转自公众号：桥梁视界

建成通车19年以来，润扬大桥经受住交通流量大、技术难点多、使用环境复杂等运营养护方面的考验，在管养实践中，以“苏式养护”理念为指引，形成了多项成套技术和养护工程解决方案，积累了宝贵的大跨径缆索承重桥梁养护经验。笔者将分享润扬大桥19年来的管养经验、文化传承、人才培养和对未来工作的一些展望及思考。

经过20多年的发展，江苏高速公路及跨江大桥的养护管理，已经实现了从传统工程管理模式向现代交通运输服务模式的转变，由被动接受向主动研究、粗放管理向精细管理、经验决策向科学决策的多个转变，基于系统性和持续性的养护实践，逐步形成了如今具有江苏特色的“苏式养护”品牌。

“十四五”期间，江苏省编制了高速公路养护技术发展规划，提出了养护科技创新发展的指导思想，着重提升“四力”：科技引领力、价值创造力、服务支撑力、自主创新力；延续并发展“十三五”期间取得良好效果的“五维养护”：精细检测、精确评定、精准决策、精益实施、精深评估，坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，在数字化、智慧化、绿色化上加快转型升级。

笔者团队深知跨江大桥的养护是一项系统性、科学性、专业性、长期性的重要工作，并专注于构件可靠、部件耐久、结构安全，提出了桥梁跨越百年使用寿命的愿景，从关键构件维养到结构韧性提升，交出了一份润扬答卷。

正交异性板的疲劳问题是行业通病，润扬大桥悬索桥和斜拉桥疲劳病害的类型、分布、发展情况有所差异，也采取了相应的处置措施，通过与国内同类桥梁的病害进行对比，明确了润扬大桥的疲劳病害处于早期阶段。

润扬大桥公司从病害的标准化检测着手，参与制定了疲劳病害编码体系，管理精细化程度很高，涵盖了每一道裂纹，并研发了钢箱梁疲劳裂纹智能巡检机器人，能够满足钢箱梁短周期、全覆盖的病害巡查和跟踪分析。通过数字化的记录和归档，保障了检测数据的完整性和统一性，便于分析研判和跟踪溯源。最后，基于预防性养护的理念，精细化确定裂缝处置时机与措施，对早期疲劳病害进行干预。技术团队提前开展钢箱梁疲劳病害处置的技术储备，以高效、便捷、安全、低碳为重点，进行试验研究、措施比选、跟踪评价工作。

图1 智慧巡检机器人

斜拉桥桁架式纵隔板是针对施工安装时的工况采用的装置，它在通车初期即出现断裂和损伤。而随着运营时间延长，全桥均出现纵隔板损伤，采用拆除后整体及局部响应监测—试验段试处置—监测分析处置效果的病害处置思路，通过数据验证结构受力，再改善构造细节，以提升结构安全冗余。

大桥公司先后探索了润扬大桥钢桥面铺装的三代方案。初始的铺装方案是双层环氧铺装，经历了极重交通荷载，充分发挥了设计寿命期的作用，也暴露出养护难的问题；第二代的高韧冷拌树脂方案解决了养护难题，但钢桥面板的疲劳问题仍然较为突出。随着江苏省交通运输厅重大专项《大跨径缆索承重桥梁养护关键技术研究》和江苏省企业的重大专项《大跨径正交异性钢桥面板——铺装协同体系及养护重置关键技术研究与工程示范》在润扬大桥的试验与实践，成功完成了UHPC铺装体系的验证项目，最早的试验段已通车5年，目前服役状态良好，无层间脱空、表面破损和裂缝出现，同时桥面板应变降低30%，肋间挠度减40%，应力幅下降50%，在2022年还开展了车道级UHPC铺装的尝试。

图2 UHPC钢桥面铺装

在开展例行维养工作的基础上，对伸缩缝的构件进行编号，评估和监测局部构件的运行状况，并增设伸缩缝中梁梁间位移限位装置，确保其均匀变形。上述措施有力保障了伸缩缝的使用寿命。

在支座的管养上，为支座增设可视防尘罩，并进行了竖向支座以及抗风支座更换。

润扬大桥是国内首座在建设期就以S形缠丝＋主缆除湿系统＋柔性涂层作为主缆密封防护体系的桥梁。在长期振动的条件下，主缆出现涂层开裂、S形缠丝间裂隙、索夹及气夹环缝破损等问题。同时，基于统计概率分析，缆索桥梁发生火灾事故几乎成为必然。由此，我们在提升主缆密封防护性能基础上，综合考虑主缆抗火需求，提出一体化解决方案。在主缆防火高度内，在原体系上加双层抗火带＋四胶三布的防护方法，索夹环缝则采用橡胶密封圈、硫化型密封剂等填补处理。

