提倡預應力精細化施工，

降低橋梁工程全壽命成本重慶高速公路集團有限公司墊利分公司提倡預應力精細化施工，

降低橋梁工程全壽命成本重慶高速公路集1梗概一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展二、預應力混凝土橋梁常見病害與施工的關系三、提倡預應力精細化施工勢在必行梗概一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展2一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況3一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況全壽命成本（LifeCycleCost,LCC）及全壽命經濟性概念首先由美國軍方于20世紀60年代提出，到20世紀80年代在各個領域都有一定的研究與應用，是進行投資決策的重要依據。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況4國內外發展概況從20世紀80年代開始,LCC方法逐漸應用到道路交通行業，人們開始研究建設項目的全壽命成本優化問題，從成本的角度提出全壽命管理和控制的觀念，綜合考慮建設成本，選擇全壽命成本最優的方案。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展5國內外發展概況美國是世界上最早在公路領域進行橋梁壽命周期成本分析的國家，2003年頒布全國公路研究協作計劃第483號報告《橋梁壽命周期成本分析》和配套軟件（CRP-CD-26），強制實施基建工程管理“全壽命經濟分析法”（LifeCycleCostAnalysis，簡稱LCCA法）。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展6國內外發展概況2000年我國發布了《建設工程質量管理條例》(國務院第279號令)，首次以政令形式規定了“設計文件應符合國家規定的設計深度要求，注明工程合理使用年限”，“建設工程實行質量保修制度——基礎設施工程最低保修期限為設計文件規定的合理使用年限”，對基礎設施建設提出了全壽命責任制的要求，意義重大而深遠。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展7國內外發展概況2004年度西部交通建設科技項目“橋梁工程全壽命設計理論與方法研究”主要研究橋梁全壽命設計方法、橋梁典型病害及結構與構件正常使用壽命、橋梁全壽命周期成本計算、全壽命設計的風險評估等內容，目的在于貫徹國家可持續發展方針，促進我國橋梁工程全壽命成本控制理論和方法的進步。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展8橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念美國法典(USC)給LCCA的定義是：“它是一套程序和方法，用于評價可行計劃項目的總經濟價值。包括初始建設成本和經折現的使用階段進一步成本——整個壽命期內的維護、修復、重建和表面翻新處理成本。”一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程9橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念將橋梁工程全壽命周期各階段成本折現：一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展維護、檢測、修復、加固費用橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程10橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念以往的工程項目成本核算，主要考慮初始建設成本，工程使用后再花多少錢則很少乃至不予考慮。實踐證明，這種做法在技術、經濟上都是不合理的。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程11橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念美國：上世紀八十年代末：橋梁維修費用估計為$1550億；上世紀九十年代：70萬座混凝土橋梁中60％加固費用需$3500億；本世紀初計劃：橋梁全面維修費用$12000億。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程12橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念英國：英國的橋梁設計壽命一般為120年，然而在使用不到1/4的設計壽命時間后，就發現大部分橋梁需要維修，為此需支付高昂的維護費用。英國運輸部曾抽樣調查過200座混凝土公路橋梁，表明約有30%的橋梁運營條件不良，預計對這60座橋梁的10年維護、修復費用就達6200萬英鎊。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程13橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念中國：交通運輸部調查表明，中國約有50%的公路橋梁年齡在20-40年以上，這些橋梁大多數存在結構上不同程度的損壞。近30年來新建成橋梁中，為數不少的橋梁在使用5～10年即出現嚴重的病害甚至發生垮塌事故，教訓不可謂不深刻！一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程14橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念鑒于美國己經有用4座橋的建設費用維持1座橋正常使用的深刻教訓，美國LCCA委員會特別強調適當增加初始建設投入以減少后期使用維護的巨大開支，并指出：實行LCCA的目的就是提高項目質量與性能、減少后期投資，是一個長期效益最大化的有效方法。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程15橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念此處所謂“適當增加初始建設投入……”，絕不能簡單地理解為僅僅是資金和人力、物力方面量的增加，或采用更高強材料、增大結構尺寸等，更重要的應是建設階段各環節精細化技術、管理等方面的軟性投入。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程16橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念作為工程項目投資決定和項目投標的重要依據，實行LCCA能有效避免“短期行為”，使投資方、設計者、施工方和使用管理部門，從一開始就立足于“全壽命”，各盡其職、各負其責，提出技術可靠、經濟合理的方案,并對多種方案進行比較,選出最佳方案。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程17橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題橋梁工程全壽命成本控制，就是保證橋梁在全壽命周期內按照預定可靠度安全、正常服役的前提下，確保其全壽命周期成本最優化（最小）而采取的控制策略和手段。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制18橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題橋梁工程全壽命成本控制，本質上是涉及多約束（橋梁安全、適用、耐久）、多因素（規劃設計、施工建造、使用維護）并以全壽命成本最優為最終目標的復雜系統優化問題。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制19橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題

