提倡预应力精细化施工降低桥梁工程全寿命成本2.pptx

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1、一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点混凝土桥梁的发展预应力混凝土桥梁的发展预应力混凝土桥梁的技术特点预应力混凝土桥梁近年来研究热点第1页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点混凝土桥梁的发展 拱桥：1870年前后德国建成了第一批采用硅酸盐水泥的混凝土拱桥；20世纪初混凝土拱桥的跨度达到了近140米（法国的戴拉卡混凝土箱形拱桥139.8米）；18751877年，法国园艺家莫尼尔建造了第一座钢筋混凝土拱桥，跨径16米、宽4米（人行桥）；1943年建成的瑞典桑德钢筋混凝土拱桥跨度达264米。第2页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特

2、点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点混凝土桥梁的发展 梁桥：相比拱桥体系而言，钢筋混凝土梁桥发展相对缓慢。1939年钢筋混凝土实腹梁桥的跨度只达到78米（法国跨越塞纳河的老维勒讷沃-圣乔治桥）；1937年第一座预应力混凝土桥梁在德国建成（体外预应力，1938年第一座体内预应力混凝土桥梁建成）。第3页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 现代预应力混凝土桥梁技术的提出：1886年美国人 Jackson,P.H.提出了在圬工拱桥中使用预张拉紧的钢系杆的概念；1888年德国人 Doehring,C.E.W.发明了混凝土内埋置预应力钢筋的板和小

3、跨径梁，并获得专利；1908 年美国人Stainer,C.R.认识到混凝土徐变和收缩对预应力损失的影响并提出后期补张拉的方法；第4页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 现代预应力混凝土桥梁技术的提出：1926 年法国人E.Freyssinet 在认识到普通钢筋无法克服混凝土徐变收缩造成的预应力损失后，开始采用高强钢丝（极限强度 1725 MPa 屈服强度 1240 MPa）；1939年Eugene Freyssinet 发明了锥塞锚体系用于后张法预应力混凝土锚固，他被认为是现代预应力混凝土（桥梁）之父。第5页/共90页弗氏锚体系第6

4、页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 二战后预应力混凝土桥梁的快速发展：1948年法国人E.Freyssinet采用预应力混凝土技术修复了巴黎以东马恩河上5座桥梁；预应力混凝土技术在比利时、英国、德国、瑞士、荷兰等国也快速发展；1949年1953年期间修建的500座桥梁中，就有350座预应力混凝土桥梁。第7页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 预应力混凝土桥梁技术的逐渐成熟悬臂浇筑：1950和1951年，Finsterwalder与西德的Dyckerhoff和Widman

5、n公司，在Neckarrews等桥的设计和施工中首次将预应力混凝土技术用于悬臂施工桥梁；1962年不设中间铰的悬臂施工预应力混凝土连续桥梁被许多国家公认和接受；20世纪70年代之前，美国的分段施工预应力混凝土桥梁几乎都是采用悬臂施工技术。第8页/共90页利用预应力实现平衡悬臂施工第9页/共90页利用预应力实现平衡悬臂施工第10页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 预应力混凝土桥梁技术的逐渐成熟预制拼装：19451948年E.Freyssinet首次采用分段预制拼装施工法；1952 年E.Freyssinet的公司第一次采用了设置剪力

6、键的密接匹配预制法；1962年Jean Muller 对节段剪力键构造、密接匹配预制及拼装工艺进行了改进，从此该技术从法国推广到全世界。第11页/共90页利用预应力实现阶段预制拼装第12页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 预应力混凝土桥梁技术的逐渐成熟标准化：20世纪40年代后期标准设计的预应力混凝土工字梁、T形简支梁得到了较大发展（如美国国家公路与运输协会 AASHTO；预应力混凝土协会PCI)更大跨径的桥梁预制梁（件）也被PCI和PCA推荐。第13页/共90页美国加州交通局I形梁标准图第14页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发

7、展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 预应力混凝土桥梁技术的逐渐成熟顶推施工：19621963年德国的Leonhardt等在委内瑞拉的Rio Caroni桥中首次使用了顶推施工技术；1972年在加拿大Val Ristel桥中又发展了预应力混凝土弯梁桥曲线顶推技术。第15页/共90页顶推施工第16页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 预应力混凝土桥梁在国内的建设成就：云南六库怒江大桥（主跨154米）上海黄浦江奉浦大桥（主跨125米）湖南常德沅江大桥（主跨120米）山东东明黄河公路大桥（主跨120米）等等。第1

