目前传感器尚无法准确预测大桥隧道“寿命”

　　近日有媒体报道，港珠澳大桥主体工程将于今年底正式动工，大桥将达到全国桥梁最长使用寿命120年。

　　拟建设的琼州跨海通道也将寿命预定为120年。这些桥梁隧道真能如此长寿吗？昨天，中国工程院院士孙伟在接受本报记者采访时明确表示：“目前，尚无科学的方法来准确预测它们的寿命。”

　　目前所谓的“桥梁隧道寿命”大多估计偏长

　　“目前有关桥梁隧道的寿命值，都是在实验室里通过对建设环境的土壤和水进行取样，然后模拟自然环境中的风沙雨雾，快速地对其反复作用，观察它们的损伤裂化过程，从而计算出使用寿命。这些理论值与现实偏差较远，基本都低估了真实自然环境对桥隧的损坏作用。”孙伟说，事实证明，因为结构、材料或者环境等各种原因，有的桥隧的服役时间要比设计寿命短得多。也就是说，当这些桥离死亡越来越近时，人们还浑然不觉。

　　“现在，随着科技的进步，不少桥梁在建设中会在关键部位装上传感器，以监测桥梁的‘健康’，像南京二桥、苏通大桥、润扬大桥里都有不少传感器。”孙伟说，每座桥上装大量的传感器是一笔不少的投资，而且，传感器的质量参差不一，最差的寿命只有三五个月，最长的也不过20多年，一旦这些传感器失灵了，根本没法达到监测效果。

　　混凝土添加剂使现代桥梁寿命大打折扣

　　天生桥、长乐桥、玄津桥……在南京，有不少古桥保存得很好，少说也有五六百年了。为什么科技进步了，现代大桥反而不如古代桥梁牢固呢？

　　对此，孙伟也很感慨:“其实，现代桥梁如此‘脆弱’，除了疲劳使用的原因外，桥梁的材料是罪魁祸首。”现在的混凝土中却有很多添加剂，比如减水剂，可以帮助水泥快速成型；阻锈剂，用来防止钢筋生锈等。这些“先进材料”，反而加速了桥梁的损伤裂化。

　　孙伟说，现在造桥，经常会在水泥中加入矿物掺合料，如粉煤灰等，不少水泥厂商为了降低成本（粉煤灰比水泥便宜），也会在水泥中加入大量的粉煤灰。粉煤灰属于工业废渣，颗粒强度高，加入一定比例可以提高桥梁的抗压强度，但如果超量，化学反应不充分，反而会降低强度，使得桥梁寿命大打折扣。

　　4年后有望科学预测桥梁寿命

　　对桥梁寿命的预测，到底有没有更为科学的方法呢？

　　孙伟透露，去年初，由东大牵头，清华大学、香港科技大学、武汉理工大学、江苏省建筑科学院共同参与的国家“973”项目——“环境友好现代混凝土的基础研究”正式启动，其中一项研究就是对桥梁寿命的科学预测体系。

　　“过去，研究大多在实验室完成，而在这个项目中，我们采取的是实验室、曝露站和重点工程三种监测方式，最后比较综合成一个科学的预测体系。”孙伟介绍，现在，东大已经在青岛和青海各建立了两个曝露站，分别代表海洋气候和西北风沙气候，两个曝露站和实验室同步进行桥梁模型寿命研究，通过相似理论将两套数据关联起来。另外，还在建设中的苏州地铁、泰州大桥和青岛高铁已施工的部位埋设传感器，收集一批桥梁破损裂化的真实数据，最后，将三种监测方式合成一套桥梁寿命预测系统，整个课题的研究期为5年。

　　“到时候，我们将所得出的预测系统编成计算机软件，今后，要想测量桥梁寿命，只需要输入相关数据，就可得出一个有关该桥梁的较为科学的寿命期。”

　　【院士小传】

　　孙伟，博士生导师、中国工程院院士。现任江苏省科协副主席、东南大学纤维与纤维混凝土技术研究所所长、同济大学教育部重点实验室“先进土木工程材料”学术委员会主任。长期从事土木工程材料领域 (论坛 新闻)的教学、科研与人才培养工作项目，曾参与润扬大桥、南京地铁、长江三峡、南京长江二桥、苏通大桥等重大工程及国际合作项目近40项，主攻材料的耐久性和研究预测材料寿命的方法。

　　转载请注明来源：加速度传感器网（www.aq315.com）
 

若本文收录的图片文字侵犯了您的权益，请邮件联系我们，我们将在24小时内予以删除。