图3 主缆密封现场施工

润扬大桥在2016年遭遇过一次由交通事故引发的缆索火损事件。通过性能监测和理论计算，吊索受火温度达450℃并冷却后，其屈服强度及极限抗拉强度将减少10%。直接受火的外层钢丝强度标准值将大幅降低。以上结论在推动公司实施应急处置的同时，借此开展长吊索更换施工关键技术的研究。整体过程包括更换方案的确定、施工过程监测以及现场实施的效果评价。

在历年养护工作中，技术人员对索夹和中央扣螺杆的紧固力也进行了检测和补张工作，随着《公路缆索结构体系桥梁养护技术规范》（JTG/T 5122-2021）的发布，对索夹螺杆紧固力有了更加细致明确的要求。目前润扬大桥索夹螺杆紧固情况良好，2021年起开展了智能螺杆监测工作，对索夹螺杆力的变化进行全过程监测。

在大桥运维过程中，整个团队充分认识到管养数据的价值，管养工作围绕数字化转型，建设数字之桥。其核心是以新一代信息技术为支撑，利用数字化的检监测技术获得的数据，及时掌握桥梁的结构状态，评估桥梁的性能；通过数据挖掘，及时发现可能出现的问题，适时进行维修，杜绝突发性故障的产生，提升桥梁的品质、安全及韧性。

1.智能检测 结构监测系统是最重要的数据来源，结合交通运输部《公路长大桥梁结构健康监测系统建设实施方案》的要求，融合常规监测＋专项监测优势，加以资源整合，升级传统的结构健康监测系统，融合车辆荷载时空分布、钢桥面铺装服役感知、基础冲刷监测、动态称重系统、除湿系统等相关数据，形成监测数据平台，并探索多模态智能监测的“数字化转型”。

图4 长大桥梁结构健康监测系统

2.常规监测升级 从监测范围、监测密度、监测手段等方面进行提升，全面把握环境作用、结构响应，引入智能化监测手段对支座伸缩缝采取了视频、声纹采集，对监测数据源起到空间补益。

3.自由流车辆荷载时空分布 自由流车辆荷载时空分布系统通过在桥塔横梁布设摄像头拍摄动态称重系统断面与全桥区域，构建桥面坐标系，识别并追踪每一辆车任意时刻的实际位置，对比动态称重系统数据，精准获取车辆荷载时空分布信息，为桥梁结构在车辆荷载作用下的理论响应与实测值做对比，提供了车辆荷载基础数据。

图5 自由流车辆荷载时空分布

4.UHPC服役感知 针对UHPC铺装层，建设UHPC服役感知系统，长期实时监测UHPC桥面系应变、挠度、温度、接缝状态，评估UHPC刚度补强作用，跟踪预测UHPC桥面系疲劳损伤发展，支撑管养决策。

5.基础冲刷监测 全国首创对桥墩局部冲刷涉及的影响因素开展实时、全要素监测，并与高校联合攻关，针对润扬大桥附近水沙运动规律，自主研发了“一发多收“新型超声波测试仪，解决冲刷坑形态和表面不规则导致的超声波信号丢失难题，还构建了北汉13#墩局部冲刷模型，为理清桥墩局部冲刷与局部流速、世业洲分流比等关系提供技术支持。

过去，技术团队借助许多智能硬件，采集了海量数据，针对多源数据，也做了综合评估。为了让多源数据发挥作用，实现桥梁性能的精准评估，正在建立基于多源数据的缆索体系桥梁性能评估方法和科学辅助决策体系，开发结构检监测数字化应用平台，有效融合监检测数据，实现桥梁性态的精确评估与预测，为桥梁后续运维提供坚实的数据支撑。

具体工作采用整体规划、分布实施的方式开展，现阶段主要完成以下5个方面的内容。

基于实桥自由流下的车辆荷载，通过影响线加载获取结构实时理论响应，并与结构健康监测系统对应测点的结构实际响应进行对比，包括挠度、塔偏、吊索力等,形成结构整体刚度、结构动力特性及结构整体力学状态评估，以及形成结构整体与理论对比的动态预警机制，而非结构实际与设计限值的静态预警机制。

基于实桥自由流下的车辆荷载，精准把握重点疲劳热点的疲劳循环轴次，结合有限元分析与历史疲劳病害分析，形成疲劳累计损伤度与疲劳开裂的概率关系，并基于断裂力学的理论对裂纹扩展速率加以预测，指导疲劳裂纹的处置决策。

