拉索橋包括懸索橋（qiáo）和斜拉（lā）橋。為了保證這些大橋的安全性和耐久性，在大橋服役過程（chéng）中，定期檢測和維護是十分重要的。

對於懸索橋和斜拉橋的檢（jiǎn）測、維護是十分複雜的，因為纜（lǎn）索和多層鋼絲（sī）可達數千米，其中大多並不容易被看到和接觸到。

纜索和纜索支撐係統性能的整體情況，隻（zhī）能通過有限的檢測數據得出。對檢測數據進（jìn）行徹底的評估，並增補足夠的鋼絲抽驗試驗（yàn），對於結構安（ān）全決策十分重要。

紐約威（wēi）廉姆斯堡大橋在檢測中曾被發（fā）現鋼絲的最外側鏽蝕非常嚴重，評（píng）估（gū）結（jié）論是纜（lǎn）索安全係數非常低，建議對纜（lǎn）索進行更換。路易斯安那州廬陵（líng）斜拉橋也曾發現鋼絲大量鏽蝕及其他部件損壞，導致纜索更換，當時這座大橋（qiáo）僅（jǐn）僅服役24年。

如今，我們有了更（gèng）好的檢測技術、評（píng）估方法、取樣程（chéng）序和（hé）測試設備，能夠更徹底地確定服役纜索的安全承載力。本文將討論定期檢測、評估、抽樣試驗和及時養護，對拉索橋保持“良好養護狀態”的（de）重要性。

美（měi）國的懸索橋紐約的懸索橋

美國紐約擁有大量的懸索橋，其中許多大橋在竣工時都創造了主跨最長的紀錄。這些（xiē）大橋都經曆了長時間的侵蝕和磨（mó）損。為（wéi）了保證公共安全，多年（nián）以來，這些大橋也都經曆了檢（jiǎn）測、評估、維（wéi）護、維修和複原。為了提高運營和維護規劃，這些大橋也都經曆了無數的研究、調查和試驗。下麵的表1將展示紐約（yuē）10大懸索橋的一些重要數據。

表1 紐約10大懸索橋

深入檢測包含（hán），在選定區域通過嵌入法打開纜（lǎn）索，對內部的鋼（gāng）絲狀況進行檢測和評估。現行的檢測實踐存在（zài）一些局限性，日（rì）常的檢測隻能做到纜索外部的可視化檢測。

美國聯（lián）邦公路局出資讚（zàn）助了一個（gè）旨在提高曼哈頓大橋腐蝕監測係統（tǒng）的研（yán）究，該係統通過實驗室測試（shì）和實（shí）地儀器，對懸索橋主纜進行腐蝕監測。

研究項目在大學進行，由RaimondoBetti教（jiāo）授領導，Parsons交通集團和美國物理聲學公司共同（tóng）合作完成。該研究項目（mù）的（de）結論和建議刊（kān）發在了（le）美國聯邦公路局出版的名為“紐約大橋的腐蝕監測研究”的刊物上。

我們可以通過學習，在檢測、評估和養護方麵實踐的研究報（bào）告得到一（yī）些寶貴的教訓，來確保紐約懸索橋的安全並延長（zhǎng）其使用壽（shòu）命。

金門大橋和奧克蘭海灣大橋（qiáo）

舊金山-金門大橋

跨越金門海峽的一座橋梁最初是在1872年提出的，但建造工程直到1933年才開始建設。用了（le）四年的時間來修建這座橋梁，項目總成本達3500萬美元。來到舊金山的國際遊（yóu）客都知道這座（zuò）橙（chéng）色的金門懸索橋。

舊金山（shān）-奧克蘭（lán）海灣大橋西（xī）段（duàn）

舊金山-奧克蘭海灣大橋在當地稱之為“海（hǎi）灣大橋（qiáo）”。海灣大橋是高架橋，是80號州際公路的一部分，全長7.2公裏（lǐ），連接舊金山、耶爾（ěr）巴·布埃納島（dǎo）和奧克蘭。該高架橋由（yóu）懸索橋、隧道(經過耶爾巴·布埃納島（dǎo）)、懸臂結構和桁架構成。舊金山到耶爾巴·布埃納島一段被稱為“西段”。