一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制20橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題橋梁工程全壽命成本控制的關鍵問題：1、橋梁工程全壽命成本各組成部分之間的相互關聯性：橋梁工程初期建設成本與后期使用維護成本之間并不是相對獨立的，而是相互關聯和影響的；甚至初期建設成本構成中的規劃、設計、施工等各項成本之間也不是相互獨立的。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制21橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一般來說，初期建設投入越大，后期使用維護成本越低，但并不具有必然性！以單項成本的各自最優化來實現全壽命總體成本的最優化是不可能的。

一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制22橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題不合理的規劃，粗糙的設計，拙劣的施工，會抵消初期建設投入增加（即前述美國LCCA委員會的策略建議）對后期使用維護費用的抑制效果。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制23橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題僅僅是加大建設資金的投入和材料、設備的堆砌，缺乏有效的過程（特別是施工過程！）管理、監控的機制和手段，同樣達不到提高橋梁工程竣工質量、降低后期使用維護費用的目的。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制24橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題2、橋梁工程全壽命成本各組成部分的不確定性（風險）：相對于我們的經濟分析和預期而言，各項成本并不是完全確定的，而是被很多未知因素干擾和影響，表現出很大的隨機性，工程越復雜、環節越多，不確定性和風險越大！一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制25橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題

工程施工是將工程設計變為項目實體的階段，是資金、技術密集投入的階段，也是風險集中發生的階段。施工過程遺留的安全和質量隱患，將永久性地影響橋梁工程后續使用性能、增加維護成本、降低運營效益！一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制26國內外橋梁事故基本原因統計比較

（同濟大學，阮欣，2006）國內外橋梁事故基本原因統計比較

（同濟大學，阮欣，2006）27橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題從前頁國內外橋梁事故基本原因統計比較圖可見：除“外部原因”和“其它原因”外，國內在設計原因比例方面與國外基本持平，而施工和材料（部分也與施工相關）原因所占比例均是國外的9倍左右！維護原因所占比例約為國外的2倍左右。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制28橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題

國內橋梁施工管理總體較為粗放，相關規范、標準條文不夠完善，過程監測、控制技術手段較為缺乏，造成橋梁施工事故頻發，給工程后期使用留下了難以確知的大量安全和質量隱患。加強橋梁施工過程監管，推行精細化施工，是國內橋梁工程全壽命成本控制的關鍵。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制29預應力混凝土橋梁是公路橋梁的主力軍預應力是預應力混凝土橋梁的生命預應力混凝土橋梁常見病害病害原因及與施工的關系二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁是公路橋梁的主力軍二、預應力混凝土橋梁常見病30預應力混凝土橋梁是公路橋梁的主力軍預應力混凝土結構是國內16米～330米跨徑梁橋、剛構橋的主要方案選擇，是大跨拱橋橋道梁、斜拉橋主梁的主要結構形式，也是各類橋梁施工的主要技術手段之一。預應力混凝土橋梁量大面廣，是我國公路橋梁的主力軍。二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁是公路橋梁的主力軍二、預應力混凝土橋梁常見病31預應力是預應力混凝土橋梁的生命預應力是預應力混凝土橋梁實現較大跨越能力和良好使用性能的關鍵：1、預應力使結構全截面工作，剛度躍升；2、預應力使得高強鋼材、高強混凝土充分發揮作用，賦予橋梁跨越潛力；3、預應力提供了便捷、靈活的施工方法。二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力是預應力混凝土橋梁的生命二、預應力混凝土橋梁常見病害及32預應力混凝土橋梁常見病害以預應力連續梁橋、剛構橋為例：1、裂縫——施工階段頂板橫向、縱向頂板橫向、縱向腹板接縫處豎向腹板接縫處豎向底板縱向底板縱向預應力錨頭附近預應力錨頭附近底板分層劈裂（事故）二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁常見病害二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工33預應力混凝土橋梁常見病害以預應力連續梁橋、剛構橋為例：1、裂縫——使用階段頂板縱向腹板斜向腹板斜向底板橫向二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁常見病害二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工34預應力混凝土橋梁常見病害以預應力連續梁橋、剛構橋為例：2、撓度——施工階段縱向下撓橫向下撓扭轉、偏轉二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁常見病害二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工35預應力混凝土橋梁常見病害以預應力連續梁橋、剛構橋為例：2、撓度——使用階段縱向下撓二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁常見病害二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工36二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系37二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系湖北黃石長江大橋（主跨245m，主跨跨中最大撓度達32cm，裂縫6000多條。）二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系湖38二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系虎門大橋輔航道橋（主跨270m）跨中撓度發展二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系虎39二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系美國加州ParrotsFerryBridge（主跨195m）跨中明顯下撓二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系美40二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系帕勞共和國Koror-Babeldaob橋（主跨240m），1977年竣工，1996年9月26日垮塌，2人死4人重傷。垮塌前3個月剛完成一次加固維修，之前跨中撓度已達1.2m并持續發展。二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系帕41病害原因及與施工的關聯1、設計理念預應力只要使混凝土不出現拉應力預應力抵消大部分恒載彎矩2、構造不當普通鋼筋配筋問題：數量不夠，分布不合理二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系病害原因及與施工的關聯二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

