[01912687]大跨度混凝土桥梁服役安全保障技术

我国现有公路桥梁83万余座，大跨度预应力混凝土桥梁占很大比重。由于不利环境和日益增长的交通 量，致使30%以上的桥梁存在严重病害，主要表现为：压浆缺陷、力筋锈蚀、混凝土开裂、预应力损失严重 等，服役安全难以保障。针对这些问题，该项目历时10年，研发了大跨度混凝土桥梁服役安全保障若干 新技术，在隐蔽缺陷智能感知技术、安全性评价方法以及预应力保障技术等三个方面取得了重大突破 和实质性创新。 1.发明了大跨度混凝土桥梁隐蔽缺陷智能感知新技术。提出了高空外观缺陷高精度图像智能重 构方法，发明了结构内部缺陷发生发展规律感知技术，创造性结合大数据与人工智能技术，创建了 隐蔽缺陷智能感知系统，发明了基于“互联网+大数据”的缺陷信息智能定位、定量技术，实现了病 害远程自动识别，精度达到微米级，突破了隐蔽缺陷病害难以有效量化表征的技术瓶颈，被国内知 名《桥梁》杂志誉为“创建了桥梁现代化健康运营新模式”，也得到国际同行广泛关注，入选ESI高 被引成果。 2. 提出了大跨度混凝土桥梁的安全性评价新方法。明确了温度、湿度、多离子协同作用机制， 发明了多因素作用下氯离子浓度精细测试技术，首次系统地从材料→构件→结构多尺度视角，揭示 了预应力混凝土桥梁耐久性能退化机理，创建了常规检测+缺陷感知+荷载试验的多源信息融合理论， 建立了桥梁承载力预测及其更新模型，实现了多源信息的综合利用，形成了集缺陷感知-性能退化- 演化模型于一体的安全性评价方法，显著提高了安全性评价的准确率，成果被国际同行评价为开创 性工作，并被纳入国家标准。 3.发明了大跨度混凝土桥梁预应力保障新技术。研发了预应力筋应力水平调控技术，发明了高 精度自由调控的预应力筋锚具，使得锚固回缩预应力损失减小了60%；明确了基于主动传感的信号衰 减与管道压浆密实度的协调作用机制，发明了压浆密实性检测技术，精度达到90%以上；建立了表层 嵌贴纤维增强塑料-混凝土界面粘结滑移模型，发明了表层嵌贴纤维增强塑料的桥梁预应力补偿技 术，完善了预应力提升计算理论，材料强度利用率提高65%以上，攻克了预应力可调、可控、可补偿 的技术难题，保障了桥梁服役安全。 u 成果显著推进了行业科技进步，被国际权威专家誉为开创性工作（pioneering attempt），被中国工程 院院士为首的专家组评价为“国际领先水平”；成果被纳入 3 部国家或团体标准，培养博士、硕士生 80 余名；组建了南方地区桥梁长期性能提升技术国家地方联合工程实验室、桥梁工程安全控制教育部重 点实验室。成果保障了杭州湾跨海大桥、贵州石子窝大桥、长沙靳江大桥等100余座桥梁安全运营，产 生经济效益1.39亿元，促进了社会经济发展。 u 本项目共产出科研论文106篇，获授权发明专利12项，项目成果获2018年湖南省技术发明一等奖。