西段的懸索（suǒ）橋被稱為“西灣吊橋”。“西灣吊橋”是（shì）雙層結構，由兩個獨立的懸（xuán）索橋（qiáo）組成，連（lián）接於一個中心錨（máo）固。設計者選擇了兩座（zuò）懸索橋和一座整體式混凝土（tǔ）橋墩作為中心錨固，以解決深水和軟土地基的問題。

2004年，通過增加新鋼（gāng）板的形式，用近100萬根（gēn）高強度螺栓替換了原先的50萬根鉚釘，使橋身得以加固，也改善了其抗震性（xìng）能。並對（duì）橋墩進（jìn）行了混凝土防護套澆築，塔腳和基座之間也通過安（ān）裝額外錨固（gù）螺栓進行（háng）了連接（jiē）。

舊金山（shān）-奧克蘭（lán）海灣大橋東段

海灣大橋從耶爾巴·布納島到奧克蘭的這一（yī）部分被稱為東段。東段（duàn）的懸索橋（qiáo）一般稱為新東跨自錨式懸索（suǒ）橋或簡稱SAS。1989年發生的洛馬-普雷塔大地震，損壞了東段的部分橋梁。

加州運輸部(Caltrans)決定，采用最安全、最具成本效益的解決方案，全麵更換海灣大橋東段。替代結構將最先進的科（kē）技融入到了抗震設計中，使橋能夠抵禦8.5級地震。為了建造一（yī）座（zuò）標（biāo）誌性的單塔懸索橋（qiáo），設計師們（men）提出了單塔自錨式懸索橋(SAS)，它是世（shì）界上最長和（hé）最寬的自錨式懸索橋。

但（dàn）這並不是最具成本效益的結構，因為在結構完成之前自錨式懸索橋不能自我支撐，必須建立一個支撐（chēng）自錨式懸索橋的臨時結構。自錨式（shì）懸索橋完工以後，臨時橋梁將會被拆除。但是，人們願意為此（cǐ）接受較（jiào）高的造（zào）價。

表2 金（jīn）門大橋和舊（jiù）金山-奧克蘭海灣大橋關鍵（jiàn）信息

SAS的設計（jì）壽命（mìng）為150年,特別注意耐久性、可檢測性和可維護性。為方便對易磨損部（bù）件進行更換,大橋也（yě）預備了備件。該（gāi）設計的抗震特點,能（néng）夠使橋梁承受大地震而不倒塌。該塔由4條通過剪切連接梁連接的腿組成,用以吸收地震中受到的衝擊,並防止其對主（zhǔ）體結構的災難性損壞。如（rú）果需（xū）要,在大地震（zhèn）之後,連接梁可以拆除並用新的連接梁替代。

塔科馬海峽大橋（qiáo）的經驗教訓

位於華盛頓州塔科馬市的塔科馬海峽（xiá）( T a c o m aNarrows)，從（cóng）南北隔開塔科馬市(Tacoma)和奧林匹克半島。海峽流急水（shuǐ）深，是（shì）建造（zào）大橋的絕佳位（wèi）置。風、潮汐和水深成（chéng）為建造跨海峽大橋所（suǒ）需麵對的挑戰。

1938年，華盛頓州高速公路管理局(WSHD)代表收費橋梁管理局(TBA)設計了（le）一座橫跨塔科（kē）馬海峽的懸索橋，其主跨和邊跨分別為793m和392m。上部結構由11.9m寬的橋麵板和6.7m高的加（jiā）勁桁架（jià）組成。

在征得公共工程管理局(PWA)的同意後，TBA對WSHD的設計進行了獨立審查。評審委員（yuán）建議對設計進（jìn）行重大修改：主跨延長至853m，側跨縮短至225m，並棄用加勁桁架，改用僅為（wéi）2.4m高的實心板梁。TBA接受了這些建議並做出相應的（de）修改。大橋始建於1938年11月，曆經19個月完（wán）工，於1940年7月16日（rì）通車。

在施工過程中，橋梁會（huì）因風而上下擺動。建築工人因此戲稱此橋為“舞（wǔ）動的格蒂”。為（wéi）控製垂直位移，大橋安裝了（le）減震器和緊固裝置，但效（xiào）果並不明顯（xiǎn）。

大（dà）橋通車後，振蕩持續發（fā）生。0.5m到1.5m的（de）上下移動非常常見（jiàn）。為（wéi）此，工程人員采取了幾項措施，均沒（méi）有效果。1940年11月7日清晨，一陣強風以每（měi）小時68千米的速（sù）度襲向大橋，造成大橋產生劇烈的上下晃動和左右（yòu）搖擺。上午11時許,大（dà）橋發生坍塌。