42病害原因及與施工的關聯3、施工質量問題、措施不當

預應力施工質量差：管道定位精度差；局部加強鋼筋不足；預應力筋下料、筋束梳編穿等環節操作不當，預應力筋纏繞扭結；張拉機具標定不及時、精度差；預應力張拉程序不合理；預應力不足或過度；預應力均勻度、對稱性差；預應力筋斷絲、斷筋等等。

二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系病害原因及與施工的關聯二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

43病害原因及與施工的關聯3、施工質量問題、措施不當模板剛度不足、尺寸誤差較大預應力筋孔道灌漿質量差混凝土分層分段澆筑不當4、汽車超載二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系病害原因及與施工的關聯二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

44預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》為預應力精細化施工提供了基準和保障預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求三、提倡橋45預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求精細化施工，借助源于日本豐田公司的“精益生產”概念，并結合基礎設施建設生產特點，可以定義為：以相關規范和標準為基礎，通過持續改進施工過程各細節步驟，消除質量缺陷和安全隱患，最終為業主和社會創造可持續價值。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求三、提倡橋46預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求橋梁結構的建設投資在一條高速公路中總建設費用比重可觀，在重慶這種典型山區地形條件下尤為顯著（高速公路中橋隧里程占比常常在40%～50%以上），其工程質量的好壞直接影響高速公路后期維護成本的高低。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求三、提倡橋47預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求推行預應力精細化施工，確保橋梁工程竣工質量，可有效延長橋梁大修期和維修加固時間間隔，減少維護工作規模和難度，從而顯著降低其全壽命成本。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求三、提倡橋48《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》為預應力精細化施工提供了基準和保障《規程》明確了對橋梁預應力及索力張拉施工質量進行跟蹤檢測和分批驗收，提出了檢測指標及控制精度，確定了合理的抽檢頻率和驗收標準。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》為預應力精細化施49《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》為預應力精細化施工提供了基準和保障《規程》系統化較強，涵蓋了張拉施工準備、張拉施工、施工質量檢測和驗收等各個相關環節，對橋梁工程項目設計、施工、監理、質檢和業主等各方均有指導意義和參考價值，是各方進一步制定相關實施細則和管理條文的基準。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》為預應力精細化施50《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》為預應力精細化施工提供了基準和保障《規程》重心突出，緊緊圍繞當前橋梁預應力施工中設計預應力難以準確實現、預應力均勻性和對稱性較差等關鍵質量問題，從可能引起質量缺陷的各個細節入手，提出了具體的可操作性措施規定和檢測驗收指標。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》為預應力精細化施51預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲預應力精細化施工在外環高速上得到了成功實踐，全面實現了橋梁預應力度和預應力均勻度的準確控制目標，確保了橋梁竣工質量，為繞城高速科技示范路順利通過驗收提供了有力支撐。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲三、提倡橋梁預應力精細52預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲

三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行外環高速公路某段檢測報告說明：梁的實測質量由束力不均勻度、同束各索力不均勻度及張拉偏移系數綜合評分得出，90分以上為優秀，80分～90分為良好，60分～80分為合格，40分～60分為較差，40分以下為很差。

預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲三、提倡橋梁預應力精細53三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲外環高速公路某段檢測報告說明：同束各索力不均勻度主要反映的是各孔的疏編穿束質量，不均勻度越大說明疏編穿束質量越差。不均勻度<5%為優秀，5%～8%為良好，8%～10%為合格，10%～20%為較差，>20%為很差。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工在高速集54三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲外環高速公路某段檢測報告說明：同梁各束索力均值不均勻度反映了張拉的重復精度，同梁各束索力不均勻度越大說明張拉重復精度越差。不均勻度<1%為優秀，1%～2%為良好，2%～4%為合格，4%～10%為較差，>10%為很差。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工在高速集55三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲預應力精細化施工還在忠縣長江大橋上得到成功應用，特別是合龍段預應力施工。通過加強對合龍段預應力的張拉檢測控制，控制精度達到1.5%，確保梁體在張拉過程中不出現有害變形，使主梁在施加預應力的過程中受力均勻、對稱且同步，梁體線形達到設計要求，為該橋后期的安全、可靠、耐久使用創造了良好條件。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工在高速集56提倡預應力精細化施工，

降低橋梁工程全壽命成本重慶高速公路集團有限公司墊利分公司提倡預應力精細化施工，

降低橋梁工程全壽命成本重慶高速公路集57梗概一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展二、預應力混凝土橋梁常見病害與施工的關系三、提倡預應力精細化施工勢在必行梗概一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展58一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況59一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況全壽命成本（LifeCycleCost,LCC）及全壽命經濟性概念首先由美國軍方于20世紀60年代提出，到20世紀80年代在各個領域都有一定的研究與應用，是進行投資決策的重要依據。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況60國內外發展概況從20世紀80年代開始,LCC方法逐漸應用到道路交通行業，人們開始研究建設項目的全壽命成本優化問題，從成本的角度提出全壽命管理和控制的觀念，綜合考慮建設成本，選擇全壽命成本最優的方案。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展61國內外發展概況美國是世界上最早在公路領域進行橋梁壽命周期成本分析的國家，2003年頒布全國公路研究協作計劃第483號報告《橋梁壽命周期成本分析》和配套軟件（CRP-CD-26），強制實施基建工程管理“全壽命經濟分析法”（LifeCycleCostAnalysis，簡稱LCCA法）。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展62國內外發展概況2000年我國發布了《建設工程質量管理條例》(國務院第279號令)，首次以政令形式規定了“設計文件應符合國家規定的設計深度要求，注明工程合理使用年限”，“建設工程實行質量保修制度——基礎設施工程最低保修期限為設計文件規定的合理使用年限”，對基礎設施建設提出了全壽命責任制的要求，意義重大而深遠。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展63國內外發展概況2004年度西部交通建設科技項目“橋梁工程全壽命設計理論與方法研究”主要研究橋梁全壽命設計方法、橋梁典型病害及結構與構件正常使用壽命、橋梁全壽命周期成本計算、全壽命設計的風險評估等內容，目的在于貫徹國家可持續發展方針，促進我國橋梁工程全壽命成本控制理論和方法的進步。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展國內外發展概況一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展64橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念美國法典(USC)給LCCA的定義是：“它是一套程序和方法，用于評價可行計劃項目的總經濟價值。包括初始建設成本和經折現的使用階段進一步成本——整個壽命期內的維護、修復、重建和表面翻新處理成本。”一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程65橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念將橋梁工程全壽命周期各階段成本折現：一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展維護、檢測、修復、加固費用橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程66橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念以往的工程項目成本核算，主要考慮初始建設成本，工程使用后再花多少錢則很少乃至不予考慮。實踐證明，這種做法在技術、經濟上都是不合理的。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程67橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念美國：上世紀八十年代末：橋梁維修費用估計為$1550億；上世紀九十年代：70萬座混凝土橋梁中60％加固費用需$3500億；本世紀初計劃：橋梁全面維修費用$12000億。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程68橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念英國：英國的橋梁設計壽命一般為120年，然而在使用不到1/4的設計壽命時間后，就發現大部分橋梁需要維修，為此需支付高昂的維護費用。英國運輸部曾抽樣調查過200座混凝土公路橋梁，表明約有30%的橋梁運營條件不良，預計對這60座橋梁的10年維護、修復費用就達6200萬英鎊。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程69橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念中國：交通運輸部調查表明，中國約有50%的公路橋梁年齡在20-40年以上，這些橋梁大多數存在結構上不同程度的損壞。近30年來新建成橋梁中，為數不少的橋梁在使用5～10年即出現嚴重的病害甚至發生垮塌事故，教訓不可謂不深刻！一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程70橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念鑒于美國己經有用4座橋的建設費用維持1座橋正常使用的深刻教訓，美國LCCA委員會特別強調適當增加初始建設投入以減少后期使用維護的巨大開支，并指出：實行LCCA的目的就是提高項目質量與性能、減少后期投資，是一個長期效益最大化的有效方法。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程71橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念此處所謂“適當增加初始建設投入……”，絕不能簡單地理解為僅僅是資金和人力、物力方面量的增加，或采用更高強材料、增大結構尺寸等，更重要的應是建設階段各環節精細化技術、管理等方面的軟性投入。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程72橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念作為工程項目投資決定和項目投標的重要依據，實行LCCA能有效避免“短期行為”，使投資方、設計者、施工方和使用管理部門，從一開始就立足于“全壽命”，各盡其職、各負其責，提出技術可靠、經濟合理的方案,并對多種方案進行比較,選出最佳方案。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本經濟分析（LCCA）的概念一、橋梁工程73橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題橋梁工程全壽命成本控制，就是保證橋梁在全壽命周期內按照預定可靠度安全、正常服役的前提下，確保其全壽命周期成本最優化（最小）而采取的控制策略和手段。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制74橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題橋梁工程全壽命成本控制，本質上是涉及多約束（橋梁安全、適用、耐久）、多因素（規劃設計、施工建造、使用維護）并以全壽命成本最優為最終目標的復雜系統優化問題。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制75橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題

