當(dāng)前，橋梁服役性能檢測(cè)、評(píng)估及壽命預(yù)測(cè)多是基于靜態(tài)層面，對(duì)橋梁性能時(shí)變性考慮不足，檢測(cè)與評(píng)估預(yù)測(cè)精度不高，相關(guān)加固方法缺乏對(duì)服役性能及壽命的考慮，存在效率低和耐久性差等問(wèn)題。因此，針對(duì)在役橋梁檢測(cè)、評(píng)估與加固進(jìn)行系統(tǒng)性研究，對(duì)提高橋梁承載性能，延長(zhǎng)服役壽命，具有重要的理論意義和工程價(jià)值。本項(xiàng)目主要技術(shù)內(nèi)容如下：

（1）面向混凝土橋梁服役性能動(dòng)態(tài)演變的損傷精準(zhǔn)檢測(cè)方法與設(shè)備研發(fā)

研發(fā)了損傷檢測(cè)新型技術(shù)方法與設(shè)備：混凝土碳化深度檢測(cè)儀、耐久性取粉深度控制與集粉裝置、鋼筋銹蝕半電池電位檢測(cè)輔助裝置、裂縫特征檢測(cè)新方法、全壽命周期基于SuperX AI聲音分析的結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)與損傷識(shí)別方法，提高了混凝土橋梁損傷檢測(cè)精度、效率和自動(dòng)化程度，為橋梁承載性能評(píng)估與服役壽命預(yù)測(cè)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

（2）全壽命周期混凝土橋梁時(shí)變承載性能評(píng)估與服役壽命預(yù)測(cè)

構(gòu)建了全壽命周期混凝土橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)和時(shí)變承載力的評(píng)估方法：分別基于支持向量機(jī)和時(shí)變可靠度建立了承載性能動(dòng)態(tài)退化模型，提出了追蹤碳足跡的多目標(biāo)維修優(yōu)化決策方法，降低了混凝土橋梁壽命周期維修成本，提升了服役安全性與可維護(hù)性，為橋梁結(jié)構(gòu)高效提載和低碳延壽的加固改造提供科學(xué)可靠的依據(jù)。

（3）基于服役壽命的在役混凝土橋梁加固提升新方法與新理論

基于在役混凝土橋梁服役壽命考量，針對(duì)易腐蝕和一般服役環(huán)境，分別提出了鋁質(zhì)型材加固和梁拱組合加固的創(chuàng)新方法。根據(jù)兩種創(chuàng)新方法的不同加固特征，建立了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，給出了具體施工步驟，并完善了加固后橋梁評(píng)估理論，形成了設(shè)計(jì)-施工-評(píng)估的成套技術(shù)理論和方法，為兩種加固方法在實(shí)際工程中的應(yīng)用和推廣起到了理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)作用。

項(xiàng)目組形成了在役混凝土橋梁承載性能及服役壽命的精準(zhǔn)檢測(cè)、可靠評(píng)估和加固提升成套技術(shù)，出版專(zhuān)著3部，形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1個(gè)，發(fā)表論文172篇（其中SCI/EI收錄94篇），獲得專(zhuān)利與軟著等其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)79項(xiàng)，開(kāi)發(fā)了4個(gè)在役橋梁檢測(cè)系統(tǒng)，在廣西壯族自治區(qū)內(nèi)337座以上的橋梁檢測(cè)、評(píng)估與維修工程中應(yīng)用推廣，較傳統(tǒng)技術(shù)節(jié)約開(kāi)支1.02億，全面推進(jìn)了全區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施安全維護(hù)管理的智能化可持續(xù)發(fā)展模式。

應(yīng)用前景

本成果通過(guò)上述科技創(chuàng)新成果的應(yīng)用，為廣西壯族自治區(qū)公路交通建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、國(guó)家“一帶一路”倡議的推進(jìn)、“渝桂新”南向通道和西部陸海新通道的建設(shè)，廣西地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將進(jìn)一步加快，本項(xiàng)目科技創(chuàng)新成果對(duì)于更好地服務(wù)廣西公路、鐵路和城市交通的橋梁工程，解決橋梁結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)評(píng)估與結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)難題，全壽命周期內(nèi)及時(shí)介入橋梁結(jié)構(gòu)的維修、以較低的成本保障橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)和服役壽命，具有重要的意義和非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

截至2020年底，我國(guó)在役混凝土橋梁數(shù)量已達(dá)近92萬(wàn)座，里程超過(guò)6600萬(wàn)米，其中廣西總計(jì)超過(guò)2萬(wàn)余座，且超1/8為危橋。在日益增長(zhǎng)的交通量和不斷惡劣的服役環(huán)境影響下，我國(guó)在役橋梁逐漸“老齡化”，普遍存在結(jié)構(gòu)碳化、開(kāi)裂與銹蝕等病害問(wèn)題，導(dǎo)致承載性能退化、服役壽命縮短。交通運(yùn)輸部文件（交公路發(fā)[2020]127號(hào)）明確指出，要貫徹全壽命周期理念，延長(zhǎng)使用壽命，加強(qiáng)橋梁狀態(tài)評(píng)估、維修加固方法和技術(shù)研究。隨著經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)進(jìn)入橋梁建設(shè)高峰期，建造數(shù)量和規(guī)模均處世界前列，顯著提升了國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)量眾多的混凝土橋梁在交通基礎(chǔ)設(shè)施中起著至關(guān)重要的作用，隨著服役年限的增長(zhǎng)，在惡劣環(huán)境和超載等多因素耦合作用下材料不斷劣化，結(jié)構(gòu)碳化、開(kāi)裂與銹蝕等病害日益增多，導(dǎo)致橋梁承載性能退化、服役壽命縮短。與此同時(shí)，路網(wǎng)改造和提升導(dǎo)致交通量增長(zhǎng)和車(chē)輛荷載提高，對(duì)沿線混凝土橋梁服役性能及壽命提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。