8、7页/共90页云南六库怒江大桥第18页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 预应力混凝土桥梁在国内的建设成就：1988年建成的广东洛溪大桥（主跨180米），开创了我国修建大跨径预应力连续刚构桥的先例，二十多年来，预应力梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。世界已建成跨度大于240米预应力梁桥17座，中国占7座。1997年建成的虎门大桥副航道桥，主跨270米为当时预应力连续刚构桥世界第一。第19页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的发展 预应力混凝土桥梁在国内的建设成就

9、：近几年相继建成了泸州长江二桥（主跨252米）、重庆黄花园大桥（主跨250米）、黄石长江大桥（主跨245米）、重庆高家花园大桥（主跨240米）、贵州六广河大桥（主跨240米），近期还将建成一大批大跨径预应力连续刚构桥。2006年9月建成通车的重庆石板坡长江大桥复线桥，主跨330米，是目前世界上最大跨径的预应力连续刚构组合体系桥。第20页/共90页重庆石板坡长江复线桥第21页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点预应力：预应力是预应力混凝土桥梁的生命！对受拉区混凝土主动施压，使混凝土全截面工作，提高材料

10、利用率、结构刚度和跨越能力；预先对桥梁施加与使用荷载反向的荷载，平衡后期工作阶段的内力和变形；使高强钢材和高强混凝土的匹配使用得以经济可行。第22页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点预应力：减少了混凝土梁的竖向剪力和主拉应力，有利于减小梁的腹板厚度，使梁自重进一步减小；促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。平衡悬臂施工方法、顶推施工方法、标准节段预制拼装方法都是预应力技术催生的现代桥梁施工方法，从而使得连续刚构桥、斜拉桥等体系迅猛发展。第23页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混

11、凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点预应力：空间三向预应力的应用日趋复杂！纵向预应力：是调节和控制预应力混凝土桥梁纵向抗弯性能的关键手段。对成桥线形和应力状态起到决定作用，直接影响后续桥梁的安全正常使用和耐久可靠性能。对大跨桥梁，纵向预应力筋连续长度较大，预应力筋的梳编穿束、定位、张拉和孔道灌浆难度均很大，管道摩阻引起的预应力损失较大且难以准确估计，且力筋布置受束界严格限制，预应力施工全过程控制尤为重要！第24页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点预应力：竖

12、向预应力：是抵消主梁腹板竖向荷载剪力、减小腹板主拉应力的关键，主要由竖向预应力筋提供；纵向预应力筋的竖弯段也可以提供竖向预应力分力。竖向预应力筋一般长度较小，其预应力损失对锚具等预应力器具质量和施工工艺特别敏感，且混凝土腹板受集中力弹性压缩引起的预应力损失计算较为复杂，其预应力施工过程应精准控制！第25页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点预应力：横向预应力：对桥面板在横向跨径较大的宽桥，应配置横向预应力筋以协助抵抗使用荷载产生的横向弯矩。采用横向预应力可增大悬臂部分宽度、减小下部结构工程量；还可以

13、防止桥面板温度和收缩裂缝。因桥面板厚度较小，因此横向预应力筋安装施工的位置和线形需严格精准控制，否则容易造成预应力管道上浮等问题，施加预应力难以达到预期的效果。第26页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点材料：1000Mpa 2500Mpa高强钢材、FRP纤维复合材料；40MPa120MPa混凝土、高性能混凝土；高强材料的采用，使预应力混凝土技术得以真正实现和推广应用，使得桥梁用材减少、自重减轻、跨越能力提高、混凝土收缩徐变影响减小。第27页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土

14、桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点器具：承压锚、锥塞锚、夹片锚、粘结锚等锚具类型；预应力筋束连接器、夹具（工具锚）；波纹管（镀锌管、PVC管）、灌浆料；体外预应力筋转向设备等。预应力的实现和持久保存依赖于高性能和高可靠性的特殊专用器具。第28页/共90页夹片锚第29页/共90页夹片锚第30页/共90页夹片锚第31页/共90页墩头锚第32页/共90页精轧螺纹钢锚具第33页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点设备：张拉设备：油泵、千斤顶等；梳编穿索设备：梳索设备、