一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制76橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題橋梁工程全壽命成本控制的關鍵問題：1、橋梁工程全壽命成本各組成部分之間的相互關聯性：橋梁工程初期建設成本與后期使用維護成本之間并不是相對獨立的，而是相互關聯和影響的；甚至初期建設成本構成中的規劃、設計、施工等各項成本之間也不是相互獨立的。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制77橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一般來說，初期建設投入越大，后期使用維護成本越低，但并不具有必然性！以單項成本的各自最優化來實現全壽命總體成本的最優化是不可能的。

一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制78橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題不合理的規劃，粗糙的設計，拙劣的施工，會抵消初期建設投入增加（即前述美國LCCA委員會的策略建議）對后期使用維護費用的抑制效果。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制79橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題僅僅是加大建設資金的投入和材料、設備的堆砌，缺乏有效的過程（特別是施工過程！）管理、監控的機制和手段，同樣達不到提高橋梁工程竣工質量、降低后期使用維護費用的目的。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制80橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題2、橋梁工程全壽命成本各組成部分的不確定性（風險）：相對于我們的經濟分析和預期而言，各項成本并不是完全確定的，而是被很多未知因素干擾和影響，表現出很大的隨機性，工程越復雜、環節越多，不確定性和風險越大！一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制81橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題

工程施工是將工程設計變為項目實體的階段，是資金、技術密集投入的階段，也是風險集中發生的階段。施工過程遺留的安全和質量隱患，將永久性地影響橋梁工程后續使用性能、增加維護成本、降低運營效益！一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制82國內外橋梁事故基本原因統計比較

（同濟大學，阮欣，2006）國內外橋梁事故基本原因統計比較

（同濟大學，阮欣，2006）83橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題從前頁國內外橋梁事故基本原因統計比較圖可見：除“外部原因”和“其它原因”外，國內在設計原因比例方面與國外基本持平，而施工和材料（部分也與施工相關）原因所占比例均是國外的9倍左右！維護原因所占比例約為國外的2倍左右。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制84橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題

