混凝土腐蝕老化已成世界性難題

　　意大利西北部海港城市熱那亞市市長、橋梁重建負責人馬爾科·布奇15日宣布，正式啟動對今年8月垮塌的莫蘭迪橋殘存橋體的拆除工作。布奇在社交媒體發(fā)表聲明稱，拆除工作的啟動“意味著我們將履行承諾：在2019年圣誕節(jié)之前建成一座新橋”。五家企業(yè)聯(lián)合執(zhí)行殘存橋體拆除工作，預(yù)計將花費1900萬歐元（約2150萬美元）。此次拆除工作將在明年3月份之前完成。

　　莫蘭迪公路橋建于上世紀60年代，是熱那亞工業(yè)港口連接歐洲的重要基礎(chǔ)設(shè)施。該橋梁于今年8月14日發(fā)生垮塌事故，造成43人死亡，多人受傷。目前對莫蘭迪橋垮塌事故的原因及責任調(diào)查仍在進行之中。

　　
圖說：今年8月垮塌的莫蘭迪橋殘存橋體。

　　混凝土腐蝕老化 已成世界性難題

　　莫蘭迪大橋的坍塌并非孤例，世界各地建造的各類橋梁，特別是使用鋼筋混凝土的橋梁，處境都在不斷惡化。早在1999年一項研究就發(fā)現(xiàn)，歐洲大約30％公路橋梁存在某種缺陷，尤其是鋼筋混凝土預(yù)制板的腐蝕。土木工程師們擔憂，許多鋼筋混凝土橋梁的損毀速度會比預(yù)期的更快。

　　美國道路與交通建設(shè)者協(xié)會1月一份報告更加直言不諱。報告稱，美國61萬多座橋梁中估計有5萬多座存在“結(jié)構(gòu)性缺陷”。這些問題橋梁的平均年齡為67歲，每天有1.7億車次在其上經(jīng)過。協(xié)會首席經(jīng)濟學家艾莉森·普雷莫布萊克說，按目前的維修和更換率，需要37年才能解決所有問題。

　　這些橋梁的核心問題在于加入混凝土之中的鋼材可能以各種方式失去作用。鹽分、冰和天氣的沖擊會導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生微小裂縫，當這些裂縫向內(nèi)深入時，水會進入其中并腐蝕鋼筋，從而進一步擴大裂縫，最后導(dǎo)致混凝土崩潰。

　　英國南安普頓大學結(jié)構(gòu)力學專家梅迪·迪卡沙尼表示，一些其他因素也會加劇橋梁情況惡化，例如來自車輛的持續(xù)循環(huán)振動。這對20世紀60年代設(shè)計的橋梁來說尤其嚴峻，因為當初建造時交通流量較低，汽車更小更輕。

　　好在如今新方法可以幫助工程師在問題變得嚴重之前發(fā)現(xiàn)并解決，無需再攀爬橋梁或架設(shè)腳手架。無人機可以輕松拍攝幾乎任何一座橋梁的特寫照片，電子傳感器可以定期讀取橋梁結(jié)構(gòu)中的任何變動，激光掃描儀可能拾取精確細節(jié)并顯示為三維圖像。

　　但這一切的前提是制度能夠確保仔細監(jiān)測和預(yù)防性維護，倘若沒有這些，結(jié)果可能是災(zāi)難性的。“莫蘭迪大橋不是第一座倒塌的橋梁?！钡峡ㄉ衬嵴f，“不幸的是，也不會是最后一座?！?/p>

　　成千上萬座橋梁 或即將壽終正寢

　　在許多橋梁建成的上世紀五六十年代，許多人預(yù)計這些橋梁壽命將超過100年。但鋼筋混凝土的腐蝕可能導(dǎo)致橋梁壽命大大縮短，只有50至60年。這意味著成千上萬橋梁即將壽終正寢，而翻新維修它們可能比建造新橋更昂貴。

　　美國近期新建的馬里奧大橋耗資約40億美元，計劃替代紐約哈德遜河上的塔本西大橋，預(yù)計將于年內(nèi)全面投入運營。塔本西大橋落成于上世紀50年代，主要由鋼筋和混凝土建造而成，當時耗資約6000萬美元，按今天的價格計算約合5.64億美元。塔本西大橋設(shè)計壽命僅為50年,卻服役了62年，新建橋梁預(yù)計將有100年壽命。

　　新橋梁可以利用工程技術(shù)的最新成果，目前材料科學取得了巨大進步，可以修補物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使混凝土更堅固，鋼鐵更能防銹。一些國家已經(jīng)在制造超高性能混凝土，以防止建筑物遭遇地震和炸彈等。除了砂子和水泥之外，其他成分也添加到這些超級混凝土中，例如石英和各種增強材料。在一些試驗中，植物纖維的添加造就了更堅固的混凝土。另一項正在探索的技術(shù)是自修復(fù)混凝土，這種材料一旦產(chǎn)生裂縫，將引發(fā)化學反應(yīng)將裂縫封閉。