15、卷扬机等；灌浆设备；下料切割设备（机械切割、高温切割）等。第34页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点构造措施：锚下局部承压区域的加强钢筋；预应力筋束管道位置固定钢筋；防止混凝土薄板、细长杆受压失稳的局部加厚、加粗、加肋、承托；预应力筋间距、管道净距、保护层厚度、搭接和封锚混凝土、非预应力分布钢筋等。第35页/共90页宁波招宝山大桥第36页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点施工工艺：先张法：先张拉预应力

16、筋、后浇筑混凝土；后张法：先浇筑混凝土同时预留孔道，后张拉预应力筋；现浇施工（支架法、悬拼法）；预制拼装施工（整体、干接缝、湿接缝）。第37页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点设计计算：预应力筋用量计算：强度控制和应力控制；预应力损失估算：管道摩擦损失，混凝土弹性压缩损失，台座与钢筋温差损失，锚具变形、钢筋回缩和接缝压密损失，预应力筋松弛损失，混凝土收缩、徐变损失 有效预应力计算：预应力筋有效预应力、混凝土有效预应力；混凝土收缩、徐变以及温度变化引起的超静定结构次内力，内力重分布、应力重分布等。第

17、38页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁的技术特点 预应力混凝土桥梁技术的技术特点施工控制：传统控制方法：人工读数单控法、双控法；现代控制方法：基于传感技术的智能信息控制；施工质量控制指标：材料和器材质量，设备标定，预应力筋束线形和位置，预应力筋锚下控制应力，预应力筋断丝、滑移限制，预应力同束不均匀度和同断面不均匀度，灌浆密实度等。第39页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁近年来研究热点 预应力混凝土桥梁耐久性概况：20世纪6070年代发现混凝土的耐久性问题，从而成为世界瞩目的大问题

18、。原以为非常耐久的混凝土桥梁在不利的环境、使用条件下，出现了一系列影响结构使用性能和安全性的问题，如混凝土老化、恶化、性能衰减，预应力筋锈蚀、断裂，预应力混凝土主梁开裂、下挠乃至丧失使用功能等。第40页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁近年来研究热点 预应力混凝土桥梁耐久性概况：国外于1993年给出的桥梁耐久性定义：在正常维护条件下，经过一段时间，材料和结构的承载能力和使用性能没有发生大的变化的能力。国内一般定义：结构在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力。第41页/共90页一、预应力混

19、凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁近年来研究热点 预应力混凝土桥梁耐久性要点：材料层次：主要集中在材料和器具的耐腐蚀、抗疲劳和徐变效应的能力；构件层次：发生材料性能衰退、变异构件的受力性能退化；结构层次：结构整体性能受材料和构建性能衰变的影响；第42页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁近年来研究热点 预应力混凝土桥梁耐久性问题：对建设期特别是施工阶段影响桥梁耐久性的因素的追根溯源性的研究不够；理论建构和实验手段均还欠缺；实践操作层面的应对方法和控制策略研究成果还较为缺乏。第43页/共90页一、预应力混凝土

20、桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁近年来研究热点 预应力混凝土桥梁精细数值模拟：精细模拟施工及使用阶段的受力状态（线弹性）；承载能力极限状态数值试验（非线性）；精细模拟施工至承载能力极限状态的全过程受力状态研究较少（非线性）；第44页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁近年来研究热点 预应力混凝土桥梁施工过程控制：混凝土徐变收缩结构效应分析方法、施工全过程受力分析计算机系统基本成熟；通过桥梁施工阶段受力和变形，解决了施工阶段结构受力安全和达到理想成型状态的要求；预应力张拉施工微观过程的跟踪检测、控制研究较少。第

21、45页/共90页一、预应力混凝土桥梁的发展和特点一、预应力混凝土桥梁的发展和特点预应力混凝土桥梁近年来研究热点 预应力混凝土桥梁全寿命成本控制：建设期成本研究；使用期成本和收益研究；桥梁全寿命期综合成本最低和效益最优化控制策略研究。第46页/共90页二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介国内外发展概况桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题第47页/共90页二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介国内外发展概况 全寿命成本（Life Cycle Cost,LCC）及全寿命经济性概念首先由美国军方于2