表3 塔科馬海峽大橋關鍵（jiàn）信息

經過10年的調查（chá）、研究、規劃和延遲，1950塔科馬海峽大橋利（lì）用原來的橋墩和錨固進行了重建，並於1950年10月14日通車。為了滿（mǎn）足日益增加的車輛交通需（xū）求，在（zài）1950塔科馬海峽大橋旁邊修建了一座2007塔科馬海峽大橋（qiáo），該（gāi）橋於2007年7月16日建成通車。

經驗教訓：在規劃建造一座新的、具有創（chuàng）新性的（de）橋梁時，要謹慎而徹底地進（jìn）行勘測、研究、調查、分析、計算機運算和物理模型測試。在進行最終設計和施工之前，必須進行空氣動力學和流體動力學測試，以驗證（zhèng）和(或)保證橋的穩定性、耐久性（xìng）和長期性能。

主纜檢（jiǎn）測與評估指南

以下三（sān）本（běn）出版物將提供對拉索橋纜（lǎn）索（suǒ）的檢測、評估和養護方麵的指導（dǎo）和建議。指導意見通過記（jì）錄（lù）檢測和舉例的形式，對書中的基本原則進行（háng）補充。

1. 國家公路研究項（xiàng）目報告534《懸索橋平行纜索檢測與強度評（píng）估指南》

為了滿足發展纜索檢測、抽樣、測（cè）試指（zhǐ）南和開發預測腐蝕纜（lǎn）索強度的模（mó）型的迫切需要，這篇報告在國家公路合作研（yán）究項（xiàng）目下進行研究。不可靠的（de）檢測和評估方法會導致不必要的（de）纜索更換或（huò）意外的損害。懸索橋業主和主纜檢測師將對報告中提到的材料（liào）產生興趣並加以使用。

2.美國聯邦公路局刊物《懸索橋（qiáo）索纜的檢測與強度評估入（rù）門》

這本入門是國家公路合作研究（jiū）項（xiàng）目534的實用性補充。作為一本（běn）資料源為從（cóng）事懸索橋索纜檢測、冶金（jīn）試驗和強度評估的從業者服務。這本入門（mén）為檢測員、技術人（rén）員和工程師提供了一些必（bì）備的表格和（hé）信息（xī），這些表（biǎo）格和信息是他（tā）們在實施和準備檢（jiǎn）測、評估（gū）和（hé）強度（dù）測試時所需（xū）要的。實地檢測員、技術人員、實驗室人員、橋梁（liáng）工程師和（hé）大橋業主，應該對該入門感興趣並加以采用。

3.國家公路合作（zuò）研究項目353《斜拉索體係的檢測與養護（hù）》

這篇綜合（hé）報告確定並闡述了多種檢測和養護技術，涵蓋了檢測和評定方（fāng）法、無損探傷和評估規程、加固與維修（xiū）、由風雨引起的纜索（suǒ）震動控製（zhì）方法、斜拉索疲勞與裂縫（féng）以及多種檢測與維（wéi）護（hù）方法的有效性分析。檢測員、技（jì）術人員（yuán）、工程師和大橋業主，應該對該報（bào）告感興趣並（bìng）加（jiā）以采用。

拉索橋的（de）最大問題是主纜鋼絲鏽（xiù）蝕。造成鏽蝕的原因是因為（wéi）纜索內部水或者是潮濕的空氣（qì）造成的。水分通過（guò）包裝材料、附著層、管道、接縫破損以及塗層、防護套或（huò）密封件裂縫進入纜索（suǒ）內部。

在施工過程中，潮濕（shī）的空氣可能被困在纜索的孔（kǒng）隙中，冷凝在鋼絲上造成鏽蝕。冷凝（níng）問題最好（hǎo）的解決辦法（fǎ），是通過安（ān）裝除（chú）濕（shī）係統把幹燥的空氣壓進纜索（suǒ）內，並（bìng）把潮濕的空氣排出。定期檢測、勤評估和及時的維護（hù），對於保證索纜係統的結構完整性和水密性（xìng），以及保持拉索橋的安全性、耐久性和（hé）高效性，是最劃算的方式。

作者係美國（guó）交通部聯邦公路管（guǎn）理局橋梁（liáng）技術前總監 橋梁谘詢工程師