新版《公路桥涵养护规范》有哪些变化？且听主编解读

如果把桥梁比作人的话，从桥梁建成投入运营开始，结构性能就开始逐渐退化，退化到一定的程度，便会出现结构缺陷和各种病害。这就和人一样，年轻时身体硬朗，但随着年龄的增长，健康问题也就越来越多。

近年来，针对我国公路桥梁数量的快速增长，以及自然灾害风险的日益凸显，交通运输部持续开展了公路危桥改造和公路安全生命防护和干线公路危害防治三项重大工程，目的是要确保交通基础设施的良好性能，推进交通基础设施养护行业高质量发展，为公众出行和经济社会发展提供安全、舒适、高效、便捷、绿色、经济的服务。

然而，伴随大规模的公路桥梁养护管理工作的开展，一线从业人员也面临许多困惑。例如：养护资源如何按需分配？养护资金如何有效投入？安排预防性养护如何不再仅仅依靠经验？

2021年11月1日，新修订的《公路桥涵养护规范》（JTG5120—2021）将作为公路工程行业标准，正式施行。在规范修订过程中，修订组总结了我国近年来公路桥涵养护经验和科技成果，借鉴国内外相关标准规范的先进技术方法，按照“防治结合、科学养护、安全运行、保障通畅”的养护理念，在桥梁检查评定、养护维修、灾害防治、技术管理等方面进行重点修订，力求使本规范技术先进、内容合理、可操作性强。

针对此次规范修订的具体内容，以及其在推动我国桥梁养护行业创新发展方面的意义，本刊特邀该规范主编许宏元先生，为读者带来详细解读。

科学养桥 化被动为主动

“上医治未病,中医治欲病,下医治已病。”这句话出自两千多年前的《黄帝内经》。放眼今天，这一“不治已病治未病”的哲学思想同样适用于桥梁养护。

“根据国内外经验，预防养护不仅可使结构技术状况保持在良好状态，同时寿命期内的养护成本仅为传统养护模式的1/4。”许宏元向记者解释道：“传统的维修养护是响应式（也可以叫做被动式）的养护模式，即‘哪儿坏了修哪儿’，甚至是‘坏到一定程度再维修’。此时，桥梁结构性能已经有了较大幅度的降低，养护必然要花费更多的费用和资源。倘若在桥梁结构性能随时间退化的前期，能够在保证桥梁结构性能指标满足要求的前提下，选择恰当的时机，预先进行有效的养护、维护工作，那么就可以有效延长结构处于良好状况的时间，较大程度上延缓桥梁的劣化速度和程度，降低桥梁构件更换或大修的频次，以此减少养护资金的总投入，达到全寿命周期综合效益较好，这就是预防养护的核心理念。”

近年来，随着我国交通基础设施存量的持续增加和年限的不断增长，交通基础设施的养护需求和压力也与日俱增。“十一五”伊始，交通运输部开始在全国范围内推行预防性养护工作。资料显示，2006年，由交通运输部发起、山东省公路局牵头，包括江苏、上海等地十几个单位参加了预防性养护的系统研究，在相关实施技术以及实施时机和决策等方面，进行了一些探索和梳理。2016年，交通运输部在《“十三五”公路养护管理发展纲要》中提出，全面开展预防性养护，加快制定预防性养护政策和技术标准，安排预防性养护专项资金并纳入公路养护年度支出计划。2020年底，交通运输部印发《关于进一步提升公路桥梁安全耐久水平意见》，该意见提出，要着力提升预防性养护水平，贯彻全生命周期理念，建立桥梁运营期预防性养护机制，加强桥梁支座、伸缩缝、缆索防护、阻尼减振等桥梁制品的预防性养护，实施特殊环境作用下桥梁耐久性提升，注重轻微病害的早期处治，强化桥梁保养标准化和常态化，防范4、5类桥梁发生，延长使用寿命。

通过多年来的努力，预防性养护的理念已逐步被广大从业人员所接受，预防性养护的资金和实施里程逐年增加，预防性养护技术（包括材料和装备）不断完善和成熟，预防性养护的成效也开始显现。

取经欧美 探索本土化方案

与国内相比，欧美发达国家基础设施建设早，存在大量中小桥需要进行养护与管理，在发展过程中积累了丰富的养护经验。早在20世纪80～90年代，欧美发达国家便开始积极推动桥梁预防性养护技术的研究。

