讓中國橋梁既“身強體壯”又“聰明過人” 急需提升自主創新能力

中國已建橋梁達100多萬座，其中許多橋梁已經步入“中老年”。這些“中老年”橋梁如何養護?跨越外海、深山、深谷的橋梁，又該如何破解建設難題?

在東南大學橋梁研究中心揭牌儀式上，該中心主任、中國工程院院士、我國著名橋梁工程專家張喜剛介紹，當前，在世界排名前10的各類型橋梁中，中國占據了半壁江山。不過，張喜剛認為，我國在橋梁的基礎研究、材料性能、建造技術、學科建設等方面都存在制約行業發展的短板。

中國橋梁急需提升自主創新能力

張喜剛從事橋梁設計工作多年，主持過多個重大工程項目，見證了中國橋梁建設的突飛猛進。在接受科技日報記者采訪時，他說：“中國已經是世界橋梁大國，正在向橋梁強國邁進，尤其是大跨徑斜拉橋和拱橋，已處于世界領先水平。”

張喜剛認為：“中國橋梁行業急需提升自主創新能力，未來橋梁建設將向外海、深山峽谷以及高原山區拓展。這些地區的地質、水文條件復雜，還有各種自然災害的襲擾，橋梁建設環境復雜、建設難度更大，有很多關鍵問題亟待解決，這也是世界所有國家橋梁工程發展的難題。”

那些跨越高山大海，讓天塹變通途的既有橋梁，也面臨新的問題。張喜剛表示，中國現代橋梁總數超過100萬座，但不少早期建設的橋，受制于當時的建設理念、技術水平、質量控制、建設隊伍等因素，質量和品質并不是很好，所以使用20多年后就開始有“病害”了，現在不少橋梁已經到了“中老年”，約有1/7左右的橋成為危橋。“如何保障橋梁的安全，及時發現、處置大橋的“病害”，怎么維持、提升橋梁的性能，這是一個全新的領域，國外的橋梁建設也沒能很好解決。”張喜剛說。

他認為，目前中國橋梁領域對基礎性研究重視程度不夠，缺少延續性，原創性成果較少;材料技術與橋梁產業需求吻合度不高，材料研發及產業化水平亟待提升;建造技術、設計技術面臨變革，專業軟件亟待國產化，智能建造水平有待提高;監測精度及穩定性有待提高，智能信息技術研究應用不足;多學科融合的智能橋梁學科體系尚未建立。

智能是橋梁工程高質量發展的關鍵和核心

在張喜剛看來，安全、智能、綠色是中國橋梁高質量發展的方向，而智能是橋梁工程高質量發展的關鍵和核心，“工業化、信息化、智能化”則是智能橋梁的三大要素。

“工業化可以實現橋梁快速制造，穩定質量;信息化則可以對橋梁實時監測，動態管控;智能化則可以實現科學建造和智能決策。”張喜剛說。

他所說的智能化包括智能設計、智能建造、智能管養、智能使用。他舉了個例子，傳統橋梁設計依靠工程師的經驗和工人的現場施工，而憑借全新智能化的流程和平臺，大橋可以在數字化建模后，在工廠由機器加工生產構件、由施工裝備現場拼裝。大橋設計施工的全過程數字檔案，可以交給管養團隊結合后期橋梁監測數據，給大橋做體檢，怎么養護，何時養護，需要多大投入，都可以智能化管理。

對此，東南大學橋梁研究中心將致力于橋梁結構安全、智能建養的研究，聚焦橋梁新材料及組合結構、橋梁新型基礎、橋梁動力災變及安全控制、橋梁智能建造、橋梁智能監測及管養等橋梁工程前瞻性、戰略性、創新性的基礎理論方法和關鍵核心技術，建設多學科共建的科技創新基地。(金鳳俞佳寧)