái)防止鋼筋生銹等。這些“先進(jìn)材料”，反而加速了橋梁的損傷裂化。
孫偉說(shuō)，現(xiàn)在造橋，經(jīng)常會(huì)在水泥中加入礦物摻合料，如粉煤灰等，不少水泥廠商為了降低成本（粉煤灰比水泥便宜），也會(huì)在水泥中加入大量的粉煤灰。粉煤灰屬于工業(yè)廢渣，顆粒強(qiáng)度高，加入一定比例可以提高橋梁的抗壓強(qiáng)度，但如果超量，化學(xué)反應(yīng)不充分，反而會(huì)降低強(qiáng)度，使得橋梁壽命大打折扣。
4年后有望科學(xué)預(yù)測(cè)橋梁壽命
對(duì)橋梁壽命的預(yù)測(cè)，到底有沒(méi)有更為科學(xué)的方法呢？
孫偉透露，去年初，由東大牽頭，清華大學(xué)、香港科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、江蘇省建筑科學(xué)院共同參與的國(guó)家“973”項(xiàng)目——“環(huán)境友好現(xiàn)代混凝土的基礎(chǔ)研究”正式啟動(dòng)，其中一項(xiàng)研究就是對(duì)橋梁壽命的科學(xué)預(yù)測(cè)體系。
“過(guò)去，研究大多在實(shí)驗(yàn)室完成，而在這個(gè)項(xiàng)目中，我們采取的是實(shí)驗(yàn)室、曝露站和重點(diǎn)工程三種監(jiān)測(cè)方式，最后比較綜合成一個(gè)科學(xué)的預(yù)測(cè)體系?！睂O偉介紹，現(xiàn)在，東大已經(jīng)在青島和青海各建立了兩個(gè)曝露站，分別代表海洋氣候和西北風(fēng)沙氣候，兩個(gè)曝露站和實(shí)驗(yàn)室同步進(jìn)行橋梁模型壽命研究，通過(guò)相似理論將兩套數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)。另外，還在建設(shè)中的蘇州地鐵、泰州大橋和青島高鐵已施工的部位埋設(shè)傳感器，收集一批橋梁破損裂化的真實(shí)數(shù)據(jù)，最后，將三種監(jiān)測(cè)方式合成一套橋梁壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，整個(gè)課題的研究期為5年。
“到時(shí)候，我們將所得出的預(yù)測(cè)系統(tǒng)編成計(jì)算機(jī)軟件，今后，要想測(cè)量橋梁壽命，只需要輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，就可得出一個(gè)有關(guān)該橋梁的較為科學(xué)的壽命期?！?nbsp;
【院士小傳】
孫偉，博士生導(dǎo)師、中國(guó)工程院院士?，F(xiàn)任江蘇省科協(xié)副主席、東南大學(xué)纖維與纖維混凝土技術(shù)研究所所長(zhǎng)、同濟(jì)大學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“先進(jìn)土木工程材料”學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。長(zhǎng)期從事土木工程材料領(lǐng)域 (論壇 新聞)的教學(xué)、科研與人才培養(yǎng)工作項(xiàng)目，曾參與潤(rùn)揚(yáng)大橋、南京地鐵、長(zhǎng)江三峽、南京長(zhǎng)江二橋、蘇通大橋等重大工程及國(guó)際合作項(xiàng)目近40項(xiàng)，主攻材料的耐久性和研究預(yù)測(cè)材料壽命的方法。