22、0世纪60年代提出，到20世纪80年代在各个领域都有一定的研究与应用，是进行投资决策的重要依据。第48页/共90页国内外发展概况 从20世纪80年代开始,LCC方法逐渐应用到道路交通行业，人们开始研究建设项目的全寿命成本优化问题，从成本的角度提出全寿命管理和控制的观念，综合考虑建设成本，选择全寿命成本最优的方案。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第49页/共90页国内外发展概况 美国是世界上最早在公路领域进行桥梁寿命周期成本分析的国家，2003年颁布全国公路研究协作计划第483号报告桥梁寿命周期成本分析和配套软件（CRP-CD-26），强制实施基建工程管理“全

23、寿命经济分析法”（Life Cycle Cost Analysis，简称LCCA法）。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第50页/共90页国内外发展概况 2000年我国发布了建设工程质量管理条例(国务院第279号令)，首次以政令形式规定了“设计文件应符合国家规定的设计深度要求，注明工程合理使用年限”，“建设工程实行质量保修制度基础设施工程最低保修期限为设计文件规定的合理使用年限”，对基础设施建设提出了全寿命责任制的要求，意义重大而深远。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第51页/共90页国内外发展概况 2004年度西部交通建设

24、科技项目“桥梁工程全寿命设计理论与方法研究”主要研究桥梁全寿命设计方法、桥梁典型病害及结构与构件正常使用寿命、桥梁全寿命周期成本计算、全寿命设计的风险评估等内容，目的在于贯彻国家可持续发展方针，促进我国桥梁工程全寿命成本控制理论和方法的进步。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第52页/共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 美国法典(USC)给LCCA的定义是：“它是一套程序和方法，用于评价可行计划项目的总经济价值。包括初始建设成本和经折现的使用阶段进一步成本整个寿命期内的维护、修复、重建和表面翻新处理成本。”二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二

25、、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第53页/共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 将桥梁工程全寿命周期各阶段成本折现：二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介维护、检测、修复、加固费用第54页/共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 以往的工程项目成本核算，主要考虑初始建设成本，工程使用后再花多少钱则很少乃至不予考虑。实践证明，这种做法在技术、经济上都是不合理的。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第55页/共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 美国：上世纪八十年代末：桥梁维修费用估计为$1

26、550亿；上世纪九十年代：70万座混凝土桥梁中60加固费用需$3500亿；本世纪初计划：桥梁全面维修费用$12000亿。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第56页/共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 英国：英国的桥梁设计寿命一般为120年，然而在使用不到1/4的设计寿命时间后，就发现大部分桥梁需要维修，为此需支付高昂的维护费用。英国运输部曾抽样调查过200座混凝土公路桥梁，表明约有30%的桥梁运营条件不良，预计对这60座桥梁的10年维护、修复费用就达6200万英镑。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第57页/

27、共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 中国：交通运输部调查表明，中国约有50%的公路桥梁年龄在20-40年以上，这些桥梁大多数存在结构上不同程度的损坏。近30年来新建成桥梁中，为数不少的桥梁在使用510年即出现严重的病害甚至发生垮塌事故，教训不可谓不深刻！二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第58页/共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 鉴于美国己经有用4座桥的建设费用维持1座桥正常使用的深刻教训，美国LCCA委员会特别强调适当增加初始建设投入以减少后期使用维护的巨大开支，并指出：实行LCCA的目的就是提高项目质量与性能、减少后期

28、投资，是一个长期效益最大化的有效方法。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第59页/共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 此处所谓“适当增加初始建设投入”，绝不能简单地理解为仅仅是资金和人力、物力方面量的增加，或采用更高强材料、增大结构尺寸等，更重要的应是建设阶段各环节精细化技术、管理等方面的软性投入。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第60页/共90页桥梁工程全寿命成本经济分析（LCCA）的概念 作为工程项目投资决定和项目投标的重要依据，实行LCCA能有效避免“短期行为”，使投资方、设计者、施工方和使用管理部门