基于润扬大桥结构健康监测系统采集的梁端位移数据，以及大桥更换支座的历史检测数据、实验室试验数据，形成支座四氯滑板剩余寿命预测；基于伸缩缝声纹监测数据，通过分析正常状态下声纹有效信号的时、频域特征确定伸缩装置异常诊断指标，再依据诊断指标的统计特征实现伸缩缝异常状态识别。

以多源数据融合为基础，提出不同灾害场景下在役缆索承重桥梁韧性指标方法和评价体系；建立和发展韧性评价需要的数值模拟方法与技术；形成融合人工智能的韧性快速评价方法,并探讨监测数据在韧性评价中的应用方法。

以润扬大桥为对象，针对大跨缆索承重桥梁的多因耦合构部件劣化问题，通过图模型的构建来支撑多源数据融合应用,建立一套基于图模型的缆索承重桥梁多源数据融合及应用方法，辅助桥梁养护管理向更高水平的数据技术应用、数据决策方向发展，服务于桥梁结构智慧运维体系。

最终，以多源数据标准体系为基础，通过数据融合、集群算法等研究内容，结合大桥管养需求，以缆索体系桥梁管养智慧化科学化为目标，构建润扬大桥结构检监测数字化应用平台。平台具备多源数据服务、智能设备控制、管养全过程管理等职责，通过总览、检测、监测、养护、应急、预警、决策等功能模块，指导大桥科学化管养。

图6 结构检监测数字化应用平台架构

目前，江苏省还有一批在建重大桥梁工程，如常泰长江大桥、张靖皋长江大桥等。润扬大桥公司作为常泰大桥的投资主体，即将迎来常泰大桥的管养重任。“建设是发展，养护管理也是发展，而且是可持续发展！”

图7 建设期的常泰大桥

众所周知，建设与养护是相辅相成的关系，建设为基础，养护是保障。大桥公司在建设期就积极投入，参与方案研讨和设计审查，关注“可达、可检、可修”要求，掌握设计、施工的要点，保留设计、施工关键数据。推进数字化交付。

立足数字管养需求，主动融合建设期关键数据，并建立数据共享传递机制，解决以往建养信息脱节、管养基准状态不准确问题，构建建养一体化数字底座，为数字管养提供精准性、唯一性、原始性和准确性数据支撑。

重点对接建设期BIM系统、施工监控及健康监测系统等，关注关键结构设计参数、质量及试验过程检测数据、材料溯源信息、初始检查数据及BIM模型等移交及传递。

建养一体化数据底座可为运营期数字大桥建设提供关键数据支撑；通过打通桥梁建设期和运营期数据割裂状态，构建全寿命周期的数据链、知识库，为桥梁的长期运维创造价值。

未来，将进一步深化智慧赋能、建设数字大桥，有效运行桥梁结构健康监测、养护管理等系统，并探索建立大桥数据标准及数据中心，融合分析检监测数据资源及构建统一融合的数字底座，打造数字化管理和精益化养护的数字大桥样板工程。

作为中国现代桥梁之父，茅以升的一生从学桥、造桥到教书育人，都在为中国的桥梁事业奋斗。为纪念这位伟大的科学家、教育家，2006年，润扬大桥展览馆暨茅以升纪念馆在茅以升的家乡镇江市丹徒区世业镇茅以升公园内建成，自开馆以来累计接待各类团体近43万人次，在传播桥梁知识、开展爱国主义教育等方面发挥了积极的作用。

图8 茅以升纪念馆开馆仪式

2023年9月，为更好地响应党中央关于“大力弘扬科学家精神”“高水平科技自立自强”的号召，在几家单位和镇江市政协的大力支持下，润扬大桥启动茅以升纪念馆升级改造工作。改造前期就相关方案与有关机构沟通商洽，改造中就馆藏资源的保护利用赴相关院、馆调研，耗时7个月完成了茅以升纪念馆暨茅以升桥隧科技馆的改造工作。重装开馆后的茅以升纪念馆顺利通过江苏省文化和旅游厅组织的国有博物馆备案评审，正式进入国有博物馆序列。

茅以升纪念馆组织开展科学研究、技术论坛、文化交流、理论学习、科普活动等，让茅以升爱国、奋斗、科学、奉献精神得以传承。大桥公司在人才培养方面秉承茅以升的工科教学精髓，“先习后学，边学边习”，搭建茅以升青年学习社、长大桥隧科技研发中心等交流平台，为桥梁人才提供深入现场参与工程设计、施工、监理的机会，在真实的环境中推进学用转化，推动桥梁人才在实践中锻炼技能、快速成长。