英国很早就确立了“预防性养护为主、纠正性养护为辅”的策略。2020年英国除交通部直管的特大型桥梁外，拥有71505座大、中、小型桥梁，其中有结构缺陷的为3061座，仅占全部桥梁的4.3%。这一成绩就是得益于预防养护的开展。英国倡导桥梁工程师要学会把全寿命桥梁养护工作的全过程成本尽可能地量化出来，而且还包括碳排放成本、时间成本、人力培养成本等新时期的计算标准。

上世纪末，美国制定了一个桥梁维护保养、修理的综合工作计划，其目的就是要把预防性养护纳入健康检查和养护维修的工作中。该计划历时14年(1997-2010)，耗资28亿美元，其中就包括四座百年老桥：布鲁克林桥、曼哈顿大桥、威廉斯堡大桥和皇后大桥。针对这些桥梁的预防性保养计划是单独专一的工作计划，每三年一个合同，由纽约市交通局成立的专职养护机构负责。专职养护机构需协助开发和管理信息化的预防性养护管理系统。系统的综合数据库列出所有需要进行预防性保养的构件单元；在预防性养护的日程监督、跟踪数据库中，可提供选择性数据报告及进程报告，可输入有关预防性养护的投诉，指定有关方面解决投诉并追踪解决情况。系统提供CAD和数码照相合成资料，也提供状况报告系统等。

其具体预防性养护的主要措施包括：过冬计划包含除雪、防冰冻、化冰；垃圾清除包含清扫路面、清理排水系统、清理下水道格栅盖、清理桥面伸缩缝、清洁和冲洗桥体；钢桥油漆包含钢构件斑点油漆，溅盐区油漆；人行道补坑洼，裂缝填补；电气保养，机械保养；替换抗磨表层路面，润滑支承，润滑悬索主缆，润滑吊杆。

2020年，位于美国纽约州的马里奥·科莫州长大桥建成通车，这座大桥拥有美国最庞大、最复杂的结构健康监测系统，可以帮助养护工程师监测结构性能并作出实时决策。全桥共安装有300个传感器，用于监测缆索温度与应力变化、结构裂缝、桥梁伸缩缝变化，以及混凝土内部和桥面的正常腐蚀。当发生地震或船舶撞击等情况时，监测系统自动给桥梁运营单位发送电子邮件，提醒其及时应对。此外，监测系统除了分析事件发生周期外，还可以通过对支座寿命、伸缩缝寿命和腐蚀情况等关键指标进行监测，并比较每年的性能变化，动态改进养护计划，实现预防养护。

“从以上这些案例可以看出，在桥梁预防性养护方面，欧美发达国家无论在管理还是技术上，都起步较早，并且随着科技发展，其相关工作还在持续改进，有很多经验和做法值得我们学习和借鉴。本次规范修订中，有一些内容也是吸收借鉴了欧美发达国家的经验，同时又结合我国的实际情况进行了细化。”许宏元如是说。

精细修订 助推桥涵养护升级

通过国内外的应用实践，预防性养护已被证明是一个行之有效的措施，但该理念被引入我国之后，在实际操作中也有一些问题亟需解决。例如：如何安排预防性养护计划（资金）、如何把握预防性养护时机、如何选择预防性养护技术等。如果这些问题无法解决，预防养护也就失去了其应有的意义。

许宏元表示：“贯彻预防养护，首先要重点解决‘选择恰当的时机’。此次《公路桥涵养护规范》修编，结合国内的桥梁养护实际情况，引入国内外先进的理念和方法，如建立养护检查分级，增加了初始检测、日常巡查、健康监测、预防性养护以及技术管理等，让桥梁养护更科学、实用，养护费用投入更合理、有效。此外，新规范还丰富了大跨径、技术复杂桥梁的养护技术内容，明确养护目标。增加钢桥、钢管混凝土拱桥、斜拉桥、悬索桥的检查项目与要求；完善技术复杂桥型的永久观测点设置规定和实施结构健康监测的要求；明确了拉索、吊杆等桥梁可更换构件的更换条件和具体技术指标；增补细化了钢结构防腐、悬索桥索夹滑移防治措施等技术复杂桥梁的养护维修技术要求等。”

据了解，在此次规范修订过程中，修编组总结了我国近年来公路桥涵养护经验和科技成果，借鉴国内外相关标准规范的先进技术方法，按照“防治结合、科学养护、安全运行、保障通畅”的养护理念，在桥梁检查评定、养护维修、灾害防治、技术管理等方面进行重点修订，力求使本规范技术先进、内容合理、可操作性强。