29、，从一开始就立足于“全寿命”，各尽其职、各负其责，提出技术可靠、经济合理的方案,并对多种方案进行比较,选出最佳方案。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第61页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 桥梁工程全寿命成本控制，就是保证桥梁在全寿命周期内按照预定可靠度安全、正常服役的前提下，确保其全寿命周期成本最优化（最小）而采取的控制策略和手段。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第62页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 桥梁工程全寿命成本控制，本质上是涉及多约束（桥梁安全、适用、耐久）、多因素（规划设计、施工建造

30、、使用维护）并以全寿命成本最优为最终目标的复杂系统优化问题。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第63页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第64页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 桥梁工程全寿命成本控制的关键问题：1、桥梁工程全寿命成本各组成部分之间的相互关联性：桥梁工程初期建设成本与后期使用维护成本之间并不是相对独立的，而是相互关联和影响的；甚至初期建设成本构成中的规划、设计、施工等各项成本之间也不是相互独立的。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制

31、技术简介第65页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 一般来说，初期建设投入越大，后期使用维护成本越低，但并不具有必然性！以单项成本的各自最优化来实现全寿命总体成本的最优化是不可能的。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第66页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 不合理的规划，粗糙的设计，拙劣的施工，会抵消初期建设投入增加（即前述美国LCCA委员会的策略建议）对后期使用维护费用的抑制效果。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第67页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 仅仅是加大建设资金的投入和材料、设备

32、的堆砌，缺乏有效的过程（特别是施工过程！）管理、监控的机制和手段，同样达不到提高桥梁工程竣工质量、降低后期使用维护费用的目的。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第68页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 2、桥梁工程全寿命成本各组成部分的不确定性（风险）：相对于我们的经济分析和预期而言，各项成本并不是完全确定的，而是被很多未知因素干扰和影响，表现出很大的随机性，工程越复杂、环节越多，不确定性和风险越大！二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第69页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 工程施工是将工程设计变为项目

33、实体的阶段，是资金、技术密集投入的阶段，也是风险集中发生的阶段。施工过程遗留的安全和质量隐患，将永久性地影响桥梁工程后续使用性能、增加维护成本、降低运营效益！二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第70页/共90页国内外桥梁事故基本原因统计比较（同济大学，阮欣，2006）第71页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 从前页国内外桥梁事故基本原因统计比较图可见：除“外部原因”和“其它原因”外，国内在设计原因比例方面与国外基本持平，而施工和材料（部分也与施工相关）原因所占比例均是国外的9倍左右！维护原因所占比例约为国外的2倍左右。二、桥梁工程全寿命成本控制技术

34、简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第72页/共90页桥梁工程全寿命成本控制及其关键问题 国内桥梁施工管理总体较为粗放，相关规范、标准条文不够完善，过程监测、控制技术手段较为缺乏，造成桥梁施工事故频发，给工程后期使用留下了难以确知的大量安全和质量隐患。加强桥梁施工过程监管，推行精细化施工，是国内桥梁工程全寿命成本控制的关键措施之一。二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介二、桥梁工程全寿命成本控制技术简介第73页/共90页工程名称工程名称预应力同束不均匀度检测结果预应力同束不均匀度检测结果时时 间间同束不均匀度同束不均匀度*长江大桥长江大桥2009.10.2216.35%*长江大桥长江大桥2007

35、.10.2433.28%*嘉陵江大桥嘉陵江大桥2008.07.0118.62%*南立交南立交A匝道桥匝道桥2008.01.0712.47%*大桥大桥2007.08.3138.34%*立交主线大桥立交主线大桥2007.08.0317.63%*互通立交互通立交2008.01.1746.07%*2号大桥号大桥2007.09.1829.44%*大桥大桥2007.12.2538.09%*嘉陵江大桥嘉陵江大桥2008.12.0118.34%*大桥大桥2007.08.0645.87%*独石大桥独石大桥2007.06.1359.83%*楼台大桥楼台大桥2006.12.2448.85%*陶家坪大桥陶家坪大桥20

36、06.11.0820.71%第74页/共90页编 号锚固后实测锚下有效预拉力（t）编 号锚固后实测锚下有效预拉力（t）145.091651.9351.93220.581747.31320.781831.02447.221941.85549.9849.982034.1633.022151.6451.64723.382242.8845.472340.01942.132442.981046.762543.051121.552643.741240.712724.21354.0354.032850.3650.361453.0753.072952.3352.331545.293041.87第75页/共90