國內橋梁施工管理總體較為粗放，相關規范、標準條文不夠完善，過程監測、控制技術手段較為缺乏，造成橋梁施工事故頻發，給工程后期使用留下了難以確知的大量安全和質量隱患。加強橋梁施工過程監管，推行精細化施工，是國內橋梁工程全壽命成本控制的關鍵。一、橋梁工程全壽命成本控制技術的發展橋梁工程全壽命成本控制及其關鍵問題一、橋梁工程全壽命成本控制85預應力混凝土橋梁是公路橋梁的主力軍預應力是預應力混凝土橋梁的生命預應力混凝土橋梁常見病害病害原因及與施工的關系二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁是公路橋梁的主力軍二、預應力混凝土橋梁常見病86預應力混凝土橋梁是公路橋梁的主力軍預應力混凝土結構是國內16米～330米跨徑梁橋、剛構橋的主要方案選擇，是大跨拱橋橋道梁、斜拉橋主梁的主要結構形式，也是各類橋梁施工的主要技術手段之一。預應力混凝土橋梁量大面廣，是我國公路橋梁的主力軍。二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁是公路橋梁的主力軍二、預應力混凝土橋梁常見病87預應力是預應力混凝土橋梁的生命預應力是預應力混凝土橋梁實現較大跨越能力和良好使用性能的關鍵：1、預應力使結構全截面工作，剛度躍升；2、預應力使得高強鋼材、高強混凝土充分發揮作用，賦予橋梁跨越潛力；3、預應力提供了便捷、靈活的施工方法。二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力是預應力混凝土橋梁的生命二、預應力混凝土橋梁常見病害及88預應力混凝土橋梁常見病害以預應力連續梁橋、剛構橋為例：1、裂縫——施工階段頂板橫向、縱向頂板橫向、縱向腹板接縫處豎向腹板接縫處豎向底板縱向底板縱向預應力錨頭附近預應力錨頭附近底板分層劈裂（事故）二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁常見病害二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工89預應力混凝土橋梁常見病害以預應力連續梁橋、剛構橋為例：1、裂縫——使用階段頂板縱向腹板斜向腹板斜向底板橫向二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁常見病害二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工90預應力混凝土橋梁常見病害以預應力連續梁橋、剛構橋為例：2、撓度——施工階段縱向下撓橫向下撓扭轉、偏轉二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁常見病害二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工91預應力混凝土橋梁常見病害以預應力連續梁橋、剛構橋為例：2、撓度——使用階段縱向下撓二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系預應力混凝土橋梁常見病害二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工92二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系93二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系湖北黃石長江大橋（主跨245m，主跨跨中最大撓度達32cm，裂縫6000多條。）二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系湖94二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系虎門大橋輔航道橋（主跨270m）跨中撓度發展二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系虎95二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系美國加州ParrotsFerryBridge（主跨195m）跨中明顯下撓二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系美96二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系帕勞共和國Koror-Babeldaob橋（主跨240m），1977年竣工，1996年9月26日垮塌，2人死4人重傷。垮塌前3個月剛完成一次加固維修，之前跨中撓度已達1.2m并持續發展。二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系帕97病害原因及與施工的關聯1、設計理念預應力只要使混凝土不出現拉應力預應力抵消大部分恒載彎矩2、構造不當普通鋼筋配筋問題：數量不夠，分布不合理二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系病害原因及與施工的關聯二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

98病害原因及與施工的關聯3、施工質量問題、措施不當

預應力施工質量差：管道定位精度差；局部加強鋼筋不足；預應力筋下料、筋束梳編穿等環節操作不當，預應力筋纏繞扭結；張拉機具標定不及時、精度差；預應力張拉程序不合理；預應力不足或過度；預應力均勻度、對稱性差；預應力筋斷絲、斷筋等等。

二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系病害原因及與施工的關聯二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

99病害原因及與施工的關聯3、施工質量問題、措施不當模板剛度不足、尺寸誤差較大預應力筋孔道灌漿質量差混凝土分層分段澆筑不當4、汽車超載二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

的關系病害原因及與施工的關聯二、預應力混凝土橋梁常見病害及與施工

100預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求《橋梁預應力及索力張拉施工質量檢測驗收規程》為預應力精細化施工提供了基準和保障預應力精細化施工在高速集團的實踐和收獲三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求三、提倡橋101預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求精細化施工，借助源于日本豐田公司的“精益生產”概念，并結合基礎設施建設生產特點，可以定義為：以相關規范和標準為基礎，通過持續改進施工過程各細節步驟，消除質量缺陷和安全隱患，最終為業主和社會創造可持續價值。三、提倡橋梁預應力精細化施工勢在必行預應力精細化施工是降低橋梁工程全壽命成本的必然要求三、提倡橋102預應力精細