修订要点1：

养护分级 避免资源“一刀切”

规范修编组调研发现，目前多数省份对养护资金的下拨分配属于“整体切块”形式，没有结合桥梁规模、重要性等因素，针对“三特”桥梁按单座桥梁和养护作业类别安排专项的养护管理资金。实际上，养护资源比较难做到按需分配。因此，此次修订，根据桥梁规模、技术状况、运营环境及所处公路等级的不同，划分了桥梁养护检查等级（I、II、III级），主要用于指导桥梁养护资源的投入，指导桥梁检查、检测周期等养护工作的安排。

许宏元解释道：“规范修编后，各级养管单位，可以结合辖区桥梁情况，依据桥梁养护检查等级和相应的要求，分配养护资源，解决‘一刀切’的问题，做到按需分配。第二，本次修订在原规范的基础上，根据桥涵养护检查等级不同，结合桥梁技术状况和管养单位的实际能力，为适应不同的养护需求，在增加了日常巡检的要求后，将养护检查等级为Ⅱ、Ⅲ级桥梁的经常检查频率适当降低，起到合理配置养护资源的作用。第三，针对技术状况差和较差的桥梁，通过提高养护检查等级，增加检查频率，确保桥梁在维修处治前的风险可控，在保障安全的同时，也使得养护资源做到了按需分配。”

修订要点2：

细化检查 筑牢养护“前哨”

目前，国内外相关规范在桥梁检查类别和频率方面规定不一，从检查类型和检查频率要求方面来看，美国规范最为详细。此次规范修编吸收借鉴了美国和日本的经验，增补了初始检查和日常巡查，将水下检测纳入特殊检查中，并做了具体的规定，进一步完善了我国桥梁的检查体系。同时，新规范又结合我国实际情况，对检查要求进行了细化。例如提出了遵循“保证重点，养好一般，区别对待”的原则，根据等级，遵循不同的巡检周期和养护技术要求；结合桥梁技术状况评定的要求，按桥型补充并细化了桥梁各构件的定期检查内容。

“养护实践证明，日常巡查可以及时发现一些桥梁病害和安全隐患。”许宏元告诉记者，“曾经有一座建于软土地基上的高架桥，正是因为巡查人员通过伸缩缝型钢的异常变形、联端护栏的错位，及时发现了因桥侧堆载引发的桥体侧移和下部结构损伤。相关人员随即对交通实施全封闭，并采取了加固处治措施，有效避免了事故的发生。可见，日常巡查是保障桥梁安全的重要举措。通过日常巡查，可以及时获知桥梁结构运营是否正常，使桥梁结构在病害初期或突发情况下能得到及时的养护或紧急处治。”

除此之外，许宏元还表示，在桥梁的定期检查中发现，一些病害属于先天问题（设计或施工遗留的问题），虽然不影响桥梁安全，但是影响到桥梁技术状况的准确评定，进而影响养护科学决策；而有些病害是因超载、环境作用或其他因素导致，是后天形成的，定期检查不能准确判断其变化、发展趋势，可能延误最佳的维修处治时机，形成安全隐患。因此，初始检查可以较好地解决这些问题。该检查可以通过采集桥梁的基础状态数据，建立桥梁技术档案，作为后期经常检查、定期检查、特殊检查及桥梁评定的基准；可以确定桥梁各构件的基础技术状况，便于对后期发现的桥梁缺陷和病害做对比分析，确定病害或缺陷成因及其发展程度和发展速度，为桥梁进一步养护工作提供依据，确保桥梁安全。

在桥梁评定方面，新规范吸收了美国桥梁综合性能评估和健全性评估的经验，进一步完善了评定体系，在桥梁适应性评定中增补了耐久性评定的内容，并细化了抗灾能力评定的内容。

修订要点3：

灾害防治 强化风险辨识和评估

作为生命线工程的重要组成部分,保护桥梁安全必须要从风险源头做起，须根据待养护桥梁结构运维安全的关键风险源，制定防治与抢修目标。

据规范修编组前期调研显示，桥梁在安全运营中面临的风险主要来自外部使用环境，其中超限超载、车船撞击和水毁占比最大。通过对186座事故桥梁的分析，因车辆超载直接或间接引发的桥梁事故达到76起，占比达到41%；车船撞击和水毁各有57起，分别占比31%；泥石流、火灾、养护不到位、偏载倾覆及其他原因则分别占比2%、4%、5%、8%和4%。近年来，地震活动频繁，因地震引发的桥梁落梁和垮塌也时有发生。另外，风灾虽然未导致桥梁垮塌事件发生，但桥梁风致振动问题，也受到了广泛的关注，甚至产生了一定程度的社会影响。