37、页预应力精细化施工是降低桥梁工程全寿命成本的必然要求桥梁预应力及索力张拉施工质量检测验收规程为预应力精细化施工提供了基准和保障预应力精细化施工在高速集团的实践和收获三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行第76页/共90页预应力精细化施工是降低桥梁工程全寿命成本的必然要求 精细化施工，借助源于日本丰田公司的“精益生产”概念，并结合基础设施建设生产特点，可以定义为：以相关规范和标准为基础，通过持续改进施工过程各细节步骤，消除质量缺陷和安全隐患，降低工程寿命期使用维护成本，最终为业主、用户和社会创造可持续价值。三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精

38、细化施工势在必行第77页/共90页预应力精细化施工是降低桥梁工程全寿命成本的必然要求 桥梁结构的建设投资在一条高速公路中总建设费用比重可观，在西南典型山区地形条件下尤为显著（这类地区高速公路中桥隧里程占比常常在40%50%以上），其工程质量的好坏直接影响高速公路后期维护成本的高低。三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行第78页/共90页预应力精细化施工是降低桥梁工程全寿命成本的必然要求 推行预应力精细化施工，确保桥梁工程竣工质量，可有效延长桥梁大修期和维修加固时间间隔，减少维护工作规模和难度，从而显著降低其全寿命成本。三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提

39、倡桥梁预应力精细化施工势在必行第79页/共90页桥梁预应力及索力张拉施工质量检测验收规程为预应力精细化施工提供了基准和保障 规程明确了对桥梁预应力及索力张拉施工质量进行跟踪检测和分批验收，提出了检测指标及控制精度，确定了合理的抽检频率和验收标准。三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行第80页/共90页桥梁预应力及索力张拉施工质量检测验收规程为预应力精细化施工提供了基准和保障 规程系统化较强，涵盖了张拉施工准备、张拉施工、施工质量检测和验收等各个相关环节，对桥梁工程项目设计、施工、监理、质检和业主等各方均有指导意义和参考价值，是各方进一步制定相关实施细则和管理条

40、文的基准。三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行第81页/共90页桥梁预应力及索力张拉施工质量检测验收规程为预应力精细化施工提供了基准和保障 规程重心突出，紧紧围绕当前桥梁预应力施工中设计预应力度难以准确实现、预应力均匀性和对称性较差等关键质量问题，从可能引起质量缺陷的各个细节入手，提出了具体的可操作性措施规定和检测验收指标。三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行第82页/共90页预应力精细化施工在重庆高速集团的实践和收获 预应力精细化施工在重庆外环高速等大量工程项目的桥梁施工得到了成功实践验证，全面实现了桥梁预应力度和预应力

41、均匀度的准确控制目标，确保了桥梁竣工质量，为桥梁工程后续的耐久可靠使用提供了有力保障。三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行第83页/共90页预应力精细化施工在重庆高速集团的实践和收获 三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行外环高速公路某段检测报告说明：梁的实测质量由束力不均匀度、同束各索力不均匀度及张拉偏移系数综合评分得出，90分以上为优秀，80分90分为良好，60分80分为合格，40分60分为较差，40分以下为很差。第84页/共90页三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行预应力精细化施工在

42、高速集团的实践和收获外环高速公路某段检测报告说明：同束各索力不均匀度主要反映的是各孔的疏编穿束质量，不均匀度越大说明疏编穿束质量越差。不均匀度20%为很差。第85页/共90页三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行预应力精细化施工在高速集团的实践和收获外环高速公路某段检测报告说明：同梁各束索力均值不均匀度反映了张拉的重复精度，同梁各束索力不均匀度越大说明张拉重复精度越差。不均匀度10%为很差。第86页/共90页三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行三、提倡桥梁预应力精细化施工势在必行预应力精细化施工在高速集团的实践和收获 预应力精细化施工还在忠县长江大桥上得到成功应用，特别是合龙段预应力施工。通过加强对合龙段预应力的张拉检测控制，控制精度达到1.5%，确保梁体在张拉过程中不出现有害变形，使主梁在施加预应力的过程中受力均匀、对称且同步，梁体线形达到设计要求，为该桥后期的安全、可靠、耐久使用创造了良好条件。第87页/共90页谢谢！敬请批评指正！第88页/共90页第89页/共90页感谢您的观看！第90页/共90页