“从源头保护桥梁安全，除了严格治理超限超载车辆外，首先要强化安全风险辨识和评估。加强桥梁例行检查和结构监测，及时开展相应检查。”据许宏元介绍，新规范首先在桥梁检查方面做了重点修订，增加了初始检查、日常巡查和结构监测，并对影响桥梁安全运营的突出问题，在经常检查和定期检查的内容要求上做了相应的细化。第二，按“防治结合、科学养护、安全运行、保障通畅”的原则做好灾害防治工作，及时开展桥梁抗灾能力评价。新规范在对近年频发的公路桥梁灾害的调研和验证工作基础上，增补了地震、火灾、车船及漂浮物撞击和山体落石等灾害防治方面的内容；完善了抗洪能力评价标准；补充了桥面积冰、冻融冻拔等冰冻灾害的防治措施。从灾害预防、受灾过程应急处治、灾后抢修保通三个方面做出了明确的要求和规定。第三，继续加强桥梁安全保护区管理。调研显示，桥梁安全区内堆载、卸载、非法占为他用，引发了多起桥体偏移、下部结构损伤甚至垮塌事故；很多桥梁水毁也与河道采砂相关；桥下杂物燃烧也会引发桥梁火灾……因此，新规范结合部发321号文中桥梁安全保护区管理的要求，在日常巡查内容中增加了对桥梁安全区的检查规定。

修订要点4：

技术管理 助推桥涵智能化养护

近年来，信息化技术在桥梁管养上的应用程度日益提高，智能化养护的趋势已不可逆转。针对新兴技术的不断涌现，新规范增补了“技术管理”的内容，重点提出了数据库管理、信息化管理的相关要求。利用数据库的基础数据（其中亦包括桥梁结构健康监测数据），通过信息化平台，建立动态的评价体系并实现预警功能，以期实现桥涵养护管理科学决策。

在实际操作过程中，相关桥涵运维管理单位可基于BIM、GIS等信息技术，建立桥涵结构物养护期数据标准体系，实现养护数据的结构化管理，结合数据库管理等技术创建三维可视化养护协同管理平台。在此基础上，开发涵盖桥梁养护全过程的各类养护应用，完成养护数据采集、集成、交互及更新的全过程流转，建立桥涵养护专业知识图谱，利用大数据、人工智能等技术，完成辅助决策分析、资源优化配置，实现养护业务的智能化应用，并基于该平台对养护业务的过程、成果进行管理及应用展示。

据介绍，在养护管理系统方面，欧美国家起步较早。美国在1968年开发了首个桥梁管理系统——“国家桥梁档案数据库”。经过漫长的发展历程，已经逐步完善为综合性桥梁管理系统，其中美国的PONTIS系统最具代表性。这些系统具有数据库管理、优先排序、技术状况评价等功能，部分系统还能够实现全寿命周期费用分析。相比之下，我国在该领域还有一些技术瓶颈有待突破。首先，要进一步完善桥梁技术状况评定方法。目前基于层次分析的方法，从应用效果来看，仍然存在不足（该标准目前也正处在修编中），多数情况需要有经验的检测工程师进行人工修正。第二，目前数据采集还是大多依靠人工，采集效率较低，差错率较高。未来，随着桥梁结构健康监测的推广以及无人机、深度学习功能机器人的应用，统一数据标准和接口标准是要解决的问题。第三，通过数据挖掘和深度分析，建立采集数据与桥梁构件性能退化的对应关系，设定出不同环境作用下，构件性能退化过程的具体量化指标和变化规律，以此作为开展预防养护、修复养护的依据，并作出全寿命周期的资金使用预测分析。

当然，新兴技术与桥梁管养的融合也绝非一日之功。许宏元表示：“新修订的《公路桥涵养护规范》作为公路桥涵养护类行业标准的龙头，必将对智能化养护起到引领和推动作用，进一步促进信息化建设重心由数据采集，向数据的深度发掘、分析和利用上转移。”

本文刊载 / 《桥梁》杂志

2022年 第1期 总第105期

本刊记者 / 李诗韵 王硕

美编 / 赵雯

责编 / 陈晨

审校 / 李天颖 裴小吟